Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI TELEPON
MENGGUNAKAN 2 MINI KOMPUTER SEBAGAI SERVER
BERBASIS IP PBX
TUGAS AKHIR
Disusun dalam Rangka Memenuhi Salah Satu Persyaratan Untuk Menyelesaikan
Program Strata-1 Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Hasanuddin
Makassar
DISUSUN OLEH :
JEFFRY JO SALLI ANDI MUH. SYAFAAT
D411 12 254 D411 12 294
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2017
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI TELEPON MENGGUNAKAN 2
MINI KOMPUTER SEBAGAI SERVER BERBASIS IP PBX
Disusun Oleh:
JEFFRY JO SALLI D411 12 254
ANDI MUH. SYAFAAT D411 12 294
Disusun dalam Rangka Memenuhi Salah Satu Persyaratan untuk Menyelesaikan
Program Strata-1 pada Sub Program Studi Teknik Telekomunikasi dan Informasi
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin
Makassar, Juli 2017
Disahkan Oleh :
Pembimbing I
(Dr. Eng. Wardi, ST, M. Eng) NIP. 19720828 199903 1 003
Pembimbing II
(Dr.Eng. Ir. Dewiani, MT.) NIP. 19691026 1994 12 2 001
Mengetahui,
Ketua Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin
(Prof. Dr. Ir. H. Salama Manjang, MT) NIP. 19621231 199003 1 024
iii
ABSTRAK
Komunikasi VoIP telah menjadi kebutuhan dasar manusia di era teknologi
ini. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem komunikasi telepon berbasis
IP PBX menggunakan 2 mini komputer Raspberry Pi 3 sebagai server dan access
point. Sistem ini menggunakan software Asterisk FreePBX sebagai media
konfigurasi server, sedangkan client yaitu perangkat laptop dan smartphone
menggunakan software Linphone dan softphone Bria. Komunikasi dilakukan
melalui panggilan voice dan video, tetapi hanya panggilan voice untuk komunikasi
antar server. Pengujian yang dilakukan berupa pengukuran kekuatan sinyal access
point, pengukuran kinerja CPU server, serta pengukuran parameter QoS yaitu
throughput, delay, jitter dan packet loss. Hasil yang diperoleh dari pengukuran
yang diujikan menunjukkan bahwa jarak jangkauan terjauh antara server dan
client adalah 130 meter, dan jarak jangkauan terjauh antara dua server adalah 130
meter. Kekuatan sinyal access point mencapai -89 dBm pada jarak 130 meter,
kinerja CPU server mencapai 25.7% pada komunikasi server-client dan 16.9%
pada komunikasi antar server. Berdasarkan standar ITU-G.114, hasil pengukuran
parameter QoS pada panggilan server-client dan antar server dapat dikatakan baik
hingga radius 130 meter dimana nilai throughput adalah 70 hingga 84 KBps, nilai
delay sebesar 20.2 hingga 22.46 ms, nilai jitter sebesar 7.26 hingga 19.06 ms, dan
besar packet loss adalah 0 hingga 0.28% untuk komunikasi voice dan nilai
throughput adalah 178 hingga 562 KBps, nilai delay sebesar 18.6 hingga 50.42
ms, nilai jitter sebesar 13.48 hingga 46.3 ms, dan besar packet loss adalah 0
hingga 3.72% untuk komunikasi video.
Kata kunci : Asterisk FreePBX; IP PBX; QoS; Raspberry Pi 3; VoIP.
iv
KATA PENGANTAR
Assalamu„alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas limpahan
rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas akhir
ini dengan judul: “PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI TELEPON
MENGGUNAKAN 2 MINI KOMPUTER SEBAGAI SERVER BERBASIS IP PBX”.
Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi
untuk dapat menyelesaikan pendidikan tahap sarjana di Jurusan Elektro, Fakultas
Teknik, Universitas Hasanuddin.
Kami menyadari bahwa selama penyusunan tugas akhir ini, penulis
banyak dihadapkan dengan berbagai hambatan, akan tetapi berkat adanya
bimbingan, dukungan dan bantuan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Oleh karena itu, melalui kesempatan
ini penulis juga mengucapkan penghargaan dan banyak terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua kami, serta saudara-saudara kami tercinta, atas doa restu,
bantuan, nasihat, dan motivasinya. Semoga Allah SWT kelak akan
membalasnya, Amin.
2. Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas
Hasanuddin, Bapak Prof. Dr. Ir. H. Salama Manjang, MT.
3. Bapak Dr. Eng. Wardi, ST., M.Eng. selaku pembimbing I yang telah
membimbing dan mengarahkan penulis dalam pembuatan tugas akhir ini.
4. Ibu Dr.Eng. Ir. Dewiani, M.T. selaku pembimbing II yang juga telah
membimbing dan mengarahkan penulis dalam pembuatan tugas akhir ini.
v
5. Seluruh Dosen dan Staf Akademik Jurusan Elektro Fakultas Teknik
Universitas Hasanuddin atas pelayanannya kepada kami.
6. Teman-teman Sub-Program Studi Teknik Telekomunikasi dan Informasi
2012. Terima kasih untuk kebersamaan dan berbagai cerita yang telah
dialami selama ini.
7. Teman-teman sejurusan Teknik Elektro angkatan 2012 yang mendampingi
penulis dalam menjalani kehidupan bermahasiswa.
8. Senior dan adik-adik yang telah melengkapi perjalanan hidup kami di
Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
9. Dan untuk semua pihak yang tak dapat kami sebutkan satu per satu yang
telah memberi dukungan baik secara langsung maupun tidak langsung
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Akhir kata dengan segala kerendahan hati, penulis menyadari masih
terdapat kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini baik isi maupun cara
penyajian. Oleh karena itu penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang
bersifat membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini.
Makassar, Juli 2017
Hormat kami,
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii
ABSTRAK ............................................................................................................. iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv
DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... x
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1
I.1 Latar belakang .......................................................................................... 1
I.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 2
I.3 Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
I.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 3
I.5 Manfaat Penelitian .................................................................................... 4
I.6 Metode Penelitian ..................................................................................... 4
I.7 Sistematika Penulisan ............................................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 7
II.1 Private Automatic Branch eXchange (PABX) ......................................... 7
vii
II.2 Voice Over Internet Protocol (VoIP) ....................................................... 7
II.2.1 Pengertian Voice Over Internet Protocol (VoIP) .............................. 7
II.2.2 Protokol-protokol Penunjang Jaringan VoIP .................................... 9
II.3 Video Over IP ......................................................................................... 24
II.4 Codec ...................................................................................................... 24
II.5 Quality of Services (QoS) ....................................................................... 25
II.5.1 Pengertian Quality of Services (QoS) ............................................. 25
II.5.2 Parameter QoS ................................................................................ 25
II.6 Raspberry Pi ........................................................................................... 27
II.7 Sistem Operasi Raspbian ........................................................................ 29
II.8 Asterisk FreePBX ................................................................................... 29
II.9 Softphone ................................................................................................ 33
II.10 Wireless .................................................................................................. 34
II.10.1 Konsep Dasar Wireless ................................................................... 34
II.10.2 Standar Wireless LAN..................................................................... 35
II.10.3 Wireless Network Adapter .............................................................. 36
II.11 Wireshark ............................................................................................... 37
II.12 Wifi Network Monitoring / Analyzer ...................................................... 38
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM ................................ 40
III.1 Gambaran Umum Sistem ....................................................................... 40
viii
III.1.1 Topologi Jaringan............................................................................ 41
III.2 Spesifikasi Perangkat ............................................................................. 41
III.3 Perancangan Jaringan dan Konfigurasi Server ....................................... 42
III.3.1 Instalasi Sistem Operasi .................................................................. 43
III.3.2 Konfigurasi Access Point ................................................................ 44
III.3.3 Konfigurasi Server .......................................................................... 52
III.4 Perancangan dan Konfigurasi Client ...................................................... 59
III.4.1 Konfigurasi dan Registrasi Client pada Laptop .............................. 60
III.4.2 Konfigurasi dan Registrasi Client pada Smartphone ...................... 62
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM ............................................... 65
IV.1 Pengujian Access Point .......................................................................... 65
IV.2 Pengujian Kinerja CPU .......................................................................... 66
IV.3 Pengukuran Parameter QoS pada Sistem ............................................... 67
IV.3.1 Komunikasi pada perangkat bergerak (mobile) .............................. 68
IV.3.2 Kondisi perangkat dalam keadaan posisi tetap (fixed) .................... 69
IV.3.2.1 Komunikasi antara Smartphone dengan Smartphone.................. 71
IV.3.2.2 Komunikasi antara Smartphone dengan Laptop.......................... 73
IV.3.2.3 Komunikasi antara Laptop dengan Laptop.................................. 74
IV.4 Analisa Kinerja CPU .............................................................................. 76
IV.5 Analisa Pengukuran QoS ........................................................................ 78
ix
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 93
V.1 Kesimpulan ............................................................................................. 93
V.2 Saran ....................................................................................................... 95
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 96
LAMPIRAN ........................................................................................................... 98
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II.1 Diagram umum sistem VoIP .............................................................. 9
Gambar II.2 Model OSI Seven Layer ................................................................... 10
Gambar II.3 Protokol TCP/IP ............................................................................... 15
Gambar II.4 Diagram Pin-out Raspberry Pi 3 ...................................................... 29
Gambar II.5 Arsitektur Software Asterisk ............................................................ 31
Gambar II.6 Tampilan Aplikasi Wireshark ........................................................... 38
Gambar III.1 Diagram alir perancangan sistem secara umum .............................. 40
Gambar III.2 Topologi jaringan sistem yang dibangun ........................................ 41
Gambar III.3 Diagram alir perancangan sistem .................................................... 42
Gambar III.4 Perancangan Sistem Komunikasi .................................................... 43
Gambar III.5 Proses Write Image sistem operasi pada Win32DiskImager ........... 44
Gambar III.6 Tampilan aplikasi PuTTY ............................................................... 45
Gambar III.7 Tampilan terminal dari Raspberry Pi pada aplikasi PuTTY ........... 46
Gambar III.8 Tampilan halaman utama FreePBX pada web browser .................. 52
Gambar III.9 Tampilan halaman FreePBX Administator ..................................... 53
Gambar III.10 Tampilan menu Aterisk SIP Settings - General SIP Settings ........ 53
Gambar III.11 Tampilan menu Aterisk SIP Settings - Chan SIP Settings. ........... 54
Gambar III.12 Tampilan halaman User Extensions .............................................. 55
Gambar III.13 Tampilan halaman Trunks ............................................................. 57
Gambar III.14 Tampilan halaman IAX2 Trunk ..................................................... 57
Gambar III.15 Tampilan halaman Outbound Routes ............................................ 59
xi
Gambar III.16 Tampilan utama softphone Linephone .......................................... 60
Gambar III.17 Pengaturan akun pada softphone Linphone. .................................. 61
Gambar III.18 Codec yang tersedia pada softphone Linphone ............................. 62
Gambar III.19 Tampilan utama softphone Bria .................................................... 62
Gambar III.20 Pengaturan akun pada softphone Bria ........................................... 63
Gambar III.21 Codec yang tersedia pada softphone Bria ..................................... 64
Gambar IV.1 Ilustrasi skenario dalam keadaan bergerak ..................................... 69
Gambar IV.2 Ilustrasi skenario 1 server ............................................................... 70
Gambar IV.3 Ilustrasi skenario 2 server ............................................................... 71
Gambar IV.4 Grafik kinerja CPU pada panggilan 1 server .................................. 76
Gambar IV.5 Grafik kinerja CPU pada panggilan antar server ............................ 77
Gambar IV.6 Grafik nilai rata-rata throughput kondisi mobile ............................ 78
Gambar IV.7 Grafik nilai rata-rata Throughput voice 1 server ............................ 79
Gambar IV.8 Grafik nilai rata-rata Throughput voice 2 server ............................ 80
Gambar IV.9 Grafik nilai rata-rata Throughput video 1 server ............................ 81
Gambar IV.10 Grafik nilai rata-rata delay kondisi mobile ................................... 82
Gambar IV.11 Grafik nilai rata-rata Delay voice 1 server .................................... 83
Gambar IV.12 Grafik nilai rata-rata Delay voice 2 server .................................... 84
Gambar IV.13 Grafik nilai rata-rata Delay video 1 server .................................... 85
Gambar IV.14 Grafik nilai rata-rata Jitter kondisi mobile .................................... 86
Gambar IV.15 Grafik nilai rata-rata Jitter voice 1 server ..................................... 86
Gambar IV.16 Grafik nilai rata-rata Jitter voice 2 server ..................................... 87
Gambar IV.17 Grafik nilai rata-rata Jitter video 1 server ..................................... 88
xii
Gambar IV.18 Grafik nilai rata-rata Packet Loss kondisi mobile ......................... 89
Gambar IV.19 Grafik nilai rata-rata Packet Loss voice 1 server .......................... 90
Gambar IV.20 Grafik nilai rata-rata Packet Loss voice 2 server .......................... 91
Gambar IV.21 Grafik nilai rata-rata Packet Loss video 1 server .......................... 92
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel II.1 Fitur yang Ditambahkan pada SIP........................................................ 23
Tabel II.2 Perbedaan H.323 dan SIP ..................................................................... 23
Tabel II.3 Standar Delay Berdasarkan ITU G.114 ................................................ 26
Tabel II.4 Standar Jitter Berdasarkan ITU G.114 ................................................. 26
Tabel II.5 Standar Packet Loss Berdasarkan ITU G.114 ...................................... 27
Tabel II.6 Perbandingan Standar WLAN 802.11 .................................................. 35
Tabel II.7 Skala Tingkatan Kekuatan Sinyal ........................................................ 35
Tabel III.1 List Data Nomor Client pada Server 1 ................................................ 55
Tabel IV.1 Pengujian kekuatan sinyal berdasarkan jarak ..................................... 65
Tabel IV.2 Kinerja CPU pada panggilan 1 server................................................. 67
Tabel IV.3 Kinerja CPU pada panggilan antar server .......................................... 67
Tabel IV.4 Skenario user bergerak dengan panggilan voice................................. 69
Tabel IV.5 Skenario user bergerak dengan panggilan video ................................ 69
Tabel IV.6 Skenario Smartphone-Smartphone voice 1 server .............................. 71
Tabel IV.7 Skenario Smartphone-Smartphone video 1 server .............................. 72
Tabel IV.8 Skenario Smartphone-Smartphone voice 2 server .............................. 72
Tabel IV.9 Skenario Smartphone-Laptop voice 1 server ...................................... 73
Tabel IV.10 Skenario Smartphone-Laptop video 1 server.................................... 73
Tabel IV.11 Skenario Smartphone-Laptop voice 2 server .................................... 74
Tabel IV.12 Skenario Laptop-Laptop voice 1 server ............................................ 74
Tabel IV.13 Skenario Laptop-Laptop video 1 server............................................ 75
Tabel IV.14 Skenario Laptop-Laptop voice 2 server ............................................ 75
1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar belakang
Komunikasi yang telah menjadi salah satu kebutuhan dasar bagi manusia
di era teknologi saat ini dituntut agar dapat dilakukan dengan cara yang cepat,
mudah dan efisien. Salah satu teknologi telekomunikasi yang berkembang saat ini
adalah teknologi Voice over Internet Protocol (VoIP). Teknologi VoIP dapat
dibangun dengan mini komputer yang dapat difungsikan sebagai server sekaligus
sebagai access point untuk menyediakan jaringan, sehingga server dapat bersifat
portabel.
Saat ini telah banyak penelitian mengenai penggunaan mini komputer
Raspberry Pi sebagai server komunikasi berbasis IP PBX. Seperti halnya pada
penelitian yang mengukur kinerja server [13], dimana didapatkan bahwa server
Raspberry Pi Model B dapat digunakan untuk komunikasi suara dengan
menggunakan beberapa jenis codec yang dapat mewadahi hingga 18 panggilan
secara bersamaan dengan penggunaan CPU sebesar 70%.
Penelitian lainnya mengukur parameter QoS jaringan komunikasi [2],
dengan menggunakan Raspberry Pi 2 sebagai server dan bekerja sebagai access
point, didapatkan bahwa komunikasi suara antar perangkat laptop dapat berfungsi
dengan baik hingga radius 100 meter dari server, dan komunikasi video hingga
radius 60 meter dari server. Sedangkan komunikasi suara antar perangkat
smartphone berfungsi dengan baik hingga radius 70 meter dari server, dan
komunikasi video hingga radius 40 meter dari server.
2
Penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya masih terbatas
pada luas jangkauan jaringan WLAN yang dimiliki dan kemampuan komunikasi
yang dapat dilakukan hanya berupa panggilan suara dan panggilan video. Namun
server komunikasi ini sebenarnya juga memiliki fitur komunikasi lainnya seperti
pesan teks dan voice mail. Terlebih lagi pada saat ini kemampuan dari Raspberry
Pi generasi terbaru lebih baik dibandingkan Raspberry Pi generasi sebelumnya.
Kemudian untuk mengatasi masalah jarak jangkauan jaringan WLAN dan
mengurangi beban client yang berlebihan pada server, dapat digunakan dua buah
server yang saling terhubung dan dapat ditempatkan pada lokasi yang terpisah.
