Home > World Of ICT > Analisis performansi VoIP (Voice over Internet Protocol) berbasis Session Initiation Protocol (SIP) pada Jaringan Wireless LAN (IEEE 802.11) Universitas Lampung

Analisis performansi VoIP (Voice over Internet Protocol) berbasis Session Initiation Protocol (SIP) pada Jaringan Wireless LAN (IEEE 802.11) Universitas Lampung


PENDAHULUAN

image011Perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat membawa perubahan radikal terhadap layanan telekomunikasi, dalam kurun beberapa  dekade terakhir teknologi Voice over Internet Protocol (VoIP) banyak digunakan oleh manusia dalam melakukan komunikasi. VoIP memungkinkan pengiriman paket data suara dari satu tempat ke tempat lainnya melalui jaringan berbasis Internet Protocol (IP), sehingga seiring dengan semakin murahnya biaya berlangganan broadband internet maka biaya percakapan pun secara otomatis menjadi murah, terutama ketika berkomunikasi dengan lawan bicara yang berada di luar negeri.

Unila (Universitas Lampung) saat ini telah memiliki infrastruktur VoIP sendiri, berjalan bersamaan dengan sistem analog Private Automatic Branch eXchange (PABX)  dalam melayani transaksi voice civitas akademika Unila. Server VoIP dibangun menggunakan platform opensource  yaitu Asterisk IPPBX dengan co-location server berada di ruang Data Centre Pusat Komputer (Puskom) Unila. Layanan VoIP dapat dinikmati dari seluruh jaringan Local Area Network (LAN) baik melalui media wire ataupun wireless.

Pengelolaan ekstension VoIP sepenuhnya diserahkan kepada administrator sistem di tingkat Universitas, terdapat total 240 ekstension yang telah dibuat dengan peruntukan digunakan oleh Fakultas, Jurusan dan Unit Kerja. Pada ruang pejabat  di masing-masing unit kerja sebagian telah tersedia perangkat dedicated VoIP client berupa IPPhone selebihnya menggunakan Softphone yang terpasang di Personal Computer (PC). Beberapa pemilik smartphonejuga memanfaatkan layanan VoIP setelah terkoneksi melalui jaringan WLAN dengan menggunakan aplikasi Session Initiation Protocol (SIP) Client pada smartphone mereka.

Selama ini belum ada studi khusus membahas mengenai performansi layanan VoIP pada jaringan LAN Unila terutama pada infrastruktur Wireless, pengukuran performansi ini sangat penting dilakukan untuk memastikan bahwa layanan VoIP selalu berjalan optimal. Kinerja VoIP sangat ditentukan oleh beberapa factor, antara lain adalah topologi jaringan, pemilihan software maupun hardware, protokol jaringan VoIP, codec yang digunakan, serta parameter-parameter yang menjadi standarisasi penentuan jenis jaringan (Kurniawan, 2007).

Salah satu faktor yang paling mempengaruhi kualitas VoIP adalah Coder-Decoder (Codec).Codec merupakan algoritma untuk melakukan kompresi data suara yang bertujuan mengurangi jumlah byte yang dikirimkan dalam jaringan. Penggunaan codec yang tepat pada implementasi VoIP merupakan salah satu hal yang  menentukan dalam pencapaian kualitas komunikasi VoIP.Codecyang digunakan pada server VoIP ini adalah G.711 A-law, G.711 μ-law, h263, h264

Perbedaan paling mendasar diantara jenis codec terletak pada  bit rate  dan algoritma yang digunakan,  bit rate codec  G.711 adalah 64 kbps (Purbo, O.W. & Raharja, A. 2010). Codec G.711 A-law dan G.711 μ-law memiliki perbedaan pada algoritma yang digunakan. Codec G.711 A-law men-sampling sinyal suara menjadi 13 bit, sedangkan codec G.711 μ-law men-sampling sinyal suara menjadi 14 bit (Brokish, C.W. & Lewis, M. 1997).

Berdasarkan data pengelola sistem VoIP, terdapat beberapa laporan dari user yang menyatakan adanya gangguan pada saat berkomunikasi terutama ketika mereka berkomunikasi dengan menggunakan jaringan Wireless LAN. Sehingga perlu dilakukan identifikasi lebih lanjut mengenai performansi layanan VoIP pada Jaringan WLAN Unila

TINJAUAN PUSTAKA

Wireless 802.11

802.11 adalah sebuah standar yang digunakan dalam jaringan Wireless/jaringan Nirkabel dan di implementasikan di seluruh peralatan Wireless yang ada. 802.11 dikeluarkan oleh IEEE sebagai standart komunikasi untuk bertukar data di udara/nirkabel. Untuk berkomunikasi di udara/wireless/tanpa kabel, standar 802.11 menyatakan bahwa operasinya adalah Half Duplex, menggunakan frequensi yang sama untuk mengirim dan menerima data dalam sebuah WLAN. Tidak diperlukan lisensi untuk menggunakan standart 802.11, namun harus mengikuti ketentuan yang telah di buat oleh FCC.

IEEE mendefinisikan standart agar sesuai dengan peraturan FCC. FCC tidak hanya mengatur Frekuensi yang dapat di gunakan tanpa licensi tetapi juga level power dimana WLAN dapat beroperasi, teknologi transmisi yang dapat digunakan, dan lokasi dimana peralatan WLAN tertentu dapat di implementasikan.Untuk mendapat Bandwidth dari Sinyal RF (Radio), kita perlu mengirim data sebagai sinyal elektrik menggunakan metoda pemancaran tertentu. Salah satunya adalah Spread Spectrum.Pada tahun 1986, FCC menyetujui penggunaan Spread Spectrum di pasar komersial menggunakan apa yag disebut Pita Frekuensi Industry, Scientific, dan Medical (ISM)/ ISM Band. Untuk meletakkan data pada sinyal RF, perlu menggunakan teknik modulasi.Modulasi adalah teknik penambahan data ke sinyal carier / pembawa.Yang sering dipakai dan sudah familiar adalah Frequensi Modulation (FM) atau Amplitude Modulation (AM).

  • Frekuensi 802.11b

IEEE 802.11b merupakan pengembangan dari standar IEEE 802.11 yang asli, yang bertujuan untuk meningkatkan kecepatan hingga 5.5 Mb/s atau 11 Mb/s tapi tetap menggunakan frekuensi 2.45 GHz. Dikenal juga dengan IEEE 802.11 HR. Pada prakteknya, kecepatan maksimum yang dapat diraih oleh standar IEEE 802.11b mencapai 5.9 Mb/s pada protokol TCP, dan 7.1 Mb/s pada protokol UDP. Metode transmisi yang digunakannya adalah DSSS.Standard ini sempat diterima oleh pemakai didunia dan masih bertahan sampai saat ini.Tetapi sistem b bekerja pada band yang cukup kacau, seperti gangguan pada Cordless dan frekuensi Microwave dapat saling menganggu bagi daya jangkaunya. Standard 802.11b hanya memiliki kemampuan tranmisi standard dengan 11Mbps atau rata rata 5MBbit/s yang dirasakan lambat, mendouble (turbo mode) kemampuan wireless selain lebih mahal tetapi tetap tidak mampu menandingi kemampuan tipe a dan g.

  • Frekuensi 802.11 b

Frekuensi 2.4Ghz mungkin frekuensi yang paling banyak digunakan dalam WLAN.2.4Ghz digunakan oleh 802.11, 802.11b, 802.11g, dan 802.11n standart IEEE. Frekuensi 2.4Ghz yang dapat digunakan oleh WLAN dibagi bagi menjadi channel yang berkisar dari 2.4000 sampai 2.4835 Ghz. Di US memiliki 11 Channel, dan setiap channel mempunyai lebar pita 22 Mhz. Beberapa Channel overlap/tumpang tindih dengan yang lainnya dan menyebabkan interferensi. Karena alasan ini, Channel 1, 6, dan 11 adalah

channel yang sering digunakan karena sinyalnya tidak overlap. Pada frekuensi 2.4Ghz modulasi yang digunakan adalah modulasi Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS). Kecepatan transmisi datanya adalah 1 Mbps, 2 Mbps, 5.5 Mbps, dan 11 Mbps. Sedangkan Frekuensi 5 Ghz digunakan oleh standart 802.11a dan standart 802.11n draft yang baru. Dalam standart 802.11a, kecepatan transmisi data berkisar antara 6 Mbps sampai 54 Mbps. Peralatan 802.11a tidak dapat diketemukan di pasar setelah 2001, oleh karena itu penetrasi pasar untuk peralatan standart 802.11a tidak sebanyak peralatan standart 802.11b. Frekuensi 5Ghz juga dibagi-bagi menjadi beberapa channels, setiap channels selebar 20 Mhz. Total Channel yang non-overlap adalah 23 channel pada frekuensi 5Ghz.

Voice Over Internet Protocol (VoIP)

Voice Over Internet Protocol atau biasa disebut VoIP adalah teknologi yang memungkinkan percakapan suara jarak jauh melalui media internet. Data suara diubah menjadi kode digital dan dialirkan melalui jaringan yang mengirimkan paket-paket data dan bukan lewat sirkuit analog telepon biasa.VoIP  merupakan nama lain internet telephony. Internet telephony adalah hardware dan software yang memungkinkan pengguna internet untuk media transmisi panggilan telepon.Kualitas Internet telephony ini belum sebaik kualitas koneksi telepon langsung.Voice over Internet Protocol (VoIP) adalah teknologi yang mampu melewatkan trafik suara, video dan data yang berbentuk paket melalui jaringan IP.

Dalam komunikasi VoIP, pemakai melakukan hubungan telepon melalui terminal yang berupa PC atau telepon. Terminal akan berkomunikasi dengan gateway melalui telefoni lokal. Hubungan antar gateway dilakukan melalui network IP. Network IP dapat berupa network paket apapun, termasuk ATM, FR, Internet, Intranet, atau line E1.VoIP menawarkan transportasi sinyal yang lebih murah, feature tambahan, dan transparansi terhadap data komputer. Hambatan VoIP saat ini adalah kehandalannya yang di bawah telefoni biasa, dan soal standarisasi yang akan menyangkut masalah interoperabilitas.

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 kartu suara yang dihubungkan dengan speaker dan mikrofon. Dengan dukungan perangkat lunak khusus, kedua pemakai komputer bisa saling terhubung dalam koneksi VoIP satu sama lain. Bentuk hubungan tersebut bisa dalam bentuk pertukaran file, suara, ataupun gambar. Penekanan utama dalam VoIP adalah hubungan keduanya dalam bentuk suara.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari pengukuran yang telah dilakukan, diperoleh data-data parameter yang mempengaruhi performansi VoIP pada jaringan Wireless Unila. Data diperoleh dengan melakukan pengukuran di jaringan Wireless LAN Unila. Pertama kali yang dilakukan dalam pengukuran adalah menguji kestabilan dan konektivitas sistem.  Setelah sistem dapat dikatakan stabil selanjutnya didapatkan parameter-parameter seperti delay network, jitter dan  packet loss. Parameter yang telah didapat tersebut kemudian dianalisa dengan mengacu pada parameter standar yaitu rekomendasi ITU-T. Dari data-data tersebut ditentukan  R  faktor yang kemudian dapat ditentukan pula nilai MOS (Mean Opinion Score).

Memastikan ketersambungan jaringan wireless

Gambar 8. 1 Laptop yang terhubung melalui jaringan wireless Unila

Ujicoba client melalui wireless menggunakan perangkat berupa laptop dan smartphone, ujicoba berjalan lancar baik dari smartphone maupun dari laptop, device terhubung melalui akses unsecured , dengan kualitas sinyal “Excelent”.

Pengujian layanan VoIP

 

Gambar 8. 2 Tampilan penggunaan aplikasi Zoiper

Terdapat total 240 ekstension SIP yang sudah diregistrasikan pada SIP server Unila dengan aplikasi Asterisk yang berfungsi sebagai IPPBX. Salah satu ekstension VoIP dengan tipe SIP yang digunakan dalam penelitian yaitu 001, nama profile Gigih Forda Nama, profile ekstension SIP tadi berhasil  diujicobakan dan berjalan lancar pada platform laptop dan smartphone, aplikasi SIP Client yang digunakan adalah ZOIPER.

Gambar 8. 3 Tampilan video conference menggunakan Zoiper

Selain dapat berkomunikasi melalui suara, aplikasi zoiper juga memiliki fasilitas untuk video call, terlihat pada gambar 8.3 pada saat panggilan video sedang berjalan, selain video call terdapat fasilitas tambahan lainnya seperti layanan chatting, call conference, call forwarding.

Pengukuran kualitas Video Call VoIP berbasis protocol SIP

Gambar 8. 4 Kualitas Video Call SIP [ext 001 – ext 22]  diambil pada detik ke 47

Gambar 8.4 merupakan hasil screen capture dari aplikasi VQManager, VQ manager merupakan aplikasi yang dapat mengukur performansi kualitas transaksi VoIP call, VQ manager diinstall pada laptop berbasis system operasi window, aplikasi ini menggunakan Java sebagai program utama.  Gambar 8.4 diambil saat ektension 001 [Gigih Forda Nama] melakukan panggilan video call ke ekstension 22 [Udin] pada detik ke 47, didapat bahwa Delay : 4 ms (Good),  Jitter : 6 ms (Good), Packet Loss : 0 % (Good), dan nilai MOS : 4.4 .  Percakapan suara dan video berjalan baik.

Gambar 8. 5 Kualitas Video Call SIP [ext 001 – ext 22]  diambil pada menit ke 3 detik 49

Gambar 8.5 diambil  pada menit ke 3, terlihat ada perubahan nilai kualitas, Delay : 2 ms , Jitter 47 ms , Packet Loss : 0 % , MOS : 4.4 . Terdapat penurunan nilai delay dan peningkatan nilai jitter, namun nilai MOS tetap sama yaitu 4.4 (Good). Percakapan suara  dan video berjalan dengan baik.

Pengukuran kualitas Audio Call VoIP berbasis protocol SIP

Gambar 8. 6  Kualitas Audio Call SIP [ext 001 – ext 138]  diambil pada detik ke 16

Gambar 8.6  diambil saat ektension 001 [Gigih Forda Nama] melakukan panggilan video call ke ekstension 138 [Unit IT UPT Puskom ] pada detik ke 16, didapat bahwa nilai Delay : 53 ms , Jitter : 22 ms , Packet Loss : 0 % , MOS : 4.4 .  Percakapan suara terdengar baik.

Gambar 8. 7 Kualitas Audio Call SIP [ext 001 – ext 138]  diambil pada detik ke 18

Gambar 8.7  diambil saat ektension 001 [Gigih Forda Nama] melakukan panggilan video call ke ekstension 138 [Unit IT UPT Puskom ] pada detik ke 18, didapat bahwa nilai Delay : 2 ms , Jitter : 1 ms , Packet Loss : 0 % , MOS : 4.4 .  Percakapan suara terdengar baik.

Statistik VQManager

Gambar 8. 8 Statistik Panggilan VoIP pada aplikasi VQ Manager

Dari gambar 8.8 teridentifikasi telah dilakukan sebanyak 35 kali transaksi  panggilan VoIP, 16 diantaranya sukses dan 19 panggilan tidak sukses, panggilan tertinggi pada kisaran pukul 09.00 WIB, panggilan terendah pada pukul 10.00 WIB.

Tabel  3 Statistik  Delay, Jitter, Packet Loss, MOS, R Factor VQ manager

Min

Max

Avg

  Delay (ms)  2  9  8
  Jitter (ms)  2  12  11
  Loss (%)  0  0  0
  MOS  4.4  4.4  4.4
  R Factor  93  93  93

Tabel 8.1 menampilkan data statistik performansi VoIP berbasis protocol SIP, dengan delay rata-rata adalah 8 ms , Jitter rata-rata 11 ms , Loss rata-rata  0% , MOS rata-rata 4.4 , R Factor rata-rata 93. Dari data statistic ini menunjukkan bahwa performansi VoIP melalui jaringan Wireless di lingkungan Unila berjalan dengan baik.

Gambar 8. 9 Statistik Call Quality Trend

Gambar 8.9 menunjukkan statistic call berdasarkan urutan waktu, warna hijau dengan kualitas Good, Kuning Tolerable, dan Merah Poor, dari gambar diketahui bahwa seluruh panggilan call VoIP dikategorikan Good.

Gambar 8. 10 Traffic Monitor VQ Manager

Gambar 8.10 menunjukkan traffic monitoring pada perangkat laptop yang digunakan dalam penelitian, bandwidth rata-rata untuk komunikasi menggunakan protocol SIP yakni sebesar 0.2 kbps, dengan nilai total 354.6 KB , dan bandwidth maksimal yang digunakan adalah 0.8 kbps.

Gambar 8. 11 Total Packet VQ Manager

Gambar 8.11 merupakan statistic paket data, tercatat total 508 Packet SIP  dengan nilai packet/s  maximum : 0.1 packet/sec.

Gambar 8. 12 Call Duration, MOS

Gambar 8.12 merupakan statistic durasi panggilan VoIP, nilai MOS, dan kategorisasi panggilan yang tidak berhasil, 10 panggilan karena service unavailable, 5 panggilan terminated, 4 panggilan busy.

Gambar 8. 13 Statistik Incoming dan Outgoing panggilan

            Gambar 8.13 merupakan statistic panggilan dari dan menuju ke perangkat laptop, lengkap dengan extension yang digunakan, terdapat 5 ekstension yang digunakan dalam penelitian yaitu 001, 138, 22 , 9023, 9026, ke 5 ekstension tadi terhubung melalui jaringan wireless LAN Unila.

Gambar 8. 14 Statistik Call Duration

            Gambar 8.14 merupakan statistik lamanya waktu panggilan untuk masing-masing ekstensi, dengan total incoming untuk ekstensi 001: 27 menit, 138: 20 menit , 22: 6 menit, 9023 : 1 menit.

Gambar 8. 15 Statistik MOS

Gambar 8.15 merupakan statistik MOS dari masing-masing ektension VoIP, dari grafik rata rata nilai MOS adalah 4.4 , hal ini menunjukkan kualitas VoIP dalam kondisi baik.

Gambar 8. 16 Statistik Jitter pada masing-masing ektension

Gambar 8.6  merupakan statistic nilai jitter pada masing-masing ektesion pengujian nilai jitter tertinggi pada ektension 001.

Gambar 8. 17 Statistik Packet loss

Gamber 8.17 merupakan statistic packet loss masing-masing ektension, dari grafik terlihat bahwa packet loss semuanya 0 % , artinya data sukses terkirim.

Gambar 8. 18 Statistik Jumlah Paket data

Gambar 8.18 merupakan statistic paket data masing-masing ekstension, terbesar pada ekstension 001  sebesar 20.7 MB , 138 sebesar 17.9 MB, 22 sebesar 1.7 MB , 9023 sebesar 777.8 KB , 9026 sebesar 238.6 KB

Categories: World Of ICT Tags:
  1. No comments yet.
  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: