150
Implementasi
Voice Over Internet Protocol
dan
Rancang Bangun Perangkat Lunak
Billing
Honni1, Herman Loka2, Yudi Sanjaya3 dan Fenny4
Jurusan Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Bina Nusantara1
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Komputer, Universitas Bina Nusantara2,3,4
Jl. Kebon Jeruk Raya No. 27, Kebon Jeruk, Jakarta, 11530 E-mail : honni@binus.edu1
Abstrak -- Sistem komunikasi yang berkembang pesat telah memungkinkan aplikasi untuk komunikasi telepon dilakukan melalui jaringan data (VoIP). SIP sebagai protokol signaling VoIP yang berbasis teks dapat diimplementasikan dengan mudah dibandingkan dengan protokol signaling lainnya. Tujuan dari penulisan ini adalah rancang bangun VoIP pada perusahaan untuk memberikan fasilitas tambahan bagi pelanggan perusahaan. Metode yang digunakan adalah metode pengumpulan data, metode analisis, dan metode perancangan. Hasil yang ingin dicapai adalah suatu sistem VoIP dengan protokol SIP dan software Asterisk yang mempunyai fungsi-fungsi PBX untuk memberikan fasilitas tambahan VoIP bagi pelanggan perusahaan sebagai nilai tambah bagi perusahaan. Simpulan yang diperoleh adalah sistem VoIP dan fitur billing berjalan dengan baik.
Kata Kunci:PBX, SIP, VoIP
I. PENDAHULUAN
Latar belakang penulisan ini yaitu pertama, kebutuhan akan komunikasi dalam skala global dengan biaya murah serta ketersediaan infrastruktur. Kedua, perkembangan teknologi komunikasi digital melalui prasarana komunikasi data (VoIP) yang cukup pesat. Ketiga, komunikasi dengan sistem PBX untuk bisnis skala kecil hingga enterprise saat ini masih banyak menggunakan jaringan telepon PSTN yang memerlukan biaya yang cukup mahal dalam komunikasi.
Ruang lingkupnya adalah instalasi dan konfigurasi VoIP server Asterisk dengan protokol SIP menggunakan koneksi jaringan lokal (LAN) internet
(WAN) dan PSTN, perancangan user interface untuk admin (administrasi VoIP server) dan user
(mengakses detil komunikasi dan billing), pembuatan program sistem billing dengan metode postpaid pada VoIP server, dan implementasi sistem Asterisk PBX pada perusahaan.
Tujuan yang ingin dicapai yaitu merancang VoIP
server dengan protokol SIP, merancang user interface
bagi admin (administrasi VoIP server) bagi user (mengakses detil komunikasi dan billing), dan
merancang sistem billing untuk pemakaian jasa komunikasi VoIP bagi perusahaan.
Manfaat yang diperoleh adalah dapat lebih memahami cara kerja jaringan VoIP terutama yang berbasis SIP, kemudahan administrasi pada VoIP
server dan memudahkan user untuk mengetahui
informasi tentang penggunaan VoIP, meningkatkan kinerja perusahaan terutama dalam hal telekomunikasi, sebagai nilai tambah (fasilitas tambahan) bagi pelanggan, dan sebagai dasar pengembangan VoIP server pada skala yang lebih luas misalnya sebagai VoIP service provider.
II. METODE PENELITIAN
Network didefinisikan sebagai dua atau lebih
komputer yang dihubungkan agar dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi. Berdasarkan luas jangkauannya, network dapat dibagi menjadi 3 bagian, yaitu: Local Area Network (LAN),
Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide Area
Network (WAN). Model TCP/IP terdiri dari 4 layer,
antara lain: Network Access Layer, Internet Layer,
Transport Layer, dan Application Layer. Model OSI
terdiri dari 7 layer, antara lain : Physical Layer, Data
Link Layer, Network Layer, Transport Layer, Session
Layer, Presentation, dan Application Layer. Topologi
fisik jaringan terdiri dari topologi Bus, Star, Star-Bus,
Ring, dan Mesh. Topologi logik jaringan terdiri dari
Broadcast dan Token Passing. Jenis-jenis media yang
digunakan dalam jaringan, antara lain kabel UTP, kabel coaxial, fiber optic, dan wireless. Perangkat jaringan yang sering digunakan antara lain: Modems,
Hub, Bridge, Switch, Router, dan Gateway [1, 8]. Sistem telepon merupakan sistem komunikasi yang mampu menyediakan komunikasi suara dua-arah (
full-duplex) antara dua ataupun lebih unit telepon. Sistem
komunikasi konvensional dikenal dengan Public
Switched Telephone Network (PSTN). Mekanisme
switching pada sistem telepon dibagi dua, yaitu circuit
switched dan packet switched. Keunggulan packet
switched dibandingkan dengan circuit switched adalah
lebih hemat bandwidth dan efisien, karena jalur data tersebut dapat dipakai oleh banyak transmisi data, serta tidak perlu membuka koneksi jalur jika tidak ada pengiriman atau penerimaan data. PBX (Private
151 menghubungkan telepon-telepon dalam suatu jaringan lokal dengan jaringan telepon umum. Voice over
Internet Protocol (VoIP) atau IP Telephony adalah
teknologi yang memanfaatkan Internet Protocol untuk menyediakan komunikasi voice jarak jauh secara elektronis dan realtime. Signaling Protocol dalam VoIP digunakan untuk membangun atau memutuskan sesi komunikasi, menyimpan informasi mengenai letak user, dan menegosiasikan kapabilitas. SIP
(Session Initiation Protocol) adalah signaling protocol
untuk menciptakan, mengatur dan menghentikan sesi komunikasi multimedia antara dua atau lebih peserta. Fungsi SIP antara lain: call initiation, call
modification, call termination, dan presence.
Komponen SIP terdiri dari SIP Server (meliputi proxy server, registrar server, dan redirect server) dan SIP
User Agent (hardphone maupun softphone). Untuk
menghubungkan antara SIP dengan PSTN, digunakan
media gateway. Coder-Decoder atau Codec
merupakan sebuah teknik untuk memetakan suara
analog yang telah disampling ke dalam bentuk digital.
Agar dapat melewati jalur packet switch dengan baik, VoIP membutuhkan proses coder dan decoder.
Softswitch bertugas menampung seluruh data alamat
IP dan nomor telepon (extension) yang ada untuk kemudian dihubungkan satu dengan yang lainnya membentuk interkoneksi yang lebih besar. Asterisk
merupakan software PBX open source yang dapat dijalankan pada berbagai sistem operasi. Fitur billing
pada VoIP merupakan aplikasi yang menghasilkan catatan mengenai jumlah tagihan pemakaian telepon dari customer [2, 3, 4, 6, 7].
Halaman web dapat diakses dengan mengetik URL
(Uniform Resource Locator). Pemrograman web
(scripting) terbagi atas dua jenis, yaitu client-side
scripting dan server-side scripting. Basis Data adalah
kumpulan informasi yang disimpan di dalam komputer secara sistematik sehingga dapat diperiksa menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari basis data tersebut. STD menggambarkan berbagai keadaaan (state) yang dimiliki suatu obyek, event yang menyebabkan perubahan state, serta aturan yang ada untuk transisi antar state pada suatu obyek. ERD merupakan suatu model yang menggambarkan data yang ada dalam bentuk entity, serta hubungan yang ada antar entity
tersebut [5, 9].
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan Gambar 1 terlihat bahwa perusahaan akan menambah satu server VoIP berbasis Asterisk
untuk menyediakan fasilitas VoIP bagi pelanggan perusahaan.
Beberapa hal penting yang ditemukan adalah pertama, sistem PBX di perusahaan hanya digunakan untuk komunikasi internal perusahaan. Kedua, perusahaan berencana mengembangkan bisnis di bidang VoIP. Ketiga, perusahaan berencana memberikan fasilitas VoIP sebagai fasilitas tambahan
pelanggan yang berlangganan ISP pada perusahaan. Keempat, perusahaan juga memerlukan sistem billing
untuk menghitung biaya VoIP bagi pengguna yang tidak berlangganan ISP pada perusahaan.
Sistem VoIP PBX yang dirancang terdiri dari komponen seperti terlihat pada Gambar 2, terdiri dari komponen SIP Server (SIP Redirect Server, SIP
Registrar Server, dan SIP Proxy Server), Database
Server, dan Web Server.
Komponen SIP server berfungsi sebagai VoIP PBX yang melakukan registrasi user, panggilan, maupun pengalihan ke server lain. Komponen SIP
server yang dirancang menggunakan sistem yang telah
ada pada Asterisk dan dikonfigurasi sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi dengan baik.
Database server merupakan penyedia database
user, extension, sehingga SIP server mengambil data dari server tersebut. Database server yang dirancang menggunakan database default dari sistem Asterisk, serta dilakukan penambahan tabel baru pada database
untuk menyimpan data-data client dan mendukung sistem billing yang dirancang. Web server yang dirancang menyediakan tampilan antarmuka sebagai penghubung antara database server dengan
administrator SIP server.
Media Gateway menyediakan koneksi dari VoIP
(SIP) ke jalur PSTN, sehingga user agent dapat melakukan panggilan ke luar menggunakan jaringan PSTN yang ada.
Protokol signaling yang digunakan adalah SIP dalam komunikasi antara VoIP server dengan client -nya, antara VoIP server dengan PBX lain dan antara VoIP server dengan media gateway. Untuk protokol media transfer yang digunakan dalam komunikasi antar client adalah RTP yang berbasis UDP.
Sistem VoIP yang dirancang ini memiliki fitur-fitur realtime meliputi SIP, Extension, Call Detail Record (CDR), Voice Mail, Billing, dan Agi Manager.
Perangkat keras yang dipilih untuk sistem VoIP
server ini menggunakan satu komputer server yang
mencakup SIP proxy server, SIP registrar server, SIP
redirect server, database server, dan web server. Untuk SIP user agent, digunakan SIP Phone atau USB
Phone yang mendukung SIP dan komputer yang telah
diinstalasi dengan softphone. Media gateway yang digunakan dalam perancangan ini adalah AudioCodes
MP-114 FXO.
Pemilihan perangkat lunak meliputi sistem operasi,
software VoIP server, aplikasi database dan web.
Sistem operasi yang digunakan pada server yaitu
Linux. Untuk SIP proxy server, SIP registrar server, dan SIP redirect server, software yang digunakan adalah Asterisk. Database server yang digunakan adalah MySQL. Aplikasi yang digunakan pada pembuatan halaman web pada web server untuk administrasi melalui web adalah dengan Apache
Tomcat. Untuk scripting web menggunakan bahasa
pemrograman JSP.
Gambar 3 menunjukkan stuktur menu dari SIP
152 Internet Mobile-8 Telkom Pelanggan 1 Pelanggan 2 Pelanggan 3 Switch Upstream
Backup Link (Wireless)
Switch Switch Switch Router Router VDSL Modem VDSL Modem Server Coollocation Lantai Dasar Lantai 7 Fiber Optic 10 Mbps Pelanggan 8 Pelanggan 9 Wireless Radius <= 5 km RJ-11 Cooper Kantor Ruko Indonusa VPN Server DNS Server Mail Server Web Server FTP Server Proxy Server
Windows Server Exchange Server Share Point Portal Server Streaming Media Server Directory Server Server Pelanggan 4 Server Pelanggan 5 Server Pelanggan 6 Server Pelanggan 7 Asterisk VoIP Server Switch Pelanggan 11 Pelanggan 10 Pelanggan 12 Pelanggan 13 Switch Pelanggan 14
Wisma Indovision Lantai 6 (Kebon Jeruk)
Gedung Cyber (Kuningan) Perusahaan
Gambar 1 Topologi jaringan perusahaan yang akan datang
Database Server Web Server
SIP Registrar Server Media Gateway (VoIP - PSTN) SIP Proxy Server Sistem PBX Lain SIP Redirect Server Internet PSTN Administrator Workstation Hardphone Softphone SIP Server
SIP User Agent
HTTP ODBC RTP Analog SIP ODBC ODBC Gateway Interface ODBC SIP & RTP SIP & RTP Keterangan :
Sistem yang dirancang sendiri Sistem yang sudah ada pada Asterisk, hanya dikonfigurasi Sistem yang sudah ada pada Asterisk, namun dibuat sistem tambahan didalamnya
153 Struktur menu web portal yang dirancang terdiri dari menu-menu: Login, Admin (User Profile, Add New SIP, Show SIP, Add New Extension, Show Extension, Voice Mail, CDR, Billing, dan Agi Man),
User (CDR, Billing, Contact Us, Change Password), dan Logout.
Rancangan STD menggambarkan hubungan antara halaman/menu yang satu dengan yang lainnya serta transisi yang menggambarkan hubungan antar halaman/menu. Gambar 4 merupakan contoh STD dari halaman/menu Add New SIP.
Web portal ini mengakses satu database yang
Login
Admin
Home Logout Home Change
Password Logout
User Profile Extension Voice Mail CDR Billing Agi Man
Add New Extension Show Extension Custom Reload Extension Reload SIP Reload SIP Show Peers User CDR Billing Contact Us SIP Add New SIP Show SIP
Gambar 3 Rancangan Struktur Menu SIP Asterisk Web Portal
Sub Halaman Add New SIP User Profile SIP (Show SIP) Extension (Add New Extension) Extension (Show Extension) Voice Mail CDR Admin Agi Man (Reload) Billing Agi Man (Custom ) Login
Pilih "SIP -> Show SIP" ---Tampilkan Halaman Show SIP
Agi Man (SIP Show Peers)
Agi Man (Extension Reload)
Agi Man (SIP Reload) Pilih "Extension -> Add New Extension"
---Tampilkan Halaman Add New Extension
Pilih "Extension -> Show Extension" ---Tampilkan Halaman Show Extension
Pilih "Agi Man -> Reload" ---Tampilkan Halaman Agi Man Pilih "User Profile"
---Tampilkan Halaman User Profile
Pilih "Agi Man -> Extension Reload" ---Tampilkan Halaman Agi Man Pilih "Agi Man -> SIP Show Peers"
---Tampilkan Halaman Agi Man Pilih "Agi Man -> Custom"
---Tampilkan Halaman Agi Man
Pilih "Home" ---Tampilkan Halaman Admin
Pilih "Logout" ---Tampilkan Halaman Login
Pilih "Voice Mail" ---Tampilkan Halaman Voice Mail
Pilih "Agi Man -> SIP Reload" ---Tampilkan Halaman Agi Man
Pilih "CDR " ---Tampilkan Halaman CDR
Pilih "Billing" ---Tampilkan Halaman Billing Pilih "Insert, SIP"
---Tampilkan Halaman Admin
154 bernama asterisk. Database yang telah ada pada sistem Asterisk terdiri dari tabel-tabel: SIP, Extension,
Voice mail, CDR. Selain itu, tabel database yang
ditambahkan untuk mendukung sistem yang dirancang antara lain: Master User, Area Code.
Antar muka pemakai (user interface) pada sistem ini yaitu tampilan layar pada web browser. Pada rancangan layar, dibuat storyboard pada setiap halaman menurut struktur menu sehingga desain akan lebih terarah. Gambar 5 merupakan contoh rancangan layar dari halaman Add New SIP.
Logo Header Home User Profile SIP Extension Voice Mail CDR Billing Agi Man
Tanggal :: Waktu Logout
Footer SIP -> Add New SIP
Select type of user : Personal Corporate
Next
Add Additional SIP Account for registered user
Gambar 5 Rancangan Layar Add New SIP
Prosedur operasional sistem, program Asterisk
dapat dijalankan, baik secara background atau
console. Untuk menjalankan server secara
background, maka perintahnya adalah: # asterisk
(tanda # merupakan representasi prompt terminal di Linux) sedangkan untuk menjalankan server secara
console perintahnya adalah: # asterisk -c.
Sistem konfigurasi pada Asterisk terdapat pada file
konfigurasi yang memiliki ekstensi .conf. Lokasi file-file dan direktori pada Asterisk antara lain :
1. /etc/asterisk: konfigurasi utama
2. /var/log/asterisk: log dan call detail record (CDR) 3. /var/lib/asterisk: aplikasi dan data pendukung
(AGI, sounds)
4. /usr/lib/asterisk: codec dan aplikasi
5. /etc/asterisk/sip.conf: data account extension
(menggunakan SIP)
6. /etc/asterisk/extensions.conf : data dialplan
SIP Asterisk Web Portal yang dirancang terdiri
dari dua pengguna yaitu admin (administrasi VoIP
server) dan client (melihat detil komunikasi dan
billing). Gambar 6 merupakan contoh tampilan
halaman web pada admin (penyedia VoIP server) dan Gambar 7 merupakan contoh tampilan halaman web
pada user (client pengguna VoIP).
Gambar 6 Halaman User Profile (Admin)
Gambar 7 Halaman Billing User Personal (User)
Pengujian sistem dilakukan pada 4 macam jaringan seperti dibawah ini:
1. Pengujian pada Jaringan Lokal (LAN)
Tujuan pengujian adalan untuk menguji fungsi telepon antar extension dan fungsi PBX oleh user
dalam LAN. Hasil pengujian yaitu fungsi telepon berjalan normal dan kualitas suara yang dihasilkan jelas. Pemilihan codec tidak terlalu diperhatikan.
2. Pengujian pada Jaringan Internet (NAT)
Tujuan pengujian adalah untuk menguji fungsi telepon antar extension dan fungsi PBX oleh user
dalam NAT. Hasil pengujian yaitu komunikasi dengan menggunakan codec yang berbandwidth
rendah (iLBC dan GSM) berjalan dengan baik (suara jelas). Sedangkan komunikasi dengan
codec berbandwidth besar (G711A dan G711U)
tidak berjalan dengan baik (suara tidak jelas). 3. Pengujian pada Jaringan PSTN
155 Tujuan pengujian adalah untuk menguji fungsi telepon antara hardphone dengan telepon
analog/mobile phone melalui jaringan PSTN.
Hasil pengujian yaitu komunikasi antara
hardphone dengan mobile phone maupun
komunikasi antara telepon analog dengan
hardphone melalui PSTN, keduanya berjalan
dengan baik (suara jelas). 4. Pengujian Sistem Billing
Tujuan pengujian adalah untuk menguji sistem
billing pada admin dan user. Hasil pengujian yaitu pengujian billing user (personal dan
corporate) dan billing admin berjalan dengan baik
(perhitungan yang dilakukan sudah tepat). Fitur
print to file pada billing user juga berjalan dengan baik.
Evaluasi sistem pada web interface semuanya berfungsi dengan baik karena sudah memenuhi dan sesuai dengan kaidah-kaidah interaksi manusia dan komputer. Pada sistem billing, sistem pemilihan
record dari database CDR yang perlu dihitung
berjalan dengan baik. Sistem perhitungan biaya sesuai dengan harga yang telah ditentukan. Fitur penulisan
(print to file) berjalan dengan baik. Evaluasi
perbandingan harga dan sistem dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini:
Tabel 1 Perbandingan Asterisk dan PBX Lain
Hal Asterisk PBX Alcatel AGEPhone
Per- (Software) OmniPCX (Software)
bandingan Office
(Hardware)
Biaya Rp. 13.588.435,- Rp. 49.529.210,- Rp. 13.588.435,-
Hardware (PC Server) (PC Server)
Rp. 3.988.147,- Rp. 3.988.147,-
(Media Gateway) (Media Gateway)
Biaya Gratis (Linux + Tidak Ada Rp.1.500.000,-
Software Asterisk) (Windows XP),
Rp. 453.250,-
(AGEPhone)
Biaya Gaji Rp. 2.000.000,- Rp. 2.000.000,- Rp. 2.000.000,-
Admin perbulan perbulan perbulan
Biaya
Training Rp. 2.000.000,- Rp. 10.000.000,- Rp. 700.000,-
Client :
SIP/IP
Phone Rp. 815.397,- Sudah termasuk Rp. 815.397,-
(per unit) pembelian (per unit)
Softphone Gratis (X-Lite) hardware Gratis (X-Lite) Jumlah 70 concurrent 20 concurrent 35 concurrent
users users users
Concurrent (tergantung (sama dengan
jumlah (tergantung
Users spesifikasi port pada spesifikasi
server) hardware) server)
Total Rp. 22.391.979,- Rp. 61.529.210,- Rp. 23.045.229,-
IV. PENUTUP
Beberapa kesimpulan yang diperoleh yaitu penggunaan bandwitdh untuk VoIP tergantung pada
codec yang digunakan. VoIP memiliki fitur
penggunaan telepon dengan menggunakan extension
seperti pada PBX konvensional. Kualitas suara yang dihasilkan oleh VoIP tergantung dari codec dan
bandwidth yang digunakan. Komunikasi antara VoIP
dan PSTN melalui media gateway sebagai penghubung antar kedua teknologi yang berbeda tersebut. Jumlah maksimum komunikasi tergantung pada spesifikasi komputer server dan bandwith yang tersedia. Penggunaan server lebih mudah dengan bantuan web interface.
Adapun beberapa sarannya adalah pengembangan sistem VoIP dalam skala yang lebih besar, misalkan VoIP Service Provider. Pengembangan sistem billing
lebih kompleks, dibagi berdasarkan penggunaan
prepaid dan postpaid. Penerapan sistem monitoring
pada sistem VoIP untuk memudahkan pengecekan
error. Penerapan sistem keamanan (security) pada
sistem VoIP untuk meningkatkan keamanan dalam berkomunikasi melalui internet (NAT).
V. DAFTAR PUSTAKA
[1] Cisco Systems. (2006). Understanding Packet
Voice Protocols. Cisco Press.
[2] Davidson, Jonathan. (2006). Voice over IP
Fundamentals 2nd Edition. Cisco Press.
[3] Johnston, Alan B. (2006). Internet Communications Using SIP Delivering VoIP and Multimedia Services with Session Initiation
Protocol. Wiley Sons.
[4] Johnston, Alan B. (2004). Understanding the
Session Initiation Protocol 2nd Edition. Artech
House.
[5] Pressman, Roger S. (2001). Software Engineering
a Practitoner Approach. McGraw Hill.
[6] Porter, Thomas. (2006). Practical VoIP Security. Syngress.
[7] Raharja, Anton. (2006). VoIP Fundamentals. VoIP Rakyat.
[8] Stallings, William. (2004). Data and Computer
Comunications. Pearson Prentice Hall.
[9] Whitten, Jeffrey L., Bentley, Lonnie D., Dittman, Kevin C. (2001). Systems Analysis and Design
