Analisa Unjuk Kerja VoIP over WLAN IEEE 802.11b.

(1)

i

ABSTRAK

Semakin berkembangnya teknologi orang semakin mencari kemudahan dalam berkomunikasi. Disini, Wireless LAN menjadi solusi yang sangat tepat terutama bagi penyedia jasa komunikasi. VoIP merupakan salah satu aplikasi internet yang meningkat pesat pada saat sekarang sebagai alternatif efisiensi biaya dari telepon kabel konvensional. VoIP over WLAN tengah muncul sebagai suatu infrastruktur untuk menekan biaya komunikasi suara melalui jaringan tanpa kabel. Pada Penelitian ini, dilakukan pengujian terhadap kinerja protokol VoIP pada berbagai macam Codec yang diujikan dan kinerja dari jaringan yang menggunakan skema MAC WLAN, untuk mengetahui performansi VoIP over WLAN 802.11b.

Permasalahan yang dihadapi adalah bagaimana mengusahakan kualitas terbaik VoIP yang dilewatkan melalui jaringan wireless. Metode yang digunakan adalah simulasi dengan menggunakan OPNET (Optimized Network Engineering Tools), dan skenario yang dibuat berhasil dijalankan.

Kesimpulan dari penelitian ini adalah (a) Pada skenario simulasi, dengan menggunakan codec yang berbeda-beda yaitu codec G.711, G.726 dan G.729 pada setiap jumlah user yang berbeda jumlahnya, dapat diketahui bahwa codec G.729 memberikan hasil delay, jitter, serta packet loss yang sangat kecil terhadap pengaruh beban dari jumlah user yang terus bertambah sehingga dapat memperbaiki kualitas suara. (b) Skema MAC WLAN yang paling cocok untuk diterapkan pada aplikasi VoIP ini adalah skema PCF yang mempunyai persentase data loss yang sangat kecil dan jauh dibawah batas yang ditentukan, sedangkan

(2)

ii

ABSTRACT

Voice over Internet Protocol (VoIP) is one of the fast growing Internet

applications. It is a viable alternative to the traditional telephony systems due to

its high resource utilization and cost efficiency. Meanwhile, Wireless Local Area

Networks (WLANs) have become a visible networking technology that has been

deployed around the world. Driven by these two popular technologies, Voice over

WLAN (VoWLAN) has been emerging as an infrastructure to provide low-cost

wireless voice services

At this paper, will test the relation between performance of exist in Voip

like at assorted of Codec tested and performance from network using scheme of

MAC WLAN, to know the performance Voip over WLAN 802.11b.

The problem is how to labour the best quality of Voip overcome through

the network wireless using OPNET (Optimized Network Engineering Tools), and

scenario made succeed run.

From this simulation is (a) At simulation scenario, by using codec which

different each other that is codec G.711, G.726 And G.729 in each different

which still acceptable is until 250 msecond. readily deployable over the existing

(3)

v

II.5.1 Protokol Pendukung VoIP... 17

II.5.1.1 TCP (Transmission Control Protocol) ... 18

II.5.1.2 UDP (User Datagram Protocol) ... 19

(4)