Sehingga berdasarkan permasalahan diatas, maka tugas akhir ini akan
merancang sistem komunikasi berbasis IP PBX dengan dua server yang berbeda
jaringan menggunakan dua buah mini komputer Raspberry Pi sebagai server,
serta mengoptimalkan kinerja server dan melakukan pengukuran terhadap
Quality of Service (QoS) pada jaringan komunikasi, dengan judul
“PERANCANGAN SISTEM KOMUNIKASI TELEPON MENGGUNAKAN 2
MINI KOMPUTER SEBAGAI SERVER BERBASIS IP PBX”.
I.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan dalam pembuatan tugas akhir ini yaitu:
1. Bagaimana cara merancang sebuah sistem komunikasi berbasis IP PBX
dengan dua server yang berbeda jaringan dengan menggunakan mini
komputer Raspberry Pi sebagai server.
2. Bagaimana menguji kinerja server dan menganalisis beberapa parameter
dari QoS pada jaringan komunikasi berbasis IP PBX.
3
I.3 Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian tugas akhir ini yaitu:
1. Merancang sebuah sistem komunikasi berbasis IP PBX dengan dua server
yang berbeda jaringan menggunakan mini komputer Raspberry Pi sebagai
server.
2. Mengetahui kinerja dari server dan kualitas jaringan komunikasi yang
dirancang berdasarkan pengukuran parameter QoS berupa Jitter, Delay,
Throughtput, dan Packet Loss.
I.4 Batasan Masalah
Dalam pengerjaan tugas akhir ini, sistem yang akan dibuat dibatasi pada
hal-hal sebagai berikut :
1. Perancangan sistem komunikasi yang dibuat berbasis IP PBX dengan dua
server menggunakan Raspberry Pi 3 sebagai server.
2. Server dan client terhubung secara wireless menggunakan jaringan WiFi.
3. Menggunakan USB Wireless Network Adapter TP-Link WN722N sebagai
perangkat transmisi pada server.
4. Menggunakan laptop sistem operasi Windows dan smartphone berbasis
Android sebagai Client.
5. Menggunakan software Asterisk FreePBX pada server Raspberry Pi,
software Linphone pada client laptop dan software Bria pada client
smartphone.
4
I.5 Manfaat Penelitian
Dengan penelitian ini diharapkan kedepannya komunikasi suara, video,
dan pesan teks dalam suatu area lokal dapat dilakukan tanpa adanya beban biaya
pada pelanggan dan tanpa perlu akses internet, hanya dengan cara terhubung pada
suatu jaringan WLAN yang memiliki server komunikasi berbasis IP PBX.
I.6 Metode Penelitian
Adapun metode penelitian yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Pencarian dan pengumpulan literatur-literatur dan kajian-kajian yang
berkaitan dengan masalah-masalah yang ada pada Tugas Akhir ini, baik
berupa artikel, buku referensi, internet, dan sumber-sumber lainnya.
2. Perancangan Sistem
Menentukan spesifikasi perangkat yang diperlukan dalam
membangun jaringan dan server komunikasi berbasis IP PBX.
3. Implementasi
Membuat sistem komunikasi berbasis IP PBX dengan dua server
yang berbeda jaringan menggunakan mini komputer Raspberry Pi sebagai
server.
4. Pengujian dan Analisis
Menguji beberapa parameter dari Quality of Services berupa Jitter,
Delay, Throughtput, dan Packet Loss pada jaringan komunikasi berbasis
IP PBX yang telah dibuat. Data hasil pengujian kemudian dianalisis.
5
5. Kesimpulan
Kesimpulan berdasarkan hasil simulasi dan analisis.
I.7 Sistematika Penulisan
Agar pembahasan yang disajikan lebih sistematis, maka Tugas Akhir ini
akan dibagi ke dalam lima bab. Isi masing-masing dari bab diuraikan secara
singkat dibawah ini:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini membahas hal-hal mengenai latar belakang masalah, rumusan
masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, metodologi
penelitian, serta sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini menjelaskan berbagai dasar teori yang berkaitan dengan
penelitian. Toeri-teori mengenai jaringan komputer, komunikasi berbasis IP PBX,
Quality of Services pada suatu jaringan telekomunikasi, mini komputer Raspberry
Pi, serta beberapa aplikasi pendukung.
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
Pada bab ini menjelaskan mengenai tahap-tahap perancangan dan
pembuatan sistem komunikasi berbasis IP PBX denga dua server menggunakan
Raspberry Pi serta konfigurasi dari sisi server dan client.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada bab ini berisi hasil dari perancangan dan pengujian alat yang dibuat
serta analisis dari hasil pengujian tersebut.
6
BAB V PENUTUP
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian yang diperoleh
pada bab sebelumnya dan saran-saran yang dapat berguna dalam pengembangan
dari sistem pada tugas akhir ini di masa yang akan datang.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Private Automatic Branch eXchange (PABX)
Private Automatic Branch eXchange (PABX) merupakan perangkat
penyambungan komunikasi telepon yang terletak di sisi pelanggan yang
memerlukan percabangan sambungan telepon. Secara umum peralatan PABX
terhubung ke penyedia layanan komunikasi publik. PABX pada sebuah instansi
dapat tehubung dengan PABX lain maupun sentral Telkom melalui jalur telepon
incoming dan outgoing-nya. Masing-masing pesawat yang terhubung ke PABX
mempunyai nomor ekstensi, yang merupakan nomor unik yang diberikan oleh
PABX tersebut. Setiap nomor ekstensi dari sebuah PABX dapat dihubungi, atau
menghubungi ke pesawat telepon di luar PABX tersebut dengan bantuan operator,
baik secara manual maupun otomatis [12].
Internet Protocol Private Branch eXchange (IP PBX) adalah perangkat
switching komunikasi telepon berbasis teknologi Internet Protocol (IP) yang
memiliki kemampuan menghubungkan antar telepon IP / IP phone melalui
protokol TCP/IP baik pada jaringan LAN maupun internet. IP PBX dapat juga
disebut sebagai Soft Switch [12].
II.2 Voice Over Internet Protocol (VoIP)
II.2.1 Pengertian Voice Over Internet Protocol (VoIP)
Voice Over Internet Protocol (VoIP) adalah teknologi yang menjadikan
media internet untuk dapat melakukan komunikasi suara jarak jauh secara
langsung. Sinyal suara analog, seperti yang didengar ketika berkomunikasi diubah
8
menjadi data digital dan dikirimkan melalui jaringan berupa paket-paket data
secara real time [8].
Dalam komunikasi VoIP, pengguna melakukan panggilan telepon melalui
terminal yang berupa PC atau telepon biasa. Dengan berkomunikasi menggunakan
VoIP, banyak keuntungan yang dapat diambil diantaranya adalah dari segi biaya
jelas lebih murah dari tarif telepon konvensional, karena jaringan Internet
Protocol (IP) bersifat global. Sehingga untuk hubungan internasional dapat
ditekan hingga 70%. Selain itu, biaya perawatan dapat ditekan karena suara dan
data jaringan terpisah, sehingga IP phone dapat ditambah, dipindah dan diubah.
Hal ini karena VoIP dapat dipasang disembarang ethernet dan IP address, tidak
seperti telepon konvensional yang harus mempunyai port tersendiri di sentral
PBX [17].
Bentuk paling sederhana dalam sistem VoIP adalah dua buah komputer
terhubung dengan internet. Syarat-syarat dasar untuk mengadakan koneksi VoIP
adalah komputer yang terhubung ke internet, mempunyai sound card yang
dihubungkan dengan speaker dan microphone. Dengan dukungan software
khusus, kedua pemakai komputer dapat saling terhubung dalam koneksi VoIP satu
sama lain. Bentuk hubungan tersebut dapat dalam bentuk pertukaran file, suara,
gambar. Penekanan utama dalam VoIP adalah hubungan keduanya dalam bentuk
suara [17].
9
Gambar II.1 Diagram umum sistem VoIP [17]
Pada perkembangannya, sistem komunikasi VoIP terus mengalami
perubahan, tidak hanya berbentuk komputer yang saling berhubungan tetapi
peralatan lain seperti pesawat telepon dapat terhubung dengan jaringan VoIP.
Jaringan data digital dengan gateway untuk VoIP memungkinkan berhubungan
dengan PABX atau jaringan analog telepon biasa. Memungkinkan komunikasi
antara komputer dengan pesawat telepon di kantor. Bentuk komunikasi bukan
hanya suara namun dapat berbentuk teks atau bahkan jika jaringannya cukup besar
dapat dipakai untuk video conference. Dalam bentuk yang lebih lanjut,
komunikasi ini lebih dikenal dengan telepon IP yang merupakan komunikasi
bentuk multimedia sebagai kelanjutan bentuk komunikasi suara (VoIP).
Fleksibilitas dari VoIP dalam bentuk jaringan, peralatan, dan media
komunikasinya membuat VoIP menjadi cepat populer di masyarakat umum [17].
II.2.2 Protokol-protokol Penunjang Jaringan VoIP
A. Model Open System Interconnection (OSI) Layer
Open Systems Interconnection (OSI) Layer adalah deskripsi abstrak dan
10
berlapis untuk komunikasi dan desain computer network protocol. Model OSI
dikembangkan oleh ISO (International Organization for Standarization) pada
tahun 1977. Model OSI juga disebut sebagai OSI seven-layer model. Model OSI
terdiri atas tujuh lapisan yaitu Application, Presentation, Session, Transport,
Network, Data Link dan Physical [6].
Lapisan pada Model OSI adalah sekumpulan fungsi yang menyediakan
layanan kepada lapisan diatasnya dan menerima layanan dari lapisan dibawahnya.
Walaupun IETF, IEEE, dan OSI Protocol telah diperbaharui, namun Model OSI
masih tetap digunakan dalam pembelajaran arsitektur jaringan. Lapisan pada
model OSI dibagi menjadi 2 bagian besar, yaitu host layer dan media layer
dengan penjelasan sebagai berikut [6]:
Gambar II.2 Model OSI Seven Layer [6]
- Application Layer
Application layer melakukan layanan aplikasi umum untuk proses aplikasi.
Application layer menyediakan layanan kepada user-defined application
11
processes. Lapisan ini adalah lapisan yang paling dekat dengan user/pengguna,
yang menjalankan aplikasi-aplikasi untuk user, menyediakan layanan jaringan
untuk aplikasi user. Aplikasi pada lapisan ini terbagi menjadi 2, yaitu aplikasi
client-server dan aplikasi non client-server. Contoh dari aplikasi client-server
adalah FTP, HTTP, POP3, dan SMTP. Contoh dari aplikasi non client-server
adalah redirector dan peer-to-peer.
- Presentation Layer
Presentation layer bertanggung jawab untuk mengkonversi format data
dari application layer menjadi format universal, dan kemudian mentranslasi
kembali menjadi format yang diterima pada presentation layer. Secara sederhana,
presentation layer mengubah data untuk menyediakan standard interface kepada
application layer. Di lapisan ini dilakukan proses Multipurpose Internet Mail
Extensions (MIME) encoding, enkripsi, dekripsi dan kompresi data yang
ditujukan untuk menampilkan data sebagai service atau protocol. Contoh
operasinya adalah proses konversi dari teks Extended Binary Coded Decimal
Interchange Code (EBCDIC) ke teks American Standard Code for Information
Interchange (ASCII).
- Session Layer
Session layer mengendalikan dialog atau koneksi antar komputer,
membangun, menjaga, dan mensinkronisasi interaksi antara sistem komunikasi.
Session layer menyelenggarakan, mengatur dan memutuskan koneksi antara local
application dengan remote application. Session layer menyediakan layanan full-
duplex, half-duplex, atau simplex-operation, dan menciptakan checkpointing,
12
adjournment, termination, dan restart procedures. Session layer menyediakan
service kepada presentation layer.
- Transport Layer
Transport layer menyediakan transparansi pengiriman data antar end-user.
Transport layer bertanggung jawab terhadap pengiriman yang bebas kesalahan
dari keseluruhan pesan/data. Transport layer juga menyediakan layanan
pengiriman data yang dapat dipercaya ke lapisan diatasnya. Transport layer
mengendalikan reliability melalui flow control, segmentation atau
desegmentation, dan error control. Transport layer mensegmentasi data dari
pengirim dan merakit kembali data ke dalam sebuah data stream pada komputer
penerima. Beberapa contoh protokol yang bekerja di lapisan ini adalah protokol
TCP yang bersifat connection oriented, dan UTP yang bersifat connectionless.
Connection oriented berarti bahwa transport layer dapat menelusuri jejak dari
segments dan melakukan pengiriman ulang apabila terjadi error pada pengiriman
sebelumnya.
- Network Layer
Network layer menyediakan layanan fungsional dan prosedural untuk
pengiriman variable length data sequences dari sumber ke tujuan melalui satu
atau lebih jaringan (path selection) dengan memperhatikan quality of service yang
diperlukan oleh transport layer. Network layer bertanggung jawab untuk
pengiriman packet end-to-end dari pengirim ke penerima, kemungkinan melewati
beberapa jalur jaringan yang berbeda. Network layer melakukan fungsi network
routing, dan mungkin juga melakukan fragmentation dan reassembly, dan
13
melaporkan kesalahan pengiriman. Network layer bertanggung jawab dalam
network routing, addressing dan logical protocol. Lapisan ini juga menentukan
pemilihan jalur terbaik (path determination) untuk mengirim suatu data dari
tempat asal ke tempat tujuan dengan cara routing / switching. Lapisan ini
menggunakan IP address sebagai identifikasi. Logical addressing scheme yang
digunakan bersifat hierarchial. Contoh peralatan yang bekerja di network layer ini
adalah router.
- Data Link Layer
Data link layer menyediakan layanan fungsional dan prosedural untuk
pengiriman data antar network entities dan mendeteksi error yang mungkin terjadi
pada physical layer. Data link layer bertanggung jawab terhadap pengiriman hop-
to-hop (hop bisa berarti komputer end-user atau alat penghubung antara jaringan).
Lapisan ini menyediakan layanan pertukaran informasi melalui physical link
dengan mengirimkan blok data (frame) yang memerlukan proses sinkronisasi,
penanganan kesalahan, dan fungsi flow control. Lapisan ini menerima, mengenali,
dan menangani transmisi ethernet message. Lapisan ini menggunakan physical
addressing (Media Access Control address atau MAC) sebagai pengenal. Lapisan
ini menggunakan media ethernet, token ring, Fiber Distributed Data Interface
(FDDI). Contoh peralatan yang bekerja pada data link layer adalah switch, bridge,
dan Network Interface Card (NIC).
- Physical Layer
Physical layer mendefinisikan semua spesifikasi fisik dan elektris untuk
semua peralatan. Physical layer bertugas mengkoordinasi fungsi-fungsi yang
14
diperlukan untuk membuat koneksi bit (koneksi fisik) antara pengirim dan
penerima. Physical layer mendefinisikan hubungan antara peralatan dan media
fisik yang meliputi susunan pin, tegangan, dan spesifikasi kabel. Hubs, repeaters,
network adapters, dan Host Bus Adapters adalah peralatan dari physical layer.
Physical layer akan memberitahu peralatan tentang bagaimana cara mengirim ke
media dan menerima data dari media. Fungsi dan layanan utama dari physical
layer adalah :
Menciptakan dan menghentikan koneksi ke media komunikasi.
Contention resolution dan flow control.
Modulasi atau konversi antara representasi digital data dalam peralatan
pengguna dengan sinyal yang ditransmisikan melalui communications
channel.
B. Protokol TCP/IP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah standar
komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-
menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan internet.
Protokol ini tidak dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini hanya berupa
kumpulan protokol (protocol suite) [6].
TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat
independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan,
sehingga dapat digunakan di mana saja [6].
15
Gambar II.3 Protokol TCP/IP [6]
Setiap lapisan yang dimiliki oleh kumpulan protokol (protocol suite)
TCP/IP diasosiasikan dengan protokolnya masing-masing. Protokol utama dalam
protokol TCP/IP adalah sebagai berikut [6]:
Protokol lapisan aplikasi: bertanggung jawab untuk menyediakan akses
kepada aplikasi layanan jaringan TCP/IP. Protokol ini mencakup protokol
Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File
Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP),
Simple Network Management Protocol (SNMP), dan masih banyak
protokol lainnya.
Protokol lapisan antar-host: berguna untuk membuat komunikasi
menggunakan sesi koneksi yang bersifat connection-oriented atau
broadcast yang bersifat connectionless. Protokol dalam lapisan ini adalah
Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol
(UDP).
Protokol lapisan internetwork: bertanggung jawab untuk melakukan
pemetaan (routing) dan enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi
16
paket-paket IP. Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah Internet
Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP), Internet Control
Message Protocol (ICMP), dan Internet Group Management Protocol
(IGMP).
Protokol lapisan antarmuka jaringan: bertanggung jawab untuk meletakkan
frame-frame jaringan di atas media jaringan yang digunakan. TCP/IP
dapat bekerja dengan banyak teknologi transport, mulai dari teknologi
transport dalam LAN (seperti halnya Ethernet dan Token Ring), MAN dan
WAN (seperti halnya dial-up modem yang berjalan di atas Public Switched
Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN),
serta Asynchronous Transfer Mode (ATM).
C. Transmission Control Protocol (TCP)
Dalam mentransmisikan data pada layer transport, ada dua protokol yang
berperan yaitu TCP dan UDP. TCP merupakan protokol yang bersifat connection-
oriented yang artinya dapat menjaga reliabilitas hubungan komunikasi end-to-end.
Konsep dasar cara kerja TCP adalah mengirim dan menerima segment-segment
informasi dengan panjang data bervariasi pada suatu datagram internet. TCP
menjamin realibilitas hubungan komunikasi karena dapat melakukan perbaikan
terhadap data yang rusak, hilang, atau kesalahan pengiriman. Hal ini dilakukan
dengan memberikan nomor urut pada setiap oktet yang dikirimkan dan
membutuhkan sinyal jawaban positif dari penerima berupa sinyal ACK
(acknowledgment). Jika sinyal ACK ini tidak diterima pada interval pada waktu
tertentu, maka data akan dikirikmkan kembali. Pada sisi penerima, nomor urut
17
tadi berguna untuk mencegah kesalahan urutan data dan duplikasi data. TCP juga
memiliki mekanisme flow control dengan cara mencantumkan informasi dalam
sinyal ACK mengenai batas jumlah oktet data yang masih boleh ditransmisikan
pada setiap segment yang diterima dengan sukses [6].
Dalam komunikasi VoIP, TCP digunakan untuk menjamin set-up suatu
call pada saat sesi signaling. TCP tidak digunakan dalam pengiriman data suara
pada VoIP. Karena pada komunikasi data VoIP, penanganan data yang mengalami
keterlambatan lebih penting dari pada penanganan paket yang hilang [6].
D. User Datagram Protocol (UDP)
UDP yang merupakan salah satu protokol utama di atas IP merupakan
transport protocol yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP. UDP
digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme reabilitas. header
UDP hanya berisi empat field yaitu source port, destination port, length dan UDP
checksum dimana fungsinya hampir sama dengan TCP, namun fasilitas checksum
pada UDP bersifat opsional [6].
UDP pada VoIP digunakan untuk mengirimkan voice stream yang
dikirimkan secara terus menerus. UDP digunakan pada VoIP karena pada
pengiriman voice streaming 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 data streaming dengan cepat, maka dalam teknologi
VoIP, UDP merupakan salah satu protokol penting yang digunakan sebagai
header pada pengiriman data selain RTP dan IP. Untuk mengurangi jumlah paket
18
yang hilang saat pengiriman data (karena tidak terdapat mekanisme pengiriman
ulang), maka pada teknologi VoIP ini, pengiriman data banyak dilakukan pada
private network [6].
E. Internet Protocol (IP)
Internet Protocol didesain untuk interkoneksi sistem komunikasi komputer
pada jaringan paket-switched. Pada jaringan TCP/IP, sebuah komputer
diidentifikasikan dengan alamat IP. Tiap-tiap komputer memiliki alamat IP yang
unik, masing-masing berbeda satu 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 Protocol mengimplementasikan dua fungsi dasar yaitu
addressing dan fragmentasi. Salah satu hal penting pada 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. Jumlah alamat yang diciptakan dengan IPv4 diperkirakan tidak mencukupi
kebutuhan pengalamatan IP sehingga dalam beberapa tahun mendatang akan
diimplementasikan sistem pengalamatan baru yaitu IPv6 yang menggunakan
sistem pengalamatan 128 bit [5].
F. Protokol H.323
Pada sekitar tahun 1980-an, beberapa perusahaan besar di dunia mulai
merasakan adanya kebutuhan untuk konferensi jarak jauh, baik berupa video
maupun voice conferencing. Menanggapi kebutuhan tersebut, maka International
19
Telecommunication Union (ITU) mengeluarkan standar H.320 yang berfungsi
mengatur pelaksanaan video conferencing berbasis Integrated Service Digital
Network (ISDN). Generasi kedua dari standar ini mengatur pelaksanaan video
conferencing menggunakan PC, walaupun untuk koneksi jaringan tetap
menggunakan ISDN. Tetapi pada era 90-an dimana LAN sudah menjadi sesuatu
yang umum digunakan, belum terdapat satu standar yang mengatur pelaksanaan
video conferencing dengan menggunakan LAN [5].
Standar H.323 dan H.324 merupakan standar baru yang mampu memenuhi
kebutuhan conferencing menggunakan LAN. Standar H.323 mengatur
pelaksanaan video conferencing menggunakan LAN dan untuk pertama kalinya
memungkinkan adanya interoperabilitas antar hardware dan software yang dibuat
oleh vendor berbeda. Berbagai macam aplikasi H.323 telah tersedia mulai dari
aplikasi video conferencing, electronic whiteboard, hingga Voice Over IP.
Beberapa diantara aplikasi tersebut merupakan aplikasi yang didistribusikan
secara gratis melalui internet. Kemudian standar H.324 dirancang untuk mengatur
pelaksanaan video conferencing menggunakan jaringan telepon (PSTN) [5].
H.323 adalah suatu standar yang menentukan komponen protokol dan
prosedur yang menyediakan layanan komunikasi multimedia yakni komunikasi
voice, video dan data tepat waktu, melalui jaringan berbasis paket. Jaringan
berbasis paket tersebut antara lain IP, IPX, LAN, EN, MAN, dan WAN [5].
G. Protokol SIP
Berbeda dengan H.323, Session Initiation Protocol (SIP) diterbitkan
sebagai standar oleh IETF (RFC-3261) setelah adanya VoIP. SIP merupakan
20
suatu signaling protokol pada application layer yang berfungsi untuk
membangun, memodifikasi dan mengakhiri suatu sesi multimedia yang
melibatkan satu atau beberapa pengguna. Sesi multimedia adalah pertukaran data
antar pengguna yang dapat meliputi suara, video dan teks [5].
SIP tidak menyediakan layanan secara langsung, tetapi menyediakan
pondasi yang dapat digunakan oleh protokol aplikasi lainnya untuk memberikan
layanan yang lebih lengkap bagi pengguna, misalnya dengan Real Time Transport
Protocol (RTP) untuk proses transfer secara real-time, dengan Session
Description Protocol (SDP) untuk mendeskripsikan sesi multimedia, dengan
Media Gateway Control Protocol (MEGACO) untuk komunikasi dengan jaringan
PSTN [5].
Pada umumnya, SIP menggunakan protokol UDP tetapi dapat juga
menggunakan TCP sebagai protocol transport. Adapun potokol yang mendukung
SIP antara lain [5]:
1. Real-time Transport Protocol (RTP)
Menyediakan transfer media secara terus-menerus pada jaringan paket.
Protokol RTP menggunakan protocol UDP dan header RTP mengandung
informasi kode bit yang spesifik pada tiap paket yang dikirimkan dimana hal
ini membantu penerima untuk melakukan antisipasi jika terjadi paket yang
hilang (packet loss).
2. Real-time Control Transport Protocol (RTCP)
Merupakan protokol yang mengendalikan transfer media. Protokol ini
bekerja sama dengan protokol RTP dalam proses transfer media yang terjadi.
21
Dalam sesi komunikasi, protokol RTP mengirimkan paket RTCP secara
periodik untuk memperoleh informasi transfer media dalam perbaikan kualitas
layanan.
3. Session Description Protocol (SDP)
Mendeskripsikan media dalam suatu komunikasi. Tujuan protokol SDP
adalah untuk memberikan izin administratif (administrative permission) untuk
melakukan reservasi. Bila terjadi kesalahan dalam aplikasi salah satu modul
ini, akan terjadi RSVP error dimana request tidak akan dipenuhi. Bila kedua
modul ini berjalan dengan baik, maka RSVP akan membentuk parameter
packet classifier dan packet scheduler. Packet clasiffier menentukan kelas QoS
untuk setiap paket data untuk menetapkan jalur yang digunakan untuk
pengiriman paket data berdasarkan kelasnya dan packet scheduler mengatur
antarmuka (interface) tiap node agar pengiriman paket sesuai dengan QoS yang
dinginkan.
4. Media Gateway Control Protocol (MEGACO)
Merupakan protokol call control antara Media Gateway (MG) dan Media
Gateway Controller (MGC). Protocol ini digunakan untuk mengontrol Media
Gateway serta mendukung streaming multimedia pada jaringan komputer. Hal
ini digunakan dalam layanan VoIP antara jaringan IP dan PSTN maupun antar
jaringan IP saja.
Berikut ini merupakan 4 komponen utama dalam arsitektur SIP [5]:
1. SIP user agent merupakan perangkat pada pengguna berupa IP phone, PC,
atau jembatan penghubung yang digunakan untuk membuat, mengubah,
22
dan mengakhiri sesi. User agent dapat bertindak sebagai user agent client
(UAC) maupun user agent server (UAS).
2. SIP redirect server merupakan user agent server yang menghasilkan
sebuah respon untuk mengalihkan permintaan ke lokasi lain.
3. SIP proxy server mengambil kedua peranan dari user agent client (UAC)
dan user agent server (UAS) yang bertindak sebagai perantara antara user
agent yang lain untuk mengirimkan pesan SIP ke user tujuan.
4. SIP registrar merupakan user agent server (UAS) yang memproses
permintaan SIP Register. SIP registrar ini mengatur pemetaan dari nama
SIP user untuk pengalamatan dan bagian paling depan dari location
service.
- Fungsi SIP
SIP hanya dibatasi pada penyusunan, modifikasi dan penghentian session
yang mempunyai 4 tujuan pokok yaitu sebagai berikut [5]:
a) SIP membolehkan pendirian user location (misalnya; menerjemahkan
sebuah nama user menjadi alamat jaringannya saat itu).
b) SIP menyediakan fitur negosiasi sehingga semua partisipan dalam sebuah
session setuju pada fitur yang mendukung di antaranya.
c) SIP merupakan mekanisme untuk manajemen panggilan (call
management) sebagai contoh menambah, menghapus, atau mengirim
partisipan.
d) SIP membolehkan untuk mengubah fitur sebuah session meskipun masih
dalam proses.
23
Semua fungsi kunci lainnya dikerjakan oleh protokol-protokol lain.
Penggunaan protokol codec, video, voice dan Real-time Protocol dengan H.323
tetap sama, hanya berbeda dalam sesi signaling sambungan VoIP [5].
Tabel II.1 Fitur yang Ditambahkan pada SIP [5]
Fitur H.323 SIP
Blind Transfer Dapat Dapat
Operator-assisted transfer Tidak Dapat
Hold Tidak Dapat dengan SDP
Multicast conferences Dapat Dapat
Multiunicast conferences Dapat Dapat
Bridged conferences Dapat Dapat
Forward Dapat Dapat
Call park Tidak Dapat
Directed call pickup Tidak Dapat
Tabel II.2 Perbedaan H.323 dan SIP [5]
Kriteria H.323 SIP
Kompeksitas Sangat Kompleks Sederhana
Jumlah transfer pesan sinyal Banyak Sedikit
Debugging Harus menambah tools
jika protokol diperluas Tools sederhana
Perluasan Dapat diperluas Mudah diperluas
Perluasan oleh user ASN.1 -- rumit Teks – Mudah
Elemen yang harus
diperhatikan statenya
Client, GK, MCU, GW,
UA, Proxy -
Pemakaian prosesor Overhead besar Overhead kecil
Fitur telepon Kuat Kuat
Aplikasi di host Rumit Sederhana
Ukuran kode Besar Kecil
Pemakaian memori dinamis Besar Kecil hingga sedang
24
II.3 Video Over IP
Video Over IP merupakan salah satu aplikasi multimedia yang
memungkinkan komunikasi data, suara, dan gambar yang bersifat duplex serta
real time. Sesuai dengan namanya, bentuk dari aplikasi ini adalah percakapan
melalui media komunikasi video dan voice antar pengguna secara langsung yang
diharapkan dapat menggantikan fungsi dari tatap muka secara langsung [14].
II.4 Codec
Codec (coder-decoder atau compressor-decompressor) merupakan suatu
algoritma untuk melakukan konversi dan kompresi data yang bertujuan
mengurangi jumlah byte yang dikirimkan dalam jaringan. Pemilihan dan
penggunaan codec dalam jaringan komunikasi suara sangatlah penting.
Penggunaan codec yang kurang tepat akan mengakibatkan kualitas sambungan
komunikasi suara menjadi kurang baik. Pemilihan codec dapat dilakukan pada
softphone yang memiliki fitur untuk memilih codec [14].
II.4.1 Codec H264
H.264 adalah nama lain dari MPEG-4 Part 10 atau AVC (Advanced Video
Coding), yaitu codec video digital untuk melakukan kompresi data tingkat tinggi.
Codec ini ditulis oleh ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) bersama
ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG), sebagai suatu produk kolektif
yang dikenal dengan nama Joint Video Team (JVT). H.264 mempunyai sejumlah
fitur yang dapat mengkompresi data video lebih efektif dari standar sebelumnya,
dan mempunyai tingkat fleksibillitas yang lebih tinggi terhadap aplikasi dan
jaringan.
25
II.4.1 Codec PCMA
PCMA atau PCM a-Law adalah algoritma codec standar (kompresi /
dekompresi) untuk modulasi kode pulsa (Pulse Code Modulation / PCM) dari
ITU-T (the Telecommunication Standardization Sector of the International
Telecommunications Union). A-Law adalah jenis PCM yang telah digunakan
secara luas di seluruh dunia. Jenis lain dari A-Law, mu-Law, umum digunakan di
Amerika Serikat dan Jepang.
II.5 Quality of Services (QoS)
II.5.1 Pengertian Quality of Services (QoS)
Quality of Services (QoS) merupakan kemampuan suatu jaringan untuk
menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan kapasitas jaringan,
mengatasi jitter dan delay. QoS dirancang untuk membantu pengguna menjadi
lebih produktif dengan memastikan bahwa pengguna mendapatkan kinerja yang
handal dari aplikasi-aplikasi berbasis jaringan. QoS mengacu pada kemampuan
jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu
melalui teknologi yang berbeda-beda. QoS merupakan suatu tantangan yang besar
dalam jaringan berbasis IP dan internet secara keseluruhan [19].
II.5.2 Parameter QoS
Terdapat banyak hal bisa terjadi pada paket ketika melakukan perjalanan
dari asal ke tujuan yang mengakibatkan masalah-masalah dan sering disebut
sebagai parameter-parameter QoS, antara lain [19]:
26
A. Delay
Delay merupakan akumulasi berbagai waktu tunda dari ujung ke ujung
pada jaringan Internet. Delay mempengaruhi kualitas layanan (QoS) karena waktu
tunda menyebabkan suatu paket lebih lama mencapai tujuan. ITU-T G.114
merekomendasikan delay tidak lebih besar dari 150 ms untuk berbagai aplikasi,
dengan batas 400 ms untuk komunikasi multimedia yang masih dapat diterima.
Sementara itu untuk aplikasi Voice seperti VoIP dan Conference Call batasan
delay maksimal adalah 300 ms.
Tabel II.3 Standar Delay Berdasarkan ITU G.114 [19]
Delay (ms) Kualitas
0 – 150
150 – 400
> 400
Baik
Cukup, masih dapat diterima
Buruk
B. Jitter
Jitter merupakan perbedaan selang waktu kedatangan antar paket di
terminal tujuan. Variasi waktu tunda dapat disebabkan oleh terjadinya kongesti,
kurangnya kapasitas jaringan, variasi ukuran paket, serta ketidakurutan paket.
Tabel II.4 di bawah ini menunjukkan standar nilai variasi waktu tunda yang
mempengaruhi kualitas layanan multimedia streaming.
Tabel II.4 Standar Jitter Berdasarkan ITU G.114 [19]
Jitter (ms) Kualitas
0 – 20
20 – 50
> 50
Baik
Dapat diterima
Tidak dapat diterima
C. Throughtput
Throughtput merupakan kecepatan (rate) transfer data efektif yang diukur
dalam satuan bit per second (bps). Throughput merupakan jumlah total dari
27
kedatangan paket yang sukses dan diamati pada sisi klien/tujuan selama selang
waktu tertentu dibagi oleh durasi selang waktu tersebut. Throughtput biasanya
selalu dikaitkan dengan bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya dikarenakan
sifatnya yang dinamis tergantung pada trafik yang sedang terjadi.
D. Packet Loss
Packet Loss merupakan penyebab utama pelemahan voice dan video
streaming, VoIP dan Conference Call. Packet Loss dapat disebabkan oleh
pembuangan paket di jaringan (network loss) atau pembuangan paket di
gateway/terminal sampai kedatangan terakhir (late loss). Network loss secara
normal disebabkan kemacetan (router buffer overflow), perubahan rute seketika,
kegagalan link dan lossy link seperti pada saluran nirkabel. Kemacetan atau
kongesti pada jaringan merupakan penyebab utama dari packet loss. Tabel II.5
menunjukkan standar nilai packet loss yang mempengaruhi kualitas layanan
(QoS).
Tabel II.5 Standar Packet Loss Berdasarkan ITU G.114 [19]
Packet Loss (%) Kualitas
0 – 1
1 – 5
> 10
Baik
Dapat diterima
Tidak dapat diterima
II.6 Raspberry Pi
Raspberry Pi merupakan sebuah komputer papan tunggal (Single-Board
Computer) yang seukuran kartu kredit dengan sistem operasi yang pada umumnya
berbasis Linux yang sekarang dalam perkembangannya sudah dapat menjalankan
sistem operasi berbasis Windows IoT. Pengembangan perangkat Raspberry Pi ini
dimulai dari tahun 2006 oleh lembaga non-profit Raspberry Pi Foundation, yang
28
terdiri dari relawan dan para akademisi teknologi di Inggris. Raspberry Pi telah
berkembang menjadi beberapa versi dan Raspberry Pi 3 merupakan generasi
ketiga pada Raspberry Pi dan memiliki spesifikasi sebagai berikut [7]:
- SoC: Broadcom BCM2837
- CPU: 1.2 GHz 64-bit Quad-Core ARMv8
- GPU: Broadcom VideoCore IV
- RAM: 1 GB LPDDR2 900 MHz
- Networking: 10/100 Ethernet, 2.4 GHz 802.11n Wireless LAN
- Bluetooth: Bluetooth 4.1 Classic, Bluetooth Low Energy (BLE)
- Storage: MicroSD
- GPIO: 40-pin header
- Ports: HDMI, 3.5mm analogue audio-video jack, 4x USB 2.0, Ethernet,
Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI)
Raspberry Pi 3 memiliki fitur tambahan apabila dibandingkan dengan generasi
sebelumnya, yaitu memiliki processor 1.2 GHz Quad-Core ARMv8, 802.11n
wireless LAN, Bluetooth 4.1, dan Bluetooth low energy (BLE). Raspberry Pi 3
memiliki bentuk yang identikal dengan generasi sebelumnya dan kompatibilitas
yang lengkap dengan Raspberry Pi 1 dan 2 [15].
29
Gambar II.4 Diagram Pin-out Raspberry Pi 3 [15]
II.7 Sistem Operasi Raspbian
Raspbian merupakan sistem operasi open source berbasis Linux Debian
yang teroptimasi untuk hardware mini komputer Raspberry Pi. Sebuah sistem
operasi merupakan kumpulan dari program dasar dan keperluan untuk
menjalankan Raspberry Pi, akan tetapi Raspbian tidak hanya menyediakan sistem
operasi, tetapi juga menambahkan lebih dari 35000 paket software pre-kompilasi
yang digabungkan dalam satu format untuk penginstalan yang mudah pada
Raspberry Pi [5].
II.8 Asterisk FreePBX
Asterisk adalah sebuah Open Source untuk mesin telepon dan perangkat
lainnya, menawarkan fleksibilitas yang tidak terdapat pada dunia komunikasi
komersial. Asterisk memberikan kekuasaan untuk pengembangan dan beberapa
integrator untuk membuat solusi telekomunikasi yang lebih maju [9].
30
Asterisk dirilis di bawah lisensi GNU General Public License dan semua
tersedia untuk dapat diunduh secara gratis. Asterisk merupakan sebuah perangkat
lunak open source yang ada dan sangat populer dengan komunitas. Asterisk dapat
membuat sistem VoIP menuju ke puncak telekomunikasi yang bebas [9].
Asterisk dapat dikonfigurasi pada inti sebuah IP atau pada PBX hybrid,
panggilan switching, manajemen router, mengaktifkan beberapa fitur dan
mengkoneksikan penelepon dengan IP yang ada di dunia luar dengan koneksi
analog dan koneksi digital. Asterisk dapat berjalan di atas berbagai macam sistem
operasi termasuk Linux, Mac OS X, OpenBSD, FreeBSD dan Sun Solaris yang
menyediakan semua fitur yang dibutuhkan PBX [9].
Asterisk dapat dibangun sebagai media gateway, sebagai penghubung dari
PSTN ke perkembangan telepon IP. Arsitektur dari modular Asterisk mengizinkan
untuk dapat mengubah luas jarak protokol komunikasi dengan beberapa media
codec. Asterisk dapat melakukan sebuah konferensi suara, voicemail, panggilan
secara bersamaan dengan menggunakan ring group, Asterisk juga dapat dijadikan
sebuah call center [9].
Secara fungsional, bagian Asterisk terbagi dalam dua bagian yaitu inti
PBX/PBX Core) dan loadable module dengan pembagian sebagai berikut [9]:
1. PBX core
Melakukan fungsi-fungsi fundamental sebuah PBX, yaitu fungsi
interkoneksi. Bagian ini tidak mengurusi spesifikasi interface dan protokol
yang digunakan dalam sesi komunikasi, adapun bagian-bagian dari PBX
core adalah sebagai berikut:
31
a. PBX Switching menghubungkan panggilan antar pengguna. Switching
dilaksanakan tanpa perlu mengetahui interface hardware dan software
dari bagian-bagian yang sedang berkomunikasi.
b. Application Launcher menampilkan bermacam-macam layanan, seperti
voice mail, music on hold, dan sebagainya. Pengguna dapat menuliskan
aplikasi yang dibuat sendiri dalam bentuk koce CGI dan
mengkonfigurasi Asterisk untuk menggunakan script tersebut.
c. Codec Translator adalah pengkodean paket-paket suara dari satu format
ke format yang lain.
d. Scheduler and I/O Management merupakan komponen yang bertanggung
jawab untuk mengoptimalisasi unjuk kerja sistem dalam kondisi operasi
yang berbeda.
Gambar II.5 Arsitektur Software Asterisk [9]
2. Loadable module
Mengurusi spesifikasi interface dan protokol yang digunakan dalam sesi
komunikasi, agar spesifikasi hardware dan software pada masing-masing titik
32
yang akan saling berkomunikasi dapat dikenali, selanjutnya menyediakan
kemampuan untuk membaca dan menulis format data yang berbeda untuk
masing-masing titik, adapun bagian-bagian dari loadable module adalah
sebagai berikut:
a. Channel API, bertugas menghandel tipe koneksi dari user yang
terhubung. Dapat berupa kanal hardware maupun software. Spesifikasi
kanal merepresentasikan protokol yang dipakai. Misalnya: chan_sip.c
mengimplementasikan protokol SIP.
b. Application API, berfungsi mengatasi bermacam-macam modul
penugasan untuk fungsi aplikasi, seperti voicemail, call transfer dan lain
- lainnya. API ini akan melaksanakan sebuah aplikasi tertentu yang
diminta oleh panggilan tertentu.
c. Codec translator API bertugas memerintah modul codec untuk
menerjemahkan dan mengkodekan format encoding dan decoding voice.
Setiap codec translator menggunakan fungsi encoding dan decoding
yang terhubung dengan setiap modul codec.
d. File format API, bertugas mengatasi pembacaan dan penulisan beberapa
macam format file data yang tersimpan pada file sistem. Contohnya file
klip suara untuk IVR tersimpan dalam format gsm dan file format API
digunakan untuk membaca file format GSM ini.
FreePBX adalah sebuah aplikasi Graphical User Interface (GUI) yang
dapat mengontrol dan mengelola Asterisk. FreePBX telah dikembangkan oleh
ribuan pengembang yang berada di seluruh dunia, dan aplikasinya sudah mulai
33
banyak yang menggunakannya. FreePBX dibangun menggunakan PHP dan
database MySQL, fitur-fitur yang didukung FreePBX antara lain yaitu Voicemail,
Ring Group, Follow Me, Music on Hold, Call Queues dan lain-lain [16].
II.9 Softphone
Softphone adalah perangkat lunak komputer yang digunakan untuk
bertelepon dengan menggunakan sebuah komputer biasa, bukan dengan perangkat
mesin telepon tersendiri. Tampilan dari perangkat lunak ini dimiripkan dengan
mesin telepon biasa, dengan tombol-tombol yang umum terdapat pada telepon.
Untuk melakukan aktivitas telepon, penelepon bisa menggunakan headset dan
microphone, atau pun menggunakan telepon USB [14].
Softphone dapat dikoneksikan dengan penyedia jasa telepon Internet,
seperti Skype, dan bisa juga digunakan untuk terkoneksi dengan jaringan PBX
pada LAN. Ketika dikoneksikan dengan server PBX seperti Asterisk, softphone
akan menampilkan pop-up ketika user komputer menerima panggilan telepon.
Pop-up ini menampilkan informasi yang cukup lengkap, meliputi nama, nomor
telepon, sehingga dapat menjadi alternatif murah dalam mengimplementasi VoIP,
selain dengan menggunakan IP Phone [14].
Softphone pada umumnya memiliki sejumlah fitur telepon standar seperti
Mute, DTMF, Flash, Hold, Transfer). Beberapa fitur baru seperti Presence,
Video, juga mulai banyak ditemukan pada softphone terbaru. Softphone sedikitnya
mendukung tiga set codec, yakni G.711, GSM, dan iLBC. Beberapa vendor
softphone juga mendukung set codec lainnya [14].
34
II.10 Wireless
II.10.1 Konsep Dasar Wireless
Teknologi wireless (tanpa kabel / nirkabel) saat ini berkembang sangat
pesat terutama dengan hadirnya perangkat teknologi informasi dan komunikasi.
Komputer, laptop, tablet, PDA, smartphone dan peripheral lainnya mendominasi
pemakaian teknologi wireless. Penggunaan teknologi wireless yang
diimplementasikan dalam suatu jaringan lokal sering dinamakan WLAN (Wireless
Local Area Network). Namun perkembangan teknologi wireless yang terus
berkembang sehingga terdapat istilah yang mendampingi WLAN seperti WMAN
(Wireless Metropolitan Area Network), WWAN (Wireless Wide Area Network),
dan WPAN (Wireless Personal / Private Area Network) [3].
Dengan adanya teknologi wireless, seseorang dapat bergerak atau
beraktivitas kemana dan dimanapun untuk melakukan komunikasi data maupun
suara. Jaringan wireless merupakan teknologi jaringan komputer tanpa kabel,
yaitu dengan menggunakan gelombang berfrekuensi tinggi. Sehingga komputer-
komputer dapat saling terhubung tanpa menggunakan kabel [3].
Pemakaian teknologi wireless secara umum dibagi atas tanpa pengamanan
(Non-secure) dan dengan pengamanan (Share Key/Secure). Non-secure (open),
yaitu tanpa menggunakan pengamanan sebuah password, dimana komputer yang
memiliki pancaran gelombang dapat mendengar transmisi sebuah pancaran
gelombang dan langsung dapat mengakses ke dalam jaringan. Sedangkan Share
Key/Secure, yaitu alternatif untuk pemakaian kata sandi atau password [3].
35
II.10.2 Standar Wireless LAN
Dalam teknologi WLAN terdapat dua standar yang digunakan, yaitu [3]:
1. 802.11 standar indoor, berikut ini adalah tabel standar dari WLAN 802.11.
Tabel II.6 Perbandingan Standar WLAN 802.11 [3]
Perbandingan Standar WLAN 802.11
802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Data Rate
(Mbps) 54 11 54 108
Frekuensi
Operasi (GHz) 5 2.4 2.4 2.4
Daya pancar
(mw) 40 - 800 100 100 100
Kompatibilitas
Tidak
kompatibel
802.11b/g
Tidak
kompatibel
802.11a/g
Kompatibel
dengan
802.11b
Kompatibel
dengan
802.11a/b/n
Jarak 45 meter 45 meter 45 meter 60 meter
Interferensi Rendah Tinggi Tinggi Tinggi
Harga Mahal Murah Sedang Sedang
Akses Hotspot Lemah Baik Baik Baik
2. 802.16 standar outdoor salah satunya adalah WiMAX (World
Interoperability for Microwave Access) yang sedang marak
penggunaannya di Indonesia.
Dan berikut ini merupakan standar variabel kekuatan sinyal yang dibagi
menjadi beberapa kategori [1]:
Tabel II.7 Skala Tingkatan Kekuatan Sinyal [1]
Nilai Kekuatan Sinyal
(dBm) Kategori
> -60 Sangat Baik
-60 s/d -70 Baik
-71 s/d -80 Cukup
36
-81 s/d -90 Buruk
< -90 Sangat Buruk
II.10.3 Wireless Network Adapter
Wireless Network Adapter adalah perangkat yang di pakai oleh komputer
client untuk dapat menerima dan mentrasmisikan sinyal. Wireless Network
Adapter ini mempunyai prinsip kerja yang hampir sama dengan sebuah access
point, akan tetapi mempunyai sistem yang lebih sederhana. Apabila dalam sebuah
access point terdapat memory maupun processor, maka pada wireless network
adapter penggunaannya tidak sekompleks dari access point. Perangkat ini
merupakan perangkat standar yang dapat difungsikan menjadi access point.
Berdasarkan pada penggunaanya, secara umum wireless network adapter
dibedakan menjadi dua macam, yaitu [3]:
Wireless Network Adapter untuk PC
Wireless adapter untuk PC pada umumnya menggunakan slot PCI. Selain
wireless adapter slot PCI, untuk komputer desktop bisa kita pasang dengan
menggunakan card PCMCIA. Namun demikian, untuk memasangnya di perlukan
lagi satu holder untuk card tersebut, sehingga akan membutuhkan lebih banyak
biaya dalam operasionalnya.
Wireless Network Adapter untuk Notebook, PDA, dan perangkat lainnya
Berbeda dengan wireless adapter pada komputer desktop, wireless adapter
pada notebook berupa sebuah card yang bisa disebut dengan Personal Computer
Memory Card International Association (PCMCIA) yang telah terintegrasi dalam
notebook. Ada juga USB Adapter yang dapat digunakan secara langsung pada slot
37
USB yang tersedia dimana dalam perangkat ini sudah memiliki antenna built-in
sehingga dapat menangkap dan mengirimkan sinyal wireless.
II.11 Wireshark
Wireshark merupakan sebuah aplikasi Network Packet Analyzer yang akan
mencoba menangkap/menyaring paket-paket yang berada dalam suatu jaringan
dan berusaha menampilkan semua informasi di paket tersebut dengan sedetail
mungkin. Dari paket-paket yang tersaring tersebut kita dapat gunakan untuk
menganalisis suatu jaringan. Penganalisaan kinerja jaringan itu dapat melingkupi
berbagai hal, mulai dari proses menangkap paket-paket data atau informasi yang
lewat dalam jaringan, memeriksa keamanan jaringan serta troubleshooting,
sampai dapat pula digunakan untuk sniffing (memperoleh informasi penting
seperti password, data privasi, dll). Wireshark sendiri merupakan Open Source
untuk Network Analyzer yang ada saat ini. Dan tampilan dari wireshark ini sendiri
menggunakan GUI (Graphical User Interface) [4].
Packet sniffer sendiri diartikan sebuah tool yang berkemampuan untuk
menahan dan melakukan pencatatan terhadap trafik data dalam jaringan. Selama
terjadi aliran data dalam jaringan, packet sniffer dapat menangkap Protocol Data
Unit (PDU), melakukan decoding serta analisis terhadap isi paket. Wireshark
sebagai salah satu packet sniffer yang diprogram demikian agar mengenali
berbagai macam protokol jaringan. Wireshark juga mampu menampilkan hasil
enkapsulasi dan field yang ada di dalam PDU [4].
38
Gambar II.6 Tampilan Aplikasi Wireshark [4]
II.12 Wifi Network Monitoring / Analyzer
Wifi Network Monitoring / Analyzer merupakan salah satu aplikasi yang
dimana dapat digunakan sebagai sebuah pendeteksi sinyal WiFi ketika terdapat
beberapa titik hotspot yang berada di sekitar kita, aplikasi ini memiliki beberapa
fitur-fitur yang digunakan untuk memilih WiFi yang dapat digunakan secara
optimal dan meminimalisir terjadinya interferensi jaringan. Pada umumnya fitur
yang terdapat dalam beberapa aplikasi dari Wifi Network Monitoring / Analyzer
adalah sebagai berikut [10]:
1. Channel Graph
Fitur ini digunakan untuk melihat grafik channel. Grafik ini menampilkan
kekuatan sinyal dari setiap WiFi dan channel-nya, serta menampilkan
informasi pada grafik yang mudah dimengerti. Channel Graph juga dapat
digunakan untuk mendapatkan access point umum yang ideal. Dapat
39
mengidentifikasi jaringan WiFi dengan tingkat kekuatan sinyal tertinggi serta
interfensi terendah.
2. Rating Channel
Pada Rating Channel, aplikasi ini akan menampilkan semua informasi
teknis dan akan langsung menilai beberapa channel WiFi serta
merekomendasikan channel yang lebih baik yang dapat digunakan untuk
membuat jaringan WiFi baru.
3. Signal Meter
Signal Meter dapat mengukur kekuatan sinyal WiFi pada tempat yang
berbeda. Sama seperti layar Channel Rating, Signal Meter juga dapat
digunakan sebagai acuan posisi dimana akan meletakkan router nantinya.
Fungsinya dapat menganalisis kekuatan sinyal WiFi di berbagai spot, dapat
mencari tahu pada spot mana yang jangkauan sinyal WiFi nya kuat dan di
spot mana yang sinyalnya lemah.
4. Time Graph dan AP List
Time Graph menampilkan grafik dari kekuatan sinyal tiap WiFi dari
waktu ke waktu, tetapi tidak menampilkan informasi channel. AP List
berguna untuk melihat rincian jaringan yang terkoneksi dan jaringan nirkabel
lainnya disekitar secara cepat. Rincian keamanan berguna ketika perlu
menyiapkan perangkat baru pada jaringan. AP List juga dapat digunakan
untuk memverifikasi bahwa jaringan masih bisa diamankan.