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.