vi

II.5.1.4 RTP (Real Time Protocol)... 20

II.5.2 Standar Kompresi Data Suara ... 21

II.6 QoS (Quality of Service) ... 22

II.6.1 Delay saat Pentransmisian... 23

II.6.1.1 Delay Propagasi... 23

II.6.1.2 Delay Paketisasi ... 24

II.6.1.3 Delay Buffer Jitter ... 24

II.6.1.4 Delay Transport ... 24

II.6.2 Kerusakan Sinyal Suara ... 25

II.6.2.1 Masalah pada Codec ... 25

II.6.2.2 Masalah Data Loss (Paket hilang) ... 25

II.6.3 Pemenuhan Kebutuhan Bandwidth ... 25

BAB III. PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN... 27

III.1 OPNET IT Guru Academic Version 9.1... 27

III.1.1 Network Editor ... 28

III.1.2 Parameter Editor... 29

III.1.3 Probe Editor ... 29

III.1.4 Simulation Tool ... 29

III.1.5 Analysis Tool... 29

III.2 Pemodelan dan Simulasi ... 31

III.2.1 Topologi Jaringan... 31

III.2.1.1 Rural Region ... 33

III.2.1.2 Router Region... 33

III.2.1.3 Center / Urban Region ... 33

III.2.2 Parameter dan Atribut Node ... 33

III.2.2.1 Switch ... 33

III.2.2.2 Access Gateway... 34

III.2.2.3 Repeater ... 36

III.2.2.4 IP Phone ... 38

III.2.2.5 Link 100BaseT... 39

III.2.3 Parameter Simulasi... 40

(5)

vii

III.2.3.2 Konfigurasi Profil... 42

III.2.3.3 Pengumpulan Data statistik ... 43

III.2.4 Duplikasi Skenario ... 43

BAB IV. DATA PENGAMATAN DAN ANALISA SIMULASI ... 46

IV.1. Pengantar... 46

IV.1.1. Delay ... 46

IV.1.2. Jitter ... 47

IV.1.3. Packet Loss... 47

IV.2. Hasil Simulasi ... 48

IV.2.1. Perbandingan Jumlah User Terhadap Delay ... 48

IV.2.2. Perbandingan Jumlah User Terhadap Jitter ... 50

IV.2.3. Perbandingan Packet Loss... 51

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 54

DAFTAR PUSTAKA

(6)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1 Enkapsulasi dan dekapsulasi data pada protocol stack Internet ... 5

Gambar II.2 Format Frame IEEE 802.11 Wireless LAN ... 7

Gambar II.11 Service Data Unit di layer Internet Protocol (Paket) ... 17

Gambar II.12 Mekanisme Protocol TCP/IP... 18

Gambar II.13 Format TCP Header ... 19

Gambar II.14 Format UDP Header... 19

Gambar II.15 Komponen RTP Header ... 21

Gambar III.1 Diagram blok cara kerja simulasi jaringan ... 30

Gambar III.2 Topologi Jaringan menggunakan OPNET IT Guru... 32

(7)

ix

Gambar III.13 Atribut Konfigurasi Aplikasi... 41 Gambar III.14 Konfigurasi Profil... 42

(8)

x

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Jenis-jenis Encoding serta Bit rate yang dihasilkan ... 22 Tabel IV.2 Perbandingan Packet Loss untuk codec yang berbeda-beda... 51 Tabel IV.3 Perbandingan Packet Loss untuk penggunaan

(9)

xi

DAFTAR GRAFIK

Grafik IV.1 Perbandingan jumlah user terhadap delay, codec dan PCF... 48 Grafik IV.2 Perbandingan jumlah user terhadap delay dan

skema MAC WLAN... 49 Grafik IV.3 Perbandingan jumlah user terhadap jitter, codec dan PCF... 50 Grafik IV.4 Perbandingan jumlah user, packet loss dan PCF pada codec... 52 Grafik IV.5 Perbandingan Packet Loss dengan skema

(10)

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A

Lampiran A-1 Tampilan Software OPNET IT GURU Academic Edition V9.1 Lampiran A-2 Tampilan berbagai macam peralatan network

Lampiran A-3 Tampilan pemilihan data statistik yang akan di analisa dalam bentuk grafik

Lampiran A-4 Tampilan parameter-parameter yang dibutuhkan sebelum simulasi di jalankan

Lampiran A-5 Tampilan penjelasan tentang perhitungan traffic sent

Lampiran A-6 Tampilan grafik hasil simulasi skema MAC WLAN PCF dan DCF

Lampiran A-7 Tampilan grafik Speech Activity Detection pada codec G.729

(11)

LAMPIRAN A

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

LAMPIRAN B

Standar IEEE 802.11

Appendix D—Summary of 802.11 Standards

Table D- 1 pr ovides a sum m ar y of t he var ious 802.11 st andar ds. For each of t he eight st andards, a descr ipt ion of t he st andar d, pur pose keyw or ds and r em arks about t he st andar d, and w hen t he st andar d and pr oduct s w ill be available are provided.

(19)

(20)

LAMPIRAN A

(21)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Semakin berkembangnya teknologi orang semakin mencari kemudahan dalam berkomunikasi. Disini, Wireless LAN menjadi solusi yang sangat tepat terutama bagi penyedia jasa komunikasi. Pada awalnya, orang membangun jaringan komunikasi dengan menggunakan perangkat kabel. Namun saat ini telah dikembangkan jaringan wireless sebagai pengganti jaringan kabel. Dengan standard IEEE 802.11b ini (WLAN), diharapkan dapat memberikan keuntungan yang lebih dibanding jaringan kabel.

Saat ini, Wireless LAN telah banyak digunakan sebagai media untuk berkomunikasi data layaknya jaringan LAN dengan kabel. Keuntungan menggunakan WLAN diantaranya adalah mobilitas, kecepatan, fleksibilitas pemasangan, dan kemampuan jangkauan selama berada dalam ruang lingkup Access Point. WLAN memungkinkan suatu jaringan dapat mencapai

tempat-tempat yang tidak dapat dijangkau oleh jaringan kabel, misalnya daerah pegunungan atau daerah terpencil. Selain itu Wireless LAN juga memberikan kemudahan instalasi apabila ada penambahan pelanggan.

Dengan kelebihan dan keefektifan yang dimilikinya, maka dikembangkanlah layanan komunikasi suara dengan menggunakan jaringan WLAN. Hal ini dikarenakan WLAN memiliki data rate yang tinggi serta didukung oleh kemajuan teknologi voice coder yang mampu mencapai bit rate yang sangat rendah yang berimplikasi pada penghematan bandwidth. Aplikasi ini sesuai untuk diimplementasikan pada layanan komunikasi suara dan data untuk daerah rural yang secara geografis sangat jauh dari sentral.

(22)

2

penggunaan voice coder yang berbeda bit rate, dan masih banyak lagi. Demikian juga bila jarak antar sentral dengan daerah rural tersebut sangat jauh, berapa jumlah repeater (dalam hal ini digunakan router untuk analisis) yang dibutuhkan supaya daya pancar antara transceiver disentral masih dapat diterima dengan baik di-transceiver daerah rural tersebut dan sebaliknya.

QoS merupakan salah satu tantangan besar bagi jaringan wireless, termasuk WLAN itu sendiri. Hal ini menjadikan QoS sebagai perhatian penting untuk performansi yang optimal dalam jaringan dan aplikasi yang dijalankan tersebut.

Oleh karena itu, Tugas Akhir ini akan memberikan suatu hasil analisis mengenai kualitas (Qos) VoIP over WLAN IEEE 802.11b, yang dapat digunakan sebagai pertimbangan dalam melakukan implementasi jaringan untuk menentukan parameter jaringan yang memberikan QoS terbaik.

I.2 Identifikasi Masalah

Dalam Tugas Akhir ini akan dilakukan analisa performansi jaringan VoIP over WLAN 802.11b. Beberapa masalah yang ada pada analisa performansi

ini adalah:

1. Bagaimana menentukan dan membandingkan variabel-variabel yang mempengaruhi beberapa analisa QoS sampai diperoleh nilai yang dapat memperbaiki kualitas layanan yang diinginkan?

2. Bagaimana pengaruh penambahan user pada VoIP over WLAN IEEE 802.11b dan bagaimana penanganannya?

I.3 Tujuan

(23)

3

I.4 Pembatasan Masalah

Pembuatan tugas akhir ini mempunyai batasan masalah sebagai berikut: 1. Parameter QoS (Quality of Service) yang akan dianalisa hanya sebatas

pada masalah end-to-end delay, jitter, dan packet loss dengan jumlah

Berisi latar belakang masalah, identifikasi masalah, tujuan, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan yang digunakan dalam mengerjakan Tugas Akhir ini.

BAB II LandasanTeori

Berisi dasar teori yang menjadi landasan pengerjaan Tugas Akhir ini.

BAB III Perancangan dan Simulasi

Berisi tentang penjelasan software yang digunakan, pembuatan topologi jaringan yang sesuai dengan aplikasi yang akan dibuat dan mendefinisikan parameter-parameter di dalam jaringan.

BAB IV Data Pengamatan dan Analisa Simulasi

Berisi tentang hasil simulasi dan analisis terhadap hasil-hasil simulasi yang didapat. Hasil simulasi ini didapat dari parameter yang telah ditentukan sebelumnya.

BAB V Kesimpulan dan Saran

(24)

This document was created with Win2PDF available at http://www.daneprairie.com.

(25)

54

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang didapatkan dari hasil simulasi dan analisa performansi ini adalah sebagai berikut:

1. Penambahan user berpengaruh pada codec terhadap kinerja jaringan VoIP yang berdampak pada perubahan waktu delay, jitter dan persentase packet loss yang berbeda-beda pada tiap codec sehingga menentukan kualitas

(QoS) yang terbaik.

2. Codec G.729 sangat cocok untuk aplikasi voice yang sangat memperhatikan delay dibandingkan dengan codec G.711 dan G.726 yang sangat peka terhadap penambahan jumlah user sehingga kenaikan delay-nya terus bertambah sehingga kualitas jaringan menurun.

3. Skema MAC WLAN yang paling cocok untuk diterapkan pada aplikasi

Pembuatan Tugas Akhir ini membutuhkan suatu peningkatan ke arah yang lebih baik, untuk itu dibutuhkan saran-saran untuk penelitian selanjutnya.

(26)

DAFTAR PUSTAKA

1. Cai, Lin, Xiao, Yang, VoIP over WLAN: Voice capacity, admission control, QoS, and MAC, International Jurnal of Communication systems, Departement

of Electrical and Computer Engineering, university of Victoria, Canada, 2006. 2. Chen.D, S. Garg, M. Kappes, and K. Trivedi, Supporting VoIP Traffic in IEEE

802.11WLAN with Enhanced Medium Access Control (MAC) for Quality of

Service, Technical Report ALR-2002-025, Avaya Labs, 2002.

3. Davidson, Jonathan “ Voice Over IP Fundamentals,” Cisco Press, 2000 4. Geier, Jim, Wireless Network First-step, Tim Penerjemah Andi, Penerbit

Andi, Yogyakarta, 2005.

5. Garg.S, Kappes.M, On the Throughput of 802.11b Networks for VoIP,.

Technical Report ALR-2002-012, Avaya Labs, 2002.

http://www.research.avayalabs.com/techreportY.html

6. Garg.S, Kappes.M, An experimental study of throughput for UDP and VoIP traffic in IEEE 802.11b networks, IEEE Wireless Communications and

Networking, 2003.

7. Gunawan, Indra, Haryadi, Sigit, Analisis kinerja VoiP-SIP menggunakan RSVP pada Proxy Server, Departemen Teknik Elektro- Institut Teknologi

Bandung, Bandung, 2004.

8. Lammle, Todd, CCNA Cisco Certified Network Associate Study guide, S’to, CCNA, MCSE, Elex Media Komputindo, Jakarta, 2005.

9. Mulyanta, Edi, Pengenalan Protokol jaringan Wireless Komputer, Penerbit Andi, Yogyakarta, 2005.

10.Narbutt, Miroslaw, Davis, Mark, Effect of free bandwidth on VoIP Performance in 802.11b WLAN networks, Communcation network Research

Institute-School ofcElectronic and Communication Engineering, Dublin Institute of Technology, Ireland, 2005.

(27)

12.Wang, Wei, Soung, C.Lie, Solution to performance problems in VoIP over 802.11 Wireless LAN, Departement of Electrical and Electronic Engineering,

The chinese Univercity of Hongkong, Hongkong, 2005. 13.http://www.ilmukomputer.com, Desember 2006.

14.http://wireless.ictp.trieste.it/handbook/C3.pdf, November 2006. 15.http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11, November 2006. 16.http://netlab.gmu.edu/qosip/guide.htm, Oktober 2006. 17.http://www.ieee802.org/11/, Oktober 2006.

18.http://www.opnet.com, September 2006.