Analisis Simulasi Mobile VoIP (Voice Over Internet Protocol) Berbasis SIP (Session Initiation Protocol) Pada Jaringan Wireless di Gedung FTI UKSW

Transkripsi

1 Analisis Simulasi Mobile VoIP (Voice Over Internet Protocol) Berbasis SIP (Session Initiation Protocol) Pada Jaringan Wireless di Gedung FTI UKSW Artikel Ilmiah Oleh: Anjar Setiawan NIM : Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Maret 2013 i

2

3 ii

4 iii

5 Pernyataan Tugas akhir berikut ini : Judul Pembimbing : Analisis Simulasi Mobile VoIP (Voice Over Internet Protocol) Berbasis SIP (Session Initiation Protocol) Pada Jaringan Wireless di Gedung FTI UKSW : Wiwin Sulistyo, ST., M.Kom Adalah benar hasil karya saya: Nama : Anjar Setiawan Nim : Saya menyatakan tidak mengambil sebagian atau seluruhnya dari hasil karya orang lain kecuali sebagaimana yang tertulis pada daftar pustaka. Pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya sesuai dengan ketentuan yang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga, 4 Maret 2013 Yang memberi pernyataan, Anjar Setiawan iv

6 Analisis Simulasi Mobile VoIP (Voice Over Internet Protocol) Berbasis SIP (Session Initiation Protocol) Pada Jaringan Wireless di Gedung FTI UKSW 1) Anjar Setiawan, 2) Wiwin Sulistyo Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia 1) 2) ABSTRAK Jaringan hotspot merupakan salah satu layanan teknologi komunikasi yang disediakan oleh FTI UKSW. Pemanfaatan jaringan hotspot baru dimanfaatkan untuk akses internet. Untuk mengoptimalkan pemanfaatan jaringan tersebut, diupayakan dengan mengembangakan sistem teleponi berbasis VoIP yang memanfaatkan infrastruktur yang ada. Tujuan yang ingin dicapai adalah menyediakan sarana komunikasi suara yang bisa digunakan di lingkungan FTI UKSW. Untuk mengoptimalkan kondisi infrastruktur tersebut digunakan VoIP bersifat mobile user yang mampu melayani user untuk berpindah dan berkomunikasi antar jaringan nirkabel dengan tetap memelihara kelangsungan hubungan komunikasi. Penelitian ini telah menghasilkan suatu jaringan VoIP yang mempunyai kemampuan mobile user dengan memanfaatkan jaringan yang ada saat ini di FTI UKSW. Kata Kunci: mobile VoIP, jaringan wireless, session initiation protocol ABSTRACT Hotspot network is one of the communication technology services which provided by FTI UKSW. The hotspot networking utilization is only used for internet access. The developing of thevoip-based telephony system which used existing infrastructure is attempted in order to optimize the hotspot networking utilization. The achievement is to provide a communication service which can be used in FTI UKSW. A mobile user VoIP, which can service the user moving and coomunicating among different wireless networks while maintaining communication continuity, is used to respond to the condition of the infrastructure. The result of this research is a VoIP network which has mobile user ability by using the existing network in the FTI UKSW. Keywords: mobile VoIP, wireless networking, session initiation protocol 1) Mahasiswa Fakultas Teknologi Informasi Jurusan Teknik Informatika, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga 2) Staff Pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga 1

7 1. PENDAHULUAN VoIP (Voice over Internet Protocol) merupakan sebuah implementasi komunikasi yang digunakan melalui jaringan IP (internet protocol) dalam proses melewatkan panggilan suara. Bentuk panggilan analog dikonversikan menjadi bentuk digital dan dijalankan sebagai data oleh internet protocol. Jaringan internet protocol sendiri merupakan jaringan komunikasi data yang berbasis packetswitch, sehingga panggilan suara dapat dilakukan melalui jaringan IP [1]. Berkembangnya teknologi sekarang ini membuat jaringan VoIP dapat dibangun tidak hanya melalui media wireline saja, tetapi juga dapat dibangun pada jaringan wireless. Teknologi ini menawarkan keunggulan berupa mobilitas yang baik sehingga mampu melayani user untuk berpindah dan berkomunikasi antar jaringan wireless yang berbeda dengan tetap memelihara kelangsungan hubungan komunikasi, sehingga mampu mengurangi kelemahan-kelemahan yang ada pada jaringan wireline. Penggunaan mobile VoIP pada jaringan wireless memungkinkan user melakukan komunikasi secara berpindah-pindah tempat. Spesifikasi user yang menggunakan mobile VoIP harus memiliki device yang sudah terintegrasi dengan teknologi wifi (wireless fidelity) di dalamnya sebagai media koneksi ke jaringan. Pengguna yang mempunyai fasilitas mobilephone dapat terhubung ke jaringan VoIP ketika sinyal wifi berada dalam jangkuan dari access point. Kemudian pengguna melakukan pendaftaran ke server VoIP dan setelah selesai server akan memberikan ID dan password. Selanjutnya ID dan password dapat digunakan oleh satu user untuk melakukan panggilan ke user lainnya yang telah terdaftar dalam server VoIP dan berada dalam satu jaringan gedung FTI UKSW. FTI UKSW sebagai fakultas yang bergerak dalam bidang teknologi informasi ini mempunyai infrastruktur jaringan yang memungkinkan diterapkan mobile VoIP. Salah satunya yaitu dengan adanya fasilitas hotspot yang dapat diakses oleh semua civitas fakultas. Tetapi dilihat dari segi komunikasi secara intranet, pemanfaatan jaringan wireless tersebut belum optimal, karena sebagian besar fasilitas hotspot hanya digunakan untuk akses internet saja. Untuk mengoptimalkan pemanfaatan jaringan tersebut diupayakan dengan mengembangkan sistem teleponi berbasis mobile VoIP yang memanfaatkan infrastruktur jaringan yang ada. Tujuan yang ingin dicapai adalah menyediakan sarana komunikasi suara yang bisa digunakan di lingkungan FTI UKSW. Pada artikel ini membahas terkait dengan simulasi mobile VoIP pada jaringan wireless gedung FTI UKSW. Untuk menguji kinerja pada server VoIP akan dianalisis dari nilai delay, jitter, dan packet loss sehingga didapatkan penskalaan nilai MOS (Mean Opinion Score) untuk memntukan kelayakan implementasi mobile VoIP di dalam jaringan wireless gedung FTI UKSW. 2. Kajian Pustaka Dalam mengembangkan teknologi VoIP ini, banyak sumber acuan yang digunakan untuk mendukung penelitian. Sumber acuan ini dapat berupa bukubuku penunjang dan penelitian sebelumnya yang pernah dilakukan oleh pihak lain. Pada penelitian sebelumnya pernah dilakukan pemodelan jaringan VoIP 2

8 dengan pengelolaan data user pada jaringan FTI UKSW yang menggunakan media wireline [2]. Pengembangan selanjutnya dilakukan penelitian VoIP pada jaringan wireless di gedung FTI UKSW dengan memanfaatkan perangkat dan infrastruktur yang sudah ada. Pengembangan dalam penelitian VoIP ini mengarah ke sistem mobile user sehingga memberikan inovasi yang lebih ke pengguna mobilephone dalam berkomunikasi menggunakan VoIP. Tetapi dengan tidak menutup kemungkinan pengguna yang tidak menggunakan mobilephone juga bisa menggunakan fasilitas ini. Pengguna mobilephone bisa berkomunikasi secara fleksibel didalam jangkauan jaringan gedung FTI UKSW meskipun berpindahpindah tempat maupun berpindah jaringan namun masih dalam jangkauan sinyal hotspot. VoIP (Voice over Internet Protocol) adalah teknologi yang memanfaatkan Internet Protocol untuk menyediakan fasilitas komunikasi suara. VoIP melewatkan trafik suara melalui jaringan IP. Jaringan IP adalah jaringan komunikasi data yang berbasis packet switch. Trafik VoIP dibagi menjadi dua bagian transmisi jaringan yaitu transmisi untuk signaling dan untuk RTP (Realtime Transfer Protocol). Protokol yang digunakan untuk signaling selalu berbasis TCP (Transfer Control Protocol), sedang untuk RTP yang digunakan adalah protokol berbasis UDP (User Datagram Protocol) [3]. Pada jaringan VoIP terdapat unsur yang membentuk atau bekerja pada sebuah jaringan VoIP yaitu User Agent, Proxy, dan Protocol. User agent merupakan sistem akhir (end system) yang digunakan untuk berkomunikasi. User agent terdiri atas dua, yaitu berbasis perangkat lunak (softphone) dan berbasis perangkat keras (hardphone) [4]. Pada penelitian ini yang digunakan adalah user agent berbasis perangkat lunak yaitu sipdroid dan sjphone. Proxy merupakan komponen penengah antar user agent, bertindak sebagai server yang menerima request message dari user agent dan menyampaikan pada user agent lainnya [4]. Dalam penelitian ini digunakan asterisk sebagai proxy server. Protocol adalah himpunan aturan khusus bahwa titik akhir dalam koneksi telekomunikasi yang digunakan saat berkomunikasi. Protokol menentukan interaksi antara entitas yang berkomunikasi [4]. Dalam peneltitian ini protokol yang digunakan adalah SIP (Session Initiation Protocol). Arsitektur jaringan VoIP secara umum, terdiri dari beberapa komponen VoIP yang terintegrasi sehingga komunikasi suara dapat terjalin pada jaringan yang berbasis internet protocol, arsitektur jaringan VoIP secara umum terlihat seperti pada gambar 1 [5]. 3

9 Gambar 1 Arsitektur Jaringan Voip Secara Umum [5] Pada penelitian kali ini arsitektur jaringan yang digunakan menggunakan infrastruktur berbasis jaringan wireless. Wireless LAN adalah suatu jaringan area lokal nirkabel yang menggunakan gelombang radio sebagai media transmisinya. Spesifikasi adalah standar komunikasi untuk WLAN yang disahkan oleh Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) pada tahun 1997 [6]. Dengan menggunakan media wireless memungkinkan mobilisasi VoIP dapat terjadi pada user di dalam sebuah jaringan, sehingga apabila diaplikasikan ke dalam teknologi VoIP dapat disebut dengan mobile VoIP. Server Router Switch AP 1 (hotwds) AP 2 (Sarpras) Gambar 2 Proses Mobilisasi User Mobilisasi merupakan kemampuan untuk bergerak bebas, mudah, teratur, dan mempunyai tujuan. Pada gambar 2 menjelaskan tentang mobilisasi atau perpindahan user dari jaringan satu ke jaringan lain pada saat melakukan sesi komunikasi [6]. Session Initiation Protocol (SIP) adalah pengendalian aplikasi layer (isyarat) protokol untuk membuat, mengubah, dan mengakhiri sesi dengan satu atau lebih peserta. Sesi ini mencakup konferensi multimedia internet, internet panggilan telepon dan multimedia distribusi. SIP memanfaatkan RTP (Real Time Protocol) untuk media transfer. Dapat dikatakan juga SIP ini memiliki karakteristik client-server, dimana request dari client dikirimkan ke server 4

10 kemudian server mengolah request dan memberikan tanggapan terhadap request yang diberikan client. Request dan tanggapan terhadap request tersebut disebut transaksi SIP [5]. Dalam hubungannya dengan mobile VoIP, ada dua komponen yang ada di dalam sistem SIP, yaitu User Agent dan Network Server [4]. User Agent merupakan sistem akhir (end system) yang digunakan untuk berkomuikasi, dimana user agent ini memiliki dua bagian, yaitu: User Agent Client (UAC) dan User Agent Server (UAS). UAC merupakaan aplikasi pada client yang didesign untuk memulai SIP request, sedangkan UAS merupakan aplikasi server yang memberitahukan user jika menerima request dan memberikan respon terhadap request tersebut. Respon dapat berupa menerima atau menolak request. Network Server pada SIP terbagi menjadi 3 yaitu Proxy Server, Redirect Server, dan Registrar Server. Proxy Server merupakan komponen penengah antar user agent, bertindak sebagai server dan client yang menerima request message dari user agent dan menyampaikan pada user agent lainnya. Redirect Server merupakan komponen yang menerima request message dari user agent, memetakan alamat SIP user agent atau proxy tujuan kemudian menyampaikan hasil pemetaan kembali pada user agent pengirim (UAC). Registrar Server merupakan komponen yang menerima request dari user agent dan menyimpan database user untuk otentikasi dan lokasi sebenarnya (berupa IP dan port) agar user yang terdaftar dapat dihubungi oleh komponen SIP lainnya dan berfungsi sebagai Location Server juga. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2 yang menjelaskan proses SIP dalam melakukan proses sesi komunikasi. Gambar 2. Proses SIP (zhwin.ch) Kualitas layanan sangatlah diperhitungkan dalam suatu implementasi, begitu pula pada mobile VoIP. Kualitas layanan akan menuju ke arah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik data tertentu pada berbagai jenis platform teknologi. Secara umum, ada beberapa parameter-parameter penting yang mempengaruhi kualitas layanan suara pada mobile VoIP. Parameter ini dijadikan gambaran ukuran kinerja dari suatu mobile VoIP. Beberapa parameter tersebut yaitu: delay, jitter, packet loss, dan MOS (Mean Opinion Score) [5]. Delay adalah waktu tunda yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Dalam perancangan mobile VoIP, waktu tunda merupakan suatu permasalahan yang harus diperhitungkan karena kualitas suara bagus tergantung dari delay [7]. 5

11 Tabel 1 Tingkat kualitas jaringan IP berdasarkan delay [7] Waktu Delay Kategori ms Dapat diterima untuk kebanyakan aplikasi pengguna ms Masih dapat diterima jika pelaksana (administrator) telah mengetahui akibat waktu transmisi pada QoS aplikasi pengguna. > 300ms Tidak dapat diterima untuk perencanaan rancangan jaringan pada umumnya; bagaimana pun juga, hal ini disadari bahwa kasus-kasus tertentu batas ini akan terlampaui. Terlihat pada tabel 1 besarnya waktu tunda maksimum yang direkomendasikan oleh ITU-T G.114 untuk aplikasi suara adalah 0-150ms, sedangkan waktu tunda maksimum dengan kualitas suara yang masih dapat diterima pengguna adalah 300ms, dan selebihnya kualitas suara sudah tidak dapat diterima dengan baik dalam komunikasi. Jitter merupakan variasi waktu kedatangan antara paket-paket yang dikirimkan terus-menerus dari satu terminal (source) ke terminal yang lain (destination) pada jaringan IP. Ada tiga kategori penurunan kualitas jaringan berdasarkan nilai variasi waktu tunda. Tabel 2 menunjukkan tiga kategori tingkat kualitas jaringan IP berdasarkan jitter [7]. Tabel 2 Tingkat kualitas jaringan IP berdasarkan jitter [7] Kategori Degradasi Variasi Waktu Tunda Baik 0-20 ms Dapat Diterima ms Tidak Dapat Diterima > 50 ms Dalam komunikasi pada jaringan, packet loss atau tingkat paket hilang merupakan hal yang biasa. Packet loss terjadi ketika terdapat penumpukan data pada jalur yang dilewati dan menyebabkan terjadinya overflow buffer pada router. Tabel 3. menunjukkan tingkat kualitas jaringan IP berdasarkan tingkat paket hilang [7]. Tabel 3 Tingkat kualitas jaringan IP berdasarkan tingkat packet loss [7] Kategori Degradasi Tingkat Paket Hilang Baik 0-1% Dapat Diterima 1-5% Cukup dapat diterima 5-10% Tidak Dapat Diterima > 10% Untuk menentukan kualitas layanan suara dalam mobile VoIP, standar penilaian MOS dikeluarkan oleh International Telecommunication Union (ITU-T) pada tahun 1996 (ITU-T P.800, 1996). MOS memberikan penilaian kualitas suara dengan skala satu sampai lima, dimana satu merepresentasikan kualitas suara yang tidak direkomendasikan dan lima merepresentasikan kualitas suara yang sangat memuaskan [7]. Penilaian dengan menggunakan MOS memiliki kriteria seperti yang terlihat pada tabel 4 berikut. 6

12 Tabel 4 Nilai Kualitas Berdasarkan MOS [7] Skala Keterangan Tidak direkomendasikan Tidak memuaskan Kurang memuaskan Puas Memuaskan Sangat memuaskan Pada dasarnya tingkat penurunan kualitas yang diakibatkan oleh transmisi data memegang peranan penting terhadap kualitas suara yang dihasilkan. Hal yang menjadi penyebab penurunan kualitas suara diantaranya adalah delay dan packet loss. Pendekatan matematis yang digunakan untuk menentukan skala MOS dalam mobile VoIP dimodelkan dengan E-Model yang distandarkan oleh ITU-T G.107. Nilai akhir estimasi E-Model disebut dengan r-factor. R-factor didefinisikan sebagai faktor kualitas transmisi yang dipengaruhi oleh parameter packet loss dan delay [7][8]. R-factor ini didefinisikan pada persamaan 1 berikut: R = 94.2 Id Ie (1) Dengan : Id = Faktor penurunan kualitas yang disebabkan oleh pengaruh delay Ie = Faktor penurunan kualitas yang disebabkan oleh teknik kompresi dan packet loss yang terjadi Nilai Id ditentukan dari persamaan 2 berikut ini : Id = d (d 177.3) H(d 177.3) (2) Ie = * ln (1+15 e) (3) Nilai Ie merupakan metode kompresi yang digunakan pada persamaan 3. Nilai r- factor secara keseluruhan dihitung dari persamaan 4. R = 94.2 [0.024 d (d 177.3) H(d 177.3)] [7+30 * ln(1+15 e)] Dengan : R = faktor kualitas transmisi d = delay satu arah (ms) H = fungsi tangga (Heavyside); dengan ketentuan H(x) = 0 jika x < 0, lainnya H(x) = 1 untuk x >= 0 e = persentase besarnya packet loss yang terjadi (dalam bentuk desimal) Nilai r-factor mengacu ke standar MOS, hubungannya dapat dilihat pada Tabel 5. Untuk mengkonversi estimasi dari nilai R ke dalam MOS terdapat ketentuan sebagai berikut: Untuk R < 0, MOS = 1 Untuk R = 100, MOS = 5.0 Untuk 0 < R < 100, MOS = R + (7x10-6R(R-60)(100-R)) (4) 7

13 Tabel 5 Korelasi antara E Model dengan MOS [7] MOS r-factor Keterangan 1,0 2, Tidak direkomendasikan 2,6 3, Tidak memuaskan 3,1 3, Kurang memuaskan 3,6 4, Puas 4,1 4, Memuaskan 4,6 5, Sangat memuaskan 3. DESAIN DAN IMPLEMENTASI Dalam membangun teknologi mobile VoIP pada jaringan wireless dilakukan pendekatan NDLC (Network Development Life Cycle) yang didalamnya terdapat beberapa tahap yaitu analysis, design, simulation prototyping, implementation, monitoring dan management seperti terlihat pada Gambar 3 [9]. Analysis Management Design Monitoring Simulation Prototyping Implementation Gambar 3 Life Cycle [9] Pendekatan NDLC diatas digambarkan ke dalam diagram fishbone untuk menjelaskan masing-masing tahapan pendekatan yang dilakukan. Gambar diagram fishbone dapat dilihat pada gambar 4. Gambar 4 Diagram Fishbone 8

14 Diagram fishbone digunakan untuk menjelaskan setiap langkah yang dilakukan sesuai dengan penggunaan pendekatan NDLC. Tahap awal yang dilakukan yaitu analisis. Pada tahap analisis dilakukan dengan menganalisis topologi jaringan yang sudah ada saat ini dan menganalisis kelemahan dari jaringan yang sudah ada serta menganalisis kebutuhan sistem. Metode yang biasa digunakan pada tahap ini diantaranya: wawancara, survey langsung ke lapangan, membaca manual atau blue print dokumentasi, kemudian menelaah setiap data yang didapat dari data-data sebelumnya maka perlu dilakukan analisa terhadap data tersebut untuk masuk tahap selanjutnya. ISP Switch Router Router Switch AP 1 (Puslit) Switch Router AP 1 (HotWDS) AP 2 (Sarpras) AP 3 (Auditorium) Gambar 5 Topologi Jaringan Gedung FTI UKSW AP 1 (HotspotFTI 1) Pada gambar 5 merupakan topologi jaringan yang sudah ada saat ini di gedung FTI UKSW. Topologi tersebut dibuat lebih sederhana dan semirip mungkin dari apa yang ada, karena untuk keperluan penelitian dalam simulasi mobile VoIP di gedung FTI UKSW. Sebelum melakukan perancangan jaringan, harus dilakukan analisis terhadap pemasalahan-permasalahan yang ada saat ini. Permasalahan yang muncul mencakup kelemahan-kelemahan dari sistem jaringan yang ada saat ini. Hal tersebut dilakukan untuk menentukan langkah selanjutnya terhadap perencanaan simulasi dan teknologi apa yang harus diterapkan untuk mengatasi permasalahan yang muncul. Adapun masalah-masalah yang muncul saat ini adalah tidak adanya integrasi antar access point karena masing-masing access point mempunyai SSID (Service Set Identifier) yang berbeda-beda sehingga dalam penggunaan fasilitas hotspot menyebabkan mobilitas dan reliabilitas kerja dari jaringan hotspot tersebut berkurang. Setelah melakukan analisis, didapatkan data-data yang sangat diperlukan dalam melakukan perancangan dari sistem yang akan dibangun. Dari data-data yang didapatkan sebelumnya, tahap design ini akan membuat gambar simulasi jaringan interkoneksi yang akan dibangun, diharapkan dengan Gambar 6 ini akan memberikan gambaran seutuhnya dari kebutuhan yang ada. 9

15 ISP Switch Router Router Switch AP 1 (Puslit) Switch VOiP Server Router AP 1 (HotWDS) AP 2 (Sarpras) AP 3 (Auditorium) AP 1 (HotspotFTI 1) Client 1 Virtual router Virtual router Client 10 Client 2 Client 5 Client 6 Client 9 Client 3 Client 4 Client 7 Client 8 Gambar 6 Simulasi Jaringan Gedung FTI UKSW menggunakan virtual router Gambar 6 memberikan gambaran simulasi pada sistem jaringan yang dibangun. Dalam simulasi, sistem yang dibangun akan terpasang virtual router pada setiap access point. Virtual router berperan dalam menangani masalah koneksi ke hotspot. User yang melakukan koneksi ke hotspot akan selalu diminta untuk melakukan autentikasi dengan memasukkan username dan password. Begitu pula saat user berpindah SSID pada satu jaringan maupun berpindah SSID di jaringan yang berbeda. Setiap virtual router akan memberikan IP Address virtual secara otomatis kepada user saat sudah melakukan koneksi dengan virtual router tersebut. Spesifikasi terpenting user yang adalah user yang menggunakan device yang terintegrasi dengan teknologi wireless, karena dalam pelaksanaannya lebih mengutamakan koneksi dengan media wireless. Untuk user pengguna mobilephone menggunakanan sistem operasi android. Selanjutnya tahap implementasi akan diterapkan semua yang telah direncanakan dan didesain sebelumnya. Implementasi merupakan tahapan yang sangat menentukan berhasil atau gagalnya perancangan yang dibangun. 10

16 Mulai Konfigurasi VoIP Server Konfigurasi Virtual Router Konfigurasi Softphone Client Selesai Gambar 7 Tahapan Implementasi Pada tahap implementasi ini terdapat beberapa langkah yang dilakukan seperti pada tahapan proses pada gambar 7, yaitu: Konfigurasi VoIP server Konfigurasi server dilakukan mulai dari instalasi asterisk sebagai aplikasi server dan selanjutnya dilakukan konfigurasi SIP pada asterisk. Asterisk dibangun pada sistem operasi linux Centos 5.3. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan instalasi dan konfigurasi pada server VoIP. Selanjutnya pada penelitian kali ini dilakukan maintenance ulang terhadap server VoIP dengan mengkonfigurasi ulang protokol SIP pada asterisk tanpa mengubah database yang ada, sehingga server siap untuk digunakan kembali ke dalam jaringan. Konfigurasi Virtual Router Virtual router digunakan untuk menjembatani antara client dengan access point. Infrastruktur access point yang berbeda-beda SSID membuat kurang efektifnya user dalam berpindah-pindah jaringan hotspot, karena setiap berpindah SSID diperlukan sign in terlebih dahulu untuk dapat terkoneksi ke jaringan, maka dari itu dibangunlah virtual router. Virtual router yang digunakan adalah Connectify. Instalasi connectify cukup mudah, yaitu hanya dengan mengikuti petunjuk instalasi saja yaitu dengan mengkonfigurasi connectify dengan membuat SSID dan password baru yang akan digunakan untuk koneksi user. Konfigurasi softphone client Softphone digunakan sebagai user interface pada user agent untuk melakukan komunikasi mobile VoIP. Pada client yang menggunakan mobilephone digunakan software sipdroid sebagai aplikasi untuk mobile VoIP, dan untuk client yang menggunakan laptop menggunakan sjphone. Setelah melakukan implementasi, tahapan monitoring merupakan tahapan yang penting agar jaringan dan komunikasi dapat berjalan sesuai dengan keinginan dan tujuan awal pada tahap awal analisa, maka perlu dilakukan kegiatan monitoring. Dalam hal ini hanya dilakukan monitoring dan analisa pada beberapa parameter saja, seperti delay, jitter, packet loss, dan MOS. Pada tahapan management atau pengaturan, salah satu yang menjadi perhatian khusus adalah masalah policy / kebijakan. Kebijakan perlu dibuat untuk 11

17 membuat / mengatur agar sistem yang telah dibangun dapat berjalan dengan baik dan dapat berlangsung lama serta unsur reliabilitas terjaga. Beberapa bentuk kebijakan yang dibuat adalah setiap access point membutuhkan 1 virtual router, pengguna mobile VoIP harus terkonfigurasi softclient seperti yang telah disebutkan diatas yang berguna untuk pengaturan protokol SIP, dan device yang digunakan untuk mobile VoIP harus terintegrasi dengan wireless. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Tahap awal dalam membangun jaringan VoIP yaitu dengan melakukan beberapa konfigurasi pada server VoIP. Pada gambar 8 merupakan gambaran hasil perancangan dari aplikasi yang telah dikonfigurasi ulang dan siap digunakan. Gambar 8 Asterisk Ready Perangkat lunak ini berfungsi sebagai server yang selalu berada dalam keadaan siap menunggu request dari client. Pada gambar 9 digambarkan proses server dari mulai start sampai server siap menunggu koneksi dari client. Mulai Server Start Ekstraksi Modul Loading Asterisk Ready (Menunggu Request) Selesai Gambar 9 Tahapan Koneksi Aplikasi Asterisk Server Ketika server dijalankan, asterisk akan melakukan ekstraksi konfigurasi modul-modul terhadap setingan yang telah dikonfigurasi. Perangkat lunak ini berfungsi sebagai aplikasi yang melakukan sistem jaringan terhadap data input untuk mendapatkan koneksi. Asterisk juga berfungsi sebagai penyalur data suara yang dikirimkan oleh masing-masing client secara bergantian. Apabila ada client 12

18 yang menghubungi, maka server akan menyalurkan panggilan tersebut ke client yang dituju. Setelah konfigurasi pada server selesai, selanjutnya dilakukan instalasi dan konfigurasi virtual router yang akan digunakan untuk membuat laptop menjadi pemancar wifi atau hotspot dengan memanfaatkan fasilitas wifi card pada laptop. Hal ini dilakukan untuk mengatasi masalah konektivitas dari client yang akan melakukan koneksi ke jaringan hotspot FTI UKSW agar mudah dalam mobilisasi atau berpindah-pindah dalam jaringan hotspot. Gambar 10 Virtual router (Connectify) Gambar 10 merupakan aplikasi dari virtual router yang telah terinstal pada laptop. Aplikasi virtual router yang digunakan yaitu connectify. Selanjutnya untuk konfigurasinya cukup dilakukan dengan membuat SSID (Service Set Identifier) baru pada connectify dan memberikan password untuk koneksi client dan setelah itu virtual router siap digunakan. Secara otomatis IP Address virtual akan diberikan ke client yang telah melakukan koneksi ke connectify. Mulai Connectify Start Login ke jaringan Loading Connect to Asterisk Connectify Ready Selesai Gambar 11 Tahapan Koneksi Virtual router (Connectify) Gambar 11 menunjukkan tahapan virtual router dalam memberikan koneksi ke client. Pada awal connectify dijalankan, laptop yang digunakan sebagai media virtual router harus melakukan login ke jaringan terlebih dahulu untuk mendapatkan koneksi ke server. Apabila laptop sudah bisa terkoneksi ke jaringan, maka secara otomatis virtual router dapat terkoneksi ke server asterisk. 13

19 Dengan demikian connectify telah siap menerima client untuk melakukan koneksi ke dalam virtual router. Setelah konfigurasi pada server dan virtual router selesai, selanjutnya dilakukan instalasi software yang digunakan sebagai komunikasi VoIP pada sisi client. Untuk pengguna mobilephone akan dilakukan instalasi sipdroid sebagai user agent pada pengguna mobilephone. Sipdroid merupakan aplikasi yang digunakan untuk melakukan konfigurasi SIP pada mobilephone dengan sistem operasi android. Pemilihan sipdroid dalam penggunaan softclient didasarkan pada konfigurasinya yang dapat digunakan untuk koneksi ke jaringan intranet. Gambar 12 Aplikasi Sipdroid Gambar 12 merupakan tampilan awal saat instalasi aplikasi sipdroid telah terpasang pada mobilephone. Selanjutnya untuk dapat menggunakan aplikasi tersebut diperlukan beberapa konfigurasi agar dapat terhubung ke server VoIP. Sebelum melakukan konfigurasi pada aplikasi sipdroid, pastikan bahwa telah mendaftarkan ID ke server untuk mendapatkan userid dan password. Konfigurasi pada sipdroid dilakukan dengan membuat account baru yaitu dengan memasukkan userid dan password yang telah didapat saat registrasi ke server asterisk. Selain itu dalam konfigurasinya juga memasukkan server proxy dan port yang digunakan untuk komunikasi VoIP yaitu untuk server proxy digunakan IP address dan port yang digunakan adalah Mulai Mobile Start Koneksi ke Access point Salah Input IP Address, Port, no invite Koneksi Benar Koneksi ke server Selesai Gambar 13 Tahapan Koneksi Client ke Server 14

20 Pada gambar 13 dijelaskan proses bahwa ketika client melakukan koneksi ke server, maka client harus melakukan konfigurasi dengan memasukkan IP address server (server proxy), port, userid dan password seperti yang telah dijelaskan diatas. Apabila konfigurasi pada client salah maka harus melakukan konfigurasi ulang pada softphone yang digunakan. Tetapi apabila konfigurasi sudah benar maka client akan terkoneksi ke server VoIP dan client siap untuk melakukan panggilan ke client lain. Proses ini juga berlaku pada client berikutnya. Pada proses panggilan, client memasukkan no Invite (userid) yang digunakan oleh client yang akan dihubungi. Kemudian server akan bekerja mengirimkan request ke userid yang dituju. Setelah data request dari server berhasil dikirimkan ke userid yang dituju maka akan muncul pesan pada client bahwa ada client yang sedang atau dengan kata lain ada panggilan masuk dan meminta persetujuan apakah di angkat/terima atau tidak. Saat client menyetujui userid yang masuk untuk diterima maka pada server akan muncul pesan pengiriman data request berhasil di kirim dan pesan berupa userid yang dihubungi bersedia untuk dihubungi (menyetujui panggilan masuk). Jika saat client melakukan panggilan dan client yang di hubungi menolak panggilan maka server akan memberikan informasi serta mengirim informasi sibuk/busy pada client yang melakukan panggilan. Gambar 14 Proses Komunikasi Secara proses dapat dilihat pada Gambar 14 dimana dari pengguna A akan berkomunikasi dengan pengguna B melewati asterisk server. Dimana pengguna A yang memanggil nomor untuk menuju pengguna B akan melakukan invite kepada asterisk server sebagai pusat dari proses komunikasi yang akan terjadi. Kemudian dari asterisk server akan melakukan invite juga terhadap pengguna B untuk mengetahui apakah nomor tujuan tersebut hidup atau mati ataupun ada atau tidak. Jika pengguna B tersebut ada dan hidup, maka akan mengirimkan pesan semacam knowledge terhadap asterisk server untuk memberitahu bahwa pengguna B siap untuk menerima komunikasi dan dilanjutkan memberikan pesan semacam dering menuju pengguna A. Asterisk server tersebut akan meneruskan pesan yang dikirim oleh pengguna B ke pengguna A agar pada pengguna A siap menerima respon yang diberikannya ke pengguna B. 15

21 Kemudian pada tahap pengujian dilakukan dengan maksud untuk mengetahui seberapa baik dan buruknya perancangan dan implementasi jaringan VoIP yang telah dilakukan. Faktor yang dijadikan parameter dalam pengujian VoIP adalah delay, jitter, packet loss, dan untuk hasil akhirnya dicari nilai MOS sebagai penskalaan baik buruknya penggunan VoIP pada jaringan hotspot di FTI UKSW. Hasil pengujian berupa grafik yang selanjutnya bisa digunakan sebagai data untuk analisa mobile VoIP. Setelah didapat hasil pengujian maka akan dibandingkan berdasar nilai toleransi yang masih dapat diterima dari masingmasing faktor. Hasil capture secara keseluruhan telah diringkas ke dalam sebuah tabel yang dapat dilihat pada tabel 6 berikut. Panggilan Keluar Tabel 6 Hasil Pengujian Panggilan Keluar Parameter Delay (ms) Jitter (ms) Loss (%) Min Max Avg Min Max Avg Min Max Avg Pengujian dilakukan dengan menggunakan 10 client yang secara simultan melakukan komunikasi mobile VoIP dalam waktu yang bersamaan. Pada tabel 6 diatas memberikan data setiap panggilan berdasarkan parameter delay, jitter, dan packet loss. Akan tetapi dalam pengujian yang dilakukan, VQmanager juga menyediakan data yang dapat mewakili seluruh panggilan aktif. Keseluruhan data panggilan aktif digambarkan ke dalam sebuah grafik yang dapat dilihat pada gambar 15 berikut. Gambar 15 Hasil Capture Active Call Gambar 15 merupakan hasil capture dari VQmanager yang didapat pada saat 10 client melakukan komunikasi mobile VoIP secara simultan. Beberapa parameter yang dapat dilihat pada penelitian kualitas VoIP ini antara lain: delay, jitter, dan packet loss. Delay yang diukur pada pengukuran ini merupakan waktu yang diperlukan sebuah paket untuk melakukan perjalanan dari sumber ke tujuan. Perhitungan delay ini diperoleh dari data yang di-capture oleh perangkat lunak VQmanager. 16

22 Dari pengukuran berdasarkan analisis data dari VQmanager seperti pada gambar 15 dan tabel 6, rata-rata delay keseluruhan didapatkan nilai 8 ms. Menurut rekomendasi ITU-T G.114, nilai tersebut dapat dikategorikan dapat diterima atau dengan kata lain nilai delay tersebut masih sangat baik digunakan untuk komunikasi VoIP untuk kebanyakan aplikasi pengguna. Selanjutnya dari hasil pengujian berdasarkan parameter jitter didapatkan nilai rata - rata 18 ms. Nilai tersebut dapat dikategorikan baik, karena range nilai untuk jitter yang diaktegorikan tidak dapat diterima oleh pengguna yaitu lebih dari 50 ms. Sedangkan besarnya packet loss berdasarkan analisis data dari VQmanager yang didapatkan saat pengiriman paket dari sumber ke tujuan didapatkan nilai packet loss 5%. Nilai tersebut dapat dikategorikan dapat diterima karena masih dalam range nilai 0-10%. Nilai packet loss yang semakin kecil akan memberikan kualitas suara yang semakin baik. Sehingga pada akhirnya data inilah yang digunakan untuk penskalaan nilai MOS. Dalam pembentukan skala MOS dilakukan dengan pendekatan E-model yang distandarkan oleh ITU-T G.107. Standar penilaian MOS memberikan penilaian kualitas suara dengan skala satu sampai lima, dimana satu merepresentasikan kualitas suara yang paling buruk dan lima merepresentasikan kualitas suara yang paling baik. Nilai akhir estimasi E-Model disebut dengan r- factor. Pada perumusan E-model diambilkan nilai dari data yang dicapture menggunakan VQmanager. R-factor dirumuskan dