BAB II
DASAR TEORI
2.1 Umum
Dalam perkembangan teknologi komunikasi, dimana tuntutan kebutuhan
pelayanan bagi pengguna jasa komunikasi makin tinggi, dalam penyampaian ide
dan pendapat tidak hanya audio saja akan tetapi diperlukan juga visualnya, oleh
karena itu dibutuhkan komunikasi yang dapat mengirimkan audio visualnya.
Pada awalnya informasi ataupun data yang dilewatkan melalui piranti
teknologi informasi, internet, masih sebatas karakter teks yang direpresentasikan
melalui ASCI code dan gambar yang terdiri dari bit-bit gambar . Sedangkan suara
atau voice awalnya dilewatkan melalui jaringan kabel telepon ataupun sinyal
seluler. Hal ini membuat data yang berupa suara dan karakter masih terpisah.
Oleh karena itu, muncul konsep agar gambar dan suara dapat dikirimkan
sehingga merepresentasikan sumber suara yang dapat dilihat secara jarak jauh dan
bersifat lebih dinamis dan real time saat digunakan. Konsep inilah yang
merupakan cikal bakal lahirnya videophone yang kemudian dikenal di masyarakat
sebagai video Call. Video Call merupakan layanan untuk komunikasi suara di
mana kedua pihak dapat saling melihat tampilan wajah lawan bicaranya. Video
Call sudah mulai diminati pelanggan dalam beberapa tahun belakangan ini.
Perkembangan teknologi komunikasi yang semakin canggih membuat jarak yang
jauh dibuat seakan-akan sangat dekat didukung dengan perangkat dan gadget yang
juga mumpuni. Layanan Video Call dapat membuat penggunanya bertatap muka
langsung dan berkomunikasi melalui layar komputer sampai melalui layar ponsel
2.2 Pengertian Video Call
Video Call adalah telepon dengan layar video dan mampu menangkap
video (gambar) sekaligus suara yang ditransmisikan. Fungsi telepon video sebagai
alat komunikasi antara satu orang dengan orang yang lainnya secara waktu
nyata (real-time). Saat ini telepon video sangat berguna bagi orang tuli dan bisu,
karena melalui telepon video, komunikasi bisa dilakukan dengan menggunakan
bahasa isyarat melalui layanan video tersebut. Begitu juga untuk orang-orang
yang berada di tempat lain yang jauh dan ingin berkomunikasi dengan orang yang
berada ditempat lain yang jauh pula. Telepon video dapat digunakan sebagai alat
yang dapat menyalurkan gambar serta suara dalam bentuk video sehingga terlihat
seperti nyata.
Dunia teknologi informasi dan telekomunikasi semakin canggih dan pesat
dengan adanya perkembangan internet. Saat ini teknologi informasi dan
telekomunikasi sudah tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari dan sudah
menjadi kebutuhan untuk memenuhi dan mendukung berbagai macam kegiatan,
baik individu maupun organisasi.
Dengan teknologi, setiap orang dapat mengakses dan mendapat informasi
secara cepat, tanpa mengenal batas-batas wilayah dan batasan waktu. Ini
menyebabkan informasi menjadi sesuatu yang berharga dan sangat dibutuhkan
guna mengambil keputusan, terutama dalam kegiatan bisnis.
Mulanya, informasi ataupun data yang dilewatkan melalui piranti
teknologi informasi, internet, masih sebatas karakter teks yang direpresentasikan
atau voice mulanya dilewatkan melalui jaringan kabel telepon ataupun sinyal
seluler. Hal ini membuat data yang berupa suara dan karakter masih terpisah.
Video Call merupakan layanan untuk komunikasi suara di mana kedua
pihak dapat saling melihat tampilan wajah lawan bicaranya. Video Call sudah
mulai diminati pelanggan dalam 2 tahun belakangan ini. Perkembangan teknologi
komunikasi yang semakin canggih membuat jarak yang jauh dibuat seakan-akan
sangat dekat didukung dengan perangkat gadget yang juga mumpuni. Layanan
Video Call dapat membuat penggunanya bertatap muka langsung dan
berkomunikasi melalui layar komputer dan layar ponsel [1].
2.3 Jenis Video Call
Menurut perkembangannya Video Call dapat dibagi menjadi dua jenis,
yaitu Video Call melalui jaringan internet dan Video Call melalui telepon selular.
Berikut ini akan dibahas Video Call melalui perkembangannya.
2.3.1 Video Call Melalui Jaringan Internet
Pada awalnya Video Call berbentuk fisik seperti monitor komputer yang
diintegrasikan dengan telepon kabel, sehingga panggilan maupun komunikasi
jarak jauh yang akan dilakukan membutuhkan perangkat yang cukup banyak dan
tidak fleksibel.
Seiring dengan perkembangan teknologi, terutama teknologi internet,
suara dan gambar yang sering disebut video dapat ditransmisikan melalui jaringan
internet, sehingga biaya menjadi lebih murah. Hal inilah yang menjadi konsep,
menyajikan gambar dan suara secara bersamaan. Perangkat yang dibutuhkan pun
menjadi semakin lebih praktis. Sekarang, orang tinggal menyambungkan
komputer yang memiliki fasilitas video input seperti webcam, video output
(monitor), audio input (mikrofon) dan audio output (loudspeaker) dengan jaringan
internet atau WAN untuk bisa berkomunikasi secara langsung dan real time serta
bertatap muka meskipun jarak jauh [2].
Komunikasi via Video Call yang dibangun melalui jaringan internet
memanfaatkan protokol internet atau IP. Selain itu, Video Call dapat pula diatur
agar komunikasi hanya terjadi pada jaringan lokal tanpa menghubungkannya
dengan internet (cloud).
Komponen yang diperlukan untuk membangun komunikasi melalui Video
Call terdiri dari lapisan internet dan aplikasi serta antar muka pengguna. Pada
lapisan aplikasi dan antar muka pengguna terdapat kamera dan mikrofon sebagai
perangkat inputan gambar dan suara. Inputan ini akan ditransmisikan melalui
jaringan internet dengan sebelumnya dikodekan untuk menjadi bit-bit biner yang
dapat dilewatkan di jaringan dan diatur dengan standar protokol yang digunakan.
Untuk komponen yang membangun komunikasi dengan Video Call dapat dilihat
pada Gambar 2.1 [2].
Komunikasi melalui internet tentunya membutuhkan aplikasi yang dapat
menjadi antar muka pengguna dengan komputer seperti penjelajah web (web
browser) atau aplikasi yang menyediakan fitur Video Call, seperti Yahoo!
Messenger, BeeMessenger, Skype dan lain sebagainya. Aplikasi-aplikasi tersebut
dapat diunduh secara gratis maupun berbayar di internet dan penggunaannya pun
saat ini sangat luas dari kepentingan pribadi sampai kepentingan bisnis.
2.3.2 Video Call Melalui Telepon Seluler
Sekarang manusia cenderung mobile dan dinamis dalam aktivitas dan
kegiatannya. Hal ini menyebabkan segala bentuk komunikasi sudah beralih pada
komunikasi mobile yang menyebabkan komunikasi maupun akses informasi dapat
dilakukan kapanpun dan dimanapun orang itu berada. Tentunya, hal ini dibarengi
dengan perkembangan teknologi wireless atau nirkabel yang lebih fleksibel serta
mudah dibangun dan dikonfigurasikan.Teknologi seluler yang merupakan bagian
dari teknologi nirkabel telah merambah dari pengiriman suara, data dan akhirnya
sampai pada gambar bergerak (video) [1].
Video Call melalui telepon seluler sering disalah artikan dengan 3G. 3G
adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris: third-generation technology.
Istilah ini umumnya digunakan mengacu kepada perkembangan teknologi telepon
nirkabel (wireless). 3G ini difasilisasi oleh penyelenggara telepon genggam
(celluler provider) sedangkan Video Call adalah panggilan telepon Video yang
dapat dilakukan dengan jaringan 3G, sehingga penelepon dan penerima bisa saling
Perkembangan dan penyebaran Video Call melalui telepon mulai meluas,
Karena hampir semua telepon seluler yang mendukung jaringan UMTS dapat
melakukan panggilan video dengan fasilitas kamera yang menjadi perangkat
input.
2.4 Design Jaringan Aplikasi Video Call
Didalam jaringan aplikasi Video Call harus lebih jeli melihat hal – hal
yang menjadi kunci faktor dari keberhasilan jaringan aplikasi video call itu
sendiri. Faktor – faktornya antara lain Video, Audio, Codec, Bandwidth, Resolition
dan Framerate.
2.4.1 Video
Untuk melakukan Video Call, digunakan webcam sebagai data sumber
yang akan dikirimkan. Webcam memiliki resolusi pengambilan gambar, dan
resolusi antar satu webcam dengan webcam yang lain dapat bervariasi. Dahulu,
webcam masih memiliki resolusi yang kecil, misalnya 160x120. Namun sekarang
sudah ada webcam yang memiliki resolusi beberapa megapixel. Semakin besar
ukuran resolusi semakin besar pula jumlah data yang dikirimkan, sehingga
bandwidth yand diperlukan juga semakin besar. Oleh karena itu, jarang sekali
dilakukan conference dengan ukuran resolusi yang besar. Umumnya ukuran
resolusi yang digunakan untuk Video Conference adalah 320x240.
Selain itu, hal yang berpengaruh pada ukuran data adalah frame rate.
Frame rate adalah jumlah gambar yang dikirimkan tiap detik. Misalkan ukuran
dikirimkan tiap detiknya adalah 320x240x30 = 2.304.000 piksel. Jika frame rate
15 fps, jumlah piksel yang dikirimkan tiap detiknya berkurang drastis menjadi
1.152.000 piksel, dengan demikian dapat menghemat bandwidth. Namun jika
frame rate diturunkan video yang dihasilkan tidak akan lancar seperti video
dengan frame rate yang tinggi [3].
2.4.2 Audio
Untuk melakukan Video Call, digunakan sebuah microphone untuk input
audio. Sama halnya dengan data video terdapat faktor yang dapat mempengaruhi
ukuran data yang dikirimkan, misalnya sampling rate (dalam satuan kHz) dan
jumlah channel. Pada umumnya ukuran data audio yang dikirimkan melalui
streaming ini lebih kecil dibandingkan dengan data video. Sebuah data audio yang
tidak dikompres menghasilkan data sebesar 5 megabyte per channel per menit.
Tetapi, masih dimungkinkan jika input dari device ingin dikompres sehingga lebih
menghemat bandwidth yang ada. Gambar 2.2 memeperlihatkan proses konversi
gelombang analog ke digital [3].
2.4.3 Codec
Coding/Decoding yang mana merupakan otak dari sistem. Dan
keberhasilan dari komunikasi visual sangatlah tergantung dari perangkat ini.
Gambar 2.3 memperlihatkan beberapa model codec [2].
Gambar 2.3 Beberapa Model Codec
Codec merupakan sebuah proses mengubah data suara yang dikonfersikan
dalam bentuk data digital dan kemudian ditransmisikan dan dikembalikan lagi
kebentuk data suara ketika sampai ketujuan. Codec digunakan untuk penghematan
bandwidth. Codec tersedia dalam bentuk open source dan non-open source.
Codec adalah teknologi yang memaketkan data voice ke dalam format data
lain dengan perhitungan matematis tertentu sehingga menjadi lebih teratur dan
mudah dipaketkan. Dengan menggunakan Codec tertentu bandwidth dapat
dihemat. Namun risikonya suara dapat menjadi kurang jernih atau berubah warna
suaranya. Apabila mengejar kualitas suara yang baik, jernih, dan tidak berubah
warna suaranya, dibutuhkan CODEC dengan perhitungan matematis yang minim.
Konsekuensinya kebutuhan bandwidth meningkat.
Codec dengan bandwidth terboros adalah G.711, menghabiskan bandwidth
sekitar 87 kbps. Sebaliknya, CODEC yang paling hemat dan umum digunakan
adalah G.723.1, menghabiskan bandwidth sekitar 22 kbps. CODEC lain yang
bandwidth-nya jauh lebih kecil dibanding G.711 adalah G.729. CODEC ini
menghabiskan bandwidth sekitar 24 kbps. Adapun CODEC lain yang umum dan
gratis adalah GSM dan iLBC yang menghabiskan bandwidth sekitar 29 – 31
kbps.Tabel 2.1 menunjukkan perbandingan bit rate codec [5].
Tabel 2.1 Perbandingan Bit Rate Codec
Codec Algoritma Bit Rate (Kbps)
ITU G.721 PCM (Pulse Code
GSM – Full Rate RPE-LTP(Regular Pulse Excitation Long – term
Prediction)
13
Tabel 2.1 lanjutan
Codec Algoritma Bit Rate (Kbps)
DoD FS - 1016 CELP (code Excited Linear Prediction)
4.8
Speex CELP (Code Excited Linear Prediction)
2.15 – 44.2
2.4.4 Bandwidth
Persyaratan lain yang perlu diperhatikan dalam melakukan komunikasi
melalui Video Call adalah masalah bandwidth atau kecepatan transmisi data.
Semakin kecil bandwidth yang disediakan untuk komunikasi, semakin rendah
pula kecepatan transfer data dan kualitas gambar video yang sedang berlangsung
juga buruk atau samar.
Sebuah kapasitas transmisi medium menuju pada transmit info (video, audio
& data). Bila digambarkan aliran telpon itu sebagai pipa air, bandwidth adalah
ukuran dari pipa itu sendiri sedangkan isi yang mengalir didalamnya adalah
informasi, isinya dalam bentuk Kbps (Kilo bits persecond). Penggambaran aliran
komunikasi sebagai pipa air diperlihatkan pada Gambar 2.4. Untuk Video Call di
rekomendasikan 384 Kbps untuk bisa dihasilkan kualitas yang lebih baik. Namun
saat ini telah banyak perangkat Video call yang dapat berkomunikasi dengan
hanya menghasilkan kurang dari 128 Kbps bahkan sampai pada bandwidth 64
Kbps [3].
2.4.5 Resolusi
Resolusi sering digunakan sebagai jumlah pixel dalam pencitraan gambar
digital. Sebuah gambar dengan tinggi sejumlah N pixel dan lebar M pixel, dapat
memiliki resolusi garis yang kurang dari itu. Namun, jika jumlah pixel digunakan
sebagai pengukur resolusi, metode yang digunakan adalah mengambil dua buah
bilangan bulat yang menunjukkan berapa pixel tinggi gambar tersebut dan berapa
pixel lebarnya, kemudian mengalikan angka ini, dan membaginya dengan satu
juta untuk mendapatkan angka megapixel. Jenis – jenis resolusi video
diperlihatkan pada Gambar 2.5 [4].
Persepsi resolusi dimana hubungan antara resolusi adalah pada ukurannya.
Biasanya penggambaran pada penulisannya adalah dot atau pixel. Berikut ini
standarisasi resolusi video.
- HD
Sebuah standarisasi yang dimanfaatkan sistem televisi digital.
- XGA
Standarisasi grafik resolusi tinggi yang di perkenalkan oleh IBM.
Semakin besar resolusi yang dipakai maka semakin besar bandwidth yang dipakai, hal ini diperlihatkan Gambar 2.6 [3].
Gambar 2.6 Diagram Bandwidth dengan Resolusi
2.4.6 Frame Rate
Frame rate adalah Jumlah bingkai gambar atau frame yang ditunjukkan
setiap detik dalam membuat gambar bergerak; diwujudkan dalam satuan fps
(frames per second), makin tinggi angka fps-nya, semakin mulus gambar
bergeraknya. Game dan film, biasanya tinggi fps-nya.
Pengkodean video merupakan salah satu cara untuk mengatasi permasalahan
mengenai tingginya bit rate yang harus disediakan untuk proses transmisi dan
penyimpanan dari data video digital. Salah satu standar pengkodean video adalah
ITU-T G.1010 yang mendefinisikan pengkodean video untuk target bit rate 64
kbps hingga 1024 kbps. Dalam pengkodean ITU-T G.1010, dilakukan kompresi
intraframe melalui transform coding dan kompresi interframe melalui motion
compensation[6].
Perkiraan framerate 22 fps pada penglihatan mata manusia sebagai
pergerakan gambar yang halus. Ukuran frame rate untuk Amerika dan sekitarnya
adalah 704 x 480 (pixel x line), sedangkan Eropa dan Indonesia adalah 25 fps
dengan bentuk standarisasi video PAL yang ukuran gambarnya 704 x 576 .
2.5 Prinsip Kerja Video Call
Video Call merupakan suatu teknologi yang mampu melewatkan trafik
suara, video dan data secara real time, dengan mengubahnya kedalam bentuk
digital, dan dikelompokkan menjadi paket–paket data yang dikirim dengan
menggunakan platform IP (Internet Protokol). Perbedaan antara teknologi Video
Call dengan Teknologi PSTN adalah informasi suara yang ditransmisikan dalam
bentuk paket dimana pendudukan kanal tidak terjadi secara terus menerus seperti
pada layanan PSTN, sehingga kanal informasi masih dapat diisi oleh jenis layanan
lain. Dengan adanya teknologi Video Call, kita dapat melakukan komunikasi
suara dan gambar dengan memanfaatkan jaringan IP dengan biaya yang murah.
Hubungan komunikasi suara antara pengguna dapat dilakukan selama
pengguna memiliki koneksi ke jaringan dengan menggunakan headphone yang
tersambung ke komputer dan software Video Call seperti NetMeeting, X-Lite,
SJPhone, Skype, dan lain-lain [7].
2.6 Protokol Penunjang Jaringan Video Call
Video Call pada abad ke-20 terbatas pada protokol H.323 (kecuali
Cisco SCCP ), tetapi Video Call baru sering menggunakan SIP, yang sering lebih
mudah untuk mengatur jaringan yang bersifat rumahan. H.323 masih digunakan,
untuk penggunaan pribadi. Sejumlah metode-setup panggilan berdasarkan pesan
instan protokol seperti Skype juga sekarang menyediakan video.
Protokol lain yang digunakan untuk Video Call atau videophone adalah
H.324 yang merupakan campuran call setup dan kompresi video. Videophone
yang bekerja di saluran kabel telepon biasanya menggunakan protokol ini dan
bandwidth-nya terbatas oleh modem sekitar 33 kbps. Selain itu ada juga protokol
H.320 yang menetapkan persyaratan teknis untuk sistem telepon dan pealatan
terminal yang biasa dipakai untuk video conference.
Ada beberapa protokol yang menjadi penunjang jaringan Video Call,
antara lain [4].
2.6.1 Application Layer
Fungsi utama lapisan ini adalah pemindahan file. Perpindahan file dari
sebuah sistem ke sistem lainnya yang berbeda memerlukan suatu sistem
pengendalian untuk menangatasi adanya ketidak cocokan sistem file yang berbeda
– beda. Protokol ini berhubungan dengan aplikasi. Salah satu contoh aplikasi yang
telah dikenal misalnya HTTP (Hypertext Transfer Protocol) untuk web, FTP (File
Transfer Protocol) untuk perpindahan file, dan TELNET untuk terminal maya
jarak jauh.
2.6.2 Protokol TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol)
Merupakan sebuah protokol yang digunakan pada jaringan Internet.
Protokol ini terdiri dari dua bagian besar, yaitu TCP dan IP. Susunan model
Gambar 2.7 Susunan model OSI dan TCP/IP empat lapis
2.6.2.1 TCP (Transmission Control Protocol)
Dalam mentransmisikan data pada layer Transpor ada dua protokol yang
berperan yaitu TCP dan UDP. TCP merupakan protokol yang connection-oriented
yang artinya menjaga reliabilitas hubungan komunikasi end – to – end. Konsep
dasar cara kerja TCP adalah mengirim dan menerima segmen– segmen informasi
dengan panjang data bervariasi pada suatu datagram internet. TCP menjamin
realibilitas hubungan komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang
rusak, hilang atau kesalahan kirim.
Hal ini dilakukan dengan memberikan nomor urut pada setiap paket yang
dikirimkan dan membutuhkan sinyal jawaban positif dari penerima berupa sinyal
ACK (acknoledgment). Jika sinyal ACK ini tidak diterima pada interval pada
waktu tertentu, maka data akan dikirikmkan kembali. Pada sisi penerima, nomor
urut tadi berguna untuk mencegah kesalahan urutan data dan duplikasi data. TCP
juga memiliki mekanisme pengendalian aliran dengan cara mencantumkan
informasi dalam sinyal ACK mengenai batas jumlah paket data yang masih boleh
Dalam hubungan Video Call, TCP digunakan pada saat pengiriman sinyal.
TCP tidak digunakan dalam pengiriman data suara pada Video Call karena pada
suatu komunikasi data Video Call penanganan data yang mengalami
keterlambatan lebih penting daripada penanganan paket yang hilang [8].
2.6.2.2 UDP (User Datagram Protocol)
UDP yang merupakan salah satu protokol utama diatas IP merupakan
transport protokol yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP. UDP
digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme reliabilitas. UDP
pada Video Call digunakan untuk mengirimkan aliran suara yang dikirimkan
secara terus menerus.
UDP digunakan pada Video Call karena pada pengiriman aliran suara yang
berlangsung terus menerus lebih mementingkan kecepatan pengiriman data agar
tiba di tujuan tanpa memperhatikan adanya paket yang hilang walaupun mencapai
50% dari jumlah paket yang dikirimkan. Karena UDP mampu mengirimkan aliran
data dengan cepat, maka dalam teknologi Video Call UDP merupakan salah satu
protokol penting yang digunakan sebagai header pada pengiriman data selain RTP
dan IP. Untuk mengurangi jumlah paket yang hilang saat pengiriman data (karena
tidak terdapat mekanisme pengiriman ulang) maka pada teknolgi Video Call
pengiriman data banyak dilakukan pada private network [8].
2.6.2.3 IP (Internet Protocol)
Pada jaringan TCP/IP, sebuah komputer diidentifikasi dengan alamat IP.
sama lainnya. Hal ini dilakukan untuk mencegah kesalahan pada transfer data.
Terakhir, protokol data akses berhubungan langsung dengan media fisik. Secara
umum protokol ini bertugas untuk menangani pendeteksian kesalahan pada saat
transfer data. Untuk komunikasi datanya, Internet Protokol mengimplementasikan
dua fungsi dasar yaitu addressing dan fragmentasi. Salah satu hal penting dalam
IP, dalam pengiriman informasi adalah metode pengalamatan pengirim dan
penerima. Saat ini terdapat standar pengalamatan yang sudah digunakan yaitu
IPv4 dengan alamat terdiri dari 32 bit [8].
2.6.2.4 RTP (Real Time Transport Protocol)
RTP (Real Time Transport Protocol) adalah sebuah protokol yang dapat
memperhatikan masalah waktu dan merupakan standar internet untuk melakukan
pengiriman data secara real-time, yang meliputi audio dan video yang bergantung
pada protokol transport. Gambar 2.8 memperlihatkan lokasi protokol RTP pada
TCP/IP [5].
Gambar 2.8 Lokasi protokol RTP pada TCP/IP
RTP menyediakan layanan penyampaian end to end untuk data yang
mempunyai karakteristik real time. Layanan tersebut diantaranya, identifikasi
menjalankan RTP berada diatas protokol UDP. RTP tidak menyediakan
mekanisme apapun untuk memastikan pengiriman yang tepat waktu.
2.7 Kualitas Layanan Video Call
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas suara, yaitu waktu
tunda (delay), variasi waktu tunda (jitter), dan pemilihan jenis codec. Ukuran dan
pengalokasian kapasitas jaringan juga mempengaruhi kualitas Video Call secara
keseluruhan. Berikut penjelasan dari beberapa faktor tersebut [9].
2.7.1 Waktu Tunda (Delay)
Waktu tunda (delay) merupakan akumulasi berbagai waktu tunda dari
ujung ke ujung pada jaringan Internet. Waktu tunda mempengaruhi kualitas
layanan (QoS) karena waktu tunda menyebabkan suatu paket lebih lama mencapai
tujuan. ITU-T G.114 merekomendasikan waktu tunda tidak lebih besar dari 150
ms untuk berbagai aplikasi, dengan batas 400 ms untuk komunikasi suara yang
masih dapat diterima. Rumus yang digunakan untuk mencari nilai delay dibawah
ini[14]:
= ...……….. (2.1)
Keterangan:
Duration = total waktu pengiriman paket
Total packet = total paket yang dikirim
Total waktu tunda merupakan penjumlahan dari waktu tunda pemrosesan,
waktu tunda paketisasi, waktu tunda antrian, waktu tunda propagasi, dan waktu
tunda akibat jitter buffer di sisi penerima. Waktu tunda sangat mempengaruhi
”timing”. Urutan pengucapan tiap suku kata yang ditransmisikan harus sampai ke
sisi penerima dengan urutan yang sama pula sehingga dapat terdengar dengan baik
secara real-time. ITU G.114 membagi karakteristik waktu tunda berdasarkan
tingkat kenyamanan user, seperti pada Tabel 2.2[11].
Tabel 2.2 Pengelompokan Waktu Tunda
Waktu Tunda Kualitas
0 – 150 ms Baik
150 – 400 ms Cukup, masih dapat diterima
> 400 ms Buruk
Ada beberapa komponen waktu tunda yang terjadi di jaringan. Komponen
waktu tunda tersebut yaitu waktu tunda pemrosesan, waktu tunda paketisasi,
waktu tunda propagasi, dan waktu tunda akibat adanya jitter buffer di terminal
penerima. Berikut ini penjelasan mengenai beberapa jenis waktu tunda yang dapat
mempengaruhi kualitas layanan telepon internet [9]:
1. Processing delay
Waktu tunda yang terjadi akibat proses pengumpulan dan pengkodean
sampel analog menjadi digital. Waktu tunda ini tergantung pada jenis
codec yang digunakan.
2. Packetization delay
Waktu tunda ini terjadi akibat proses paketisasi sinyal suara menjadi
paket-paket yang siap ditransmisikan ke dalam jaringan.
3. Queueing delay
Waktu tunda yang disebabkan oleh antrian paket data akibat terjadinya
4. Propagation delay
Waktu tunda ini disebabkan oleh medium fisik jaringan dan jarak yang
harus dilalui oleh sinyal suara pada media transmisi data antara pengirim
dan penerima.
5. Serialization delay
Waktu tunda ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk
pentransmisisan paket IP dari sisi originating (pengirim).
6. Component delay
Waktu tunda ini disebabkan oleh banyaknya komponen yang digunakan di
dalam system transmisi.
2.7.2. Jitter
Jitter merupakan perbedaan selang waktu kedatangan antar paket di
terminal tujuan. Jitter dapat disebabkan oleh terjadinya kongesti, kurangnya
kapasitas jaringan, variasi ukuran paket, serta tidak berurutnya paket. Faktor ini
perlu diperhitungkan karena karakteristik komunikasi voice adalah sensitif
terhadap waktu tunda dan jitter.
Untuk meminimalisasi jitter dalam jaringan maka perlu
diimplementasikan suatu buffer yang akan menahan beberapa urutan paket
sepanjang waktu tertentu hingga paket terakhir datang. Namun adanya buffer
tersebut akan memepengaruhi waktu tunda total sistem akibat adanya tambahan
proses untuk mengompensasi jitter. Tabel 2.3 menjelaskan mengenai standar nilai
jitter yang mempengaruhi kualitas layanan Video Call berdasarkan standar ITU-T
Tabel 2.3 Standar Jitter
Jitter Kualitas
0 – 20 ms Baik
20 – 50 ms Cukup, masih dapat diterima
>50 ms Buruk
Semakin besar nilai jitter maka akan seakin menurunkan performansi dari
jaringan, karena itu nilai jitter harus seminimum mungkin. Rumus yang digunakan
untuk menghitung jitter adalah[14]:
− = ……….. (2.2)
2.7.3 Packet Loss (Tingkat Paket Hilang)
Sinyal suara pada telepon internet akan ditransmisikan dalam jaringan IP
dalam bentuk paket-paket IP. Karena jaringan IP merupakan best effort network
maka tidak ada jaminan pada pengiriman paket tersebut. Setiap paket dapat
dirutekan pada jalur yang berbeda menuju penerima. Pada best effort network
tidak ada perbedaan antara paket data voice dengan paket-paket data lainnya yang
mengalir di jaringan. Maka dari itu tentunya akan mempengaruhi kualitas layanan.
Tabel 2.4 memperlihatkan standar tingkat paket hilang pada jaringan berdasarkan
standar ITU-T G.114[11].
Tabel 2.4 Standar Tingkat Paket Hilang
Tingkat Paket Hilang Kualitas
0 – 1 % Baik
1 – 5 % Cukup, masih dapat diterima
Rumus yang digunakan untuk menghitung packet loss adalah[14]:
!" #$%% = & ' ( 100% ... (2.3)
2.7.4 Throughput
Throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran
waktu tertentu. Throughput lebih menggambarkan bandwidth yang sebenarnya
(aktual) pada suatu waktu tertentu yang digunakan untuk mendownload suatu file
dengan ukuran tertentu. Throughput merupakan jumlah bit yang berhasil dikirim
pada suatu jaringan. Rumus yang digunakan untuk mencari nilai throughput
adalah[14]:
,ℎ $./ℎ0. = 1 2 3 4 …………... (2.4)
Beberapa faktor yang menentukan nilai throughput adalah :
1. Piranti jaringan
2. Tipe data yang ditransfer
3. Topologi jaringan
4. Banyaknya pengguna jaringan
5. Spesifikasi komputer client/user
6. Spesifikasi komputer server
7. Induksi listrik dan cuaca
2.7.5 Pengkodean Sinyal Suara
Pengkodean sinyal suara merupakan suatu teknik yang menjelaskan
bagaimana suatu aliran sinyal suara yang analog didigitalisasi dan dikompresi
sehingga didapat ukuran yang lebih padat. Proses pengkodean ini biasa dikenal
dengan nama codec. Beberapa codec telah distandarisasi oleh ITU-T seperti
G.711, G.723 dan G.729. Setiap codec tersebut memiliki metode kompresi, waktu
tunda untuk code dan decode suara, serta bitrate yang berbeda-beda. Pemilihan
codec yang tepat akan mempengaruhi kualitas layanan secara keseluruhan.
Tabel 2.5 memperlihatkan perbandingan beberapa jenis codec terhadap
nilai MOS. Codec dengan bitrate yang lebih besar tentunya memiliki kualitas
suara yang lebih baik dibanding codec dengan bitrate yang lebih rendah. Akan
tetapi codec dengan bitrate yang tinggi membutuhkan kapasitas jaringan yang
besar pula[13].
Tabel 2.5 Perbandingan Beberapa Codec Terhadap MOS.
Codec Bitrate (Kbps) Framing Size (ms) MOS Score
G.711 64 0.125 4.1
G.726 32 0.125 3.85
G.728 16 0.625 3.61
G.729 8 10 3,92
G.723.1 6.3 30 3.9
G.723.1 5.3 30 3.65
2.8 Pemanfaatan Video Call
Dengan adanya teknologi Video Call yang menyebabkan setiap orang
dapat berkomunikasi dan seperti bertatap muka langsung. Saat ini pemanfaatan
Video Call tidak hanya untuk kepentingan pribadi saja. Berbagai hal dapat
didukung oleh Video Call sebagai sarana komunikasi real time yang sangat
1. Bisnis : Dengan adanya Video Call, individu-individu di tempat yang jauh
dan akan mengadakan tatap muka ataupun rapat dapat dilakukan video
conference, semacam Video Call tetapi dalam skala lebih besar.
2. Kesehatan dan obat-obatan : Dengan adanya Video Call, penanganan
medis secara jarak jauh pun dapat dilakukan. Ini biasa dilakukan di daerah
terpencil yang sarana pengobatannya tidak begitu baik, sehingga
dibutuhkan yang lebih canggih dan professional untuk kasus tertentu.
Dengan melakukan komunikasi dan tatap muka, pasien dapat dilihat secara
langsung dan real time mengenai gejala penyakitnya.
3. Pendidikan : Dengan adanya teknologi Video Call, antar siswa ataupun
guru dapat saling berdiskusi, berksperimen dan bereksplorasi baik dalam
maupun luar negeri tanpa adanya batasan tempat dan waktu.
2.9 Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
Modulasi adalah suatu proses penumpangan sinyal yang hendak dikirim
pada sebuah sinyal pembawa (carier). Sinyal data dapat ditumpangkan ke sinyal
pembawa dengan cara mengubah amplitude, frekuensi atau fase dari sinyal
pembawa tersebut. Untuk meningkatkan kapasitas informasi yang dikirimkan,
dapat dilakukan dengan perubahan terhadap kombinasi 2 dari parameter tersebut.
Metode tersebut digunakan pada skema modulasi QAM.
QAM adalah sebuah skema modulasi dimana data ditumpangkan pada
gelombang pembawa dengan cara mengubah amplitude dari 2 buah gelombang
sinusoid dan saling berbeda fase 90˚ satu sama lain. Sehingga disebut quadrature
cariers[15].
2.9.1 Konsep Modulasi QAM
QAM merupakan salah satu teknik modulasi digital multisombol, pada
QAM, setiap simbol yang dikirimkan melambangkan beberapa bit sekaligus. Oleh
karena itu, QAM dapat digunakan untuk mendapatkan data rate yang tingggi pada
bandwitdh yang terbatas. Pada QAM, fase dan amplitude sinyal pembawa yang
diubah-ubah. Cara pengubahan gelombang pembawa ini merupakan perpaduan
dari 2 teknik modulasi yaitu phase shift keying (psk) dan amplitude shift keying
(ask). Berikut ini merupakan beberapa jenis dari modulasi QAM :
1. 4-QAM
QAM adalah teknik pengkodean M-ary dimana M=4. Seperti halnya
QPSK, pada empat QAM ada 4 fase keluaran berbeda, maka harus ada 4
kondisi masukan yang berbeda, yaitu: 00,01,10, dan 11.
2. 16-QAM
Modulasi 16 QAM merupak modulasi QAM yang menggunakan inputan 4
bit dengan 16 kondisi logika.
3. 64-QAM
64 QAM adalah teknik pengkodean dengan M=64 sehingga untuk
masukan digital ke modulator adalah sinyal dengan jumlah bit sebanyak 6.
4. 128-QAM
128 QAM adalah teknik pengkodean dengan M=128 sehingga untuk
5. 256-QAM
256 QAM adalah teknik pengkodean dengan M=256 sehingga untuk
masukan digital ke modulator adalah sinyal dengan jumlah bit sebanyak 8.
Proses modulasi QAM secara umum dapat ditunjukan pada Gambar 2.9
pada gambar tersebut, sinyal informasi yang akan dikirim (baseband) dibagi
menjadi 2 komponen yaitu komponen I dan Q yang saling berbeda fase 90˚.
Komponen I dan Q adalah komponen “in-phase” yang merupakan bagian real dari
sinyal modulasi QAM dan komponen Q adalah komponen “quadrature” yang
merupakan bagian imajiner dari sinyal modulasi.
Gambar 2.9 Diagram blok proses modulasi QAM
Kemudian, sinyal I dan Q dikalikan dengan gelombang yang berasal dari
LO (local oscillator) dimana fase dari gelombang yang dihasilkan kedua LO
tersebut juga berbeda 90˚. Setelah itu sinyal I dan Q yang telah dicampur dengan
gelombang pembawa tersebut dijumlahkan menjadi sebuah sinyal yang dapat
ditransmisikan.
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bawah modulasi QAM
mengirimkan informasi digital dengan cara mengubah-ubah fase dan amplitude
dari gelombang elektromagnetik sinusoidal secara periodik. Sebagai contoh
modulasi 4-QAM menggunakan sinyal dengan 4 kombinasi unik antara fase dan
setiap simbolnya memiliki pola digital 2-bit. Misalanya bitstream yang dibuat
adalah (1,0,0,1,1,1) maka bit-bit tersebut dikelompokan setiap 2 bit menjadi
(10,01,11), sehingga bitstream tersebut dapat dipetakan pada simbol yang sesuai
untuk 4-QAM[16].
2.9.2 Diagram Konstelasi
Diagram konstelasi adalah sebuah diagram yang merepresentasikan pola
modulasi digital pada bidang kompleks dan diurutkan berdsasarkan aturan kode
Gray. Kode Gray adalah pengurutan nilai biner dimana kedua nilai yang
berdekatan hanya mempunyai perbedaan satu digit. Penggunaan kode Gray akan
membantu mengurangi bit eror yang terjadi. Jumlah titik-titik pada diagram
berupa pemangkatan dari 2ⁿ, karena pada komunikasi digital datanya bernilai
biner. Diagram konstelasi 4 QAM dapat dilihat pada Gambar 2.10[17].
Gambar 2.10 diagram konstelasi 4 QAM
2.9.3 Probabilitas Error Bit
Dalam pengiriman bit pada, pada bagian penerima dapat terjadi kesalahan
yang biasa disebut probabilitas error bit (pb). Untuk menunjukan kinerja sistem,
digunakan probabilitas error yang nantinya didapatkan nilai BER (Bit Error Rate).
probabilitas error bit untuk M-ary QAM dimana M=2ᵏ dan k=2,4,6,…….,n
(bilangan genap)[18].
2.9.4 Performa dari Bentuk gelombang M-QAM yang sama
Gambar 2.12 memberikan secara rinci performa Symbol error rate (SER)
secara teoritis dan ideal untuk gelombang 16 QAM, 64 QAM, dan 256 QAM.
Konversi SER ke BER dijelaskan pada catatan Gambar 2.11[19].
Gambar 2.11 Performa ideal dari M-QAM .
Catatan Symbol Error Rate (SER) Dapat diubah menjadi Bit error rate dengan
asumsi Gray coded Assignment adalah BER = (1/log2M) x SER. Untuk 16QAM,
BER =SER/4, untuk 64QAM, BER = SER/6 dan untuk 256 QAM, BER= SER/8,
sebagai contoh untuk 64 QAM dimana SER= 1x 10-9 maka BER = 1.667 x 10-10
![Gambar 2.3 memperlihatkan beberapa model codec [2].](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/1582826.1072147/8.595.156.472.196.279/gambar-memperlihatkan-beberapa-model-codec.webp)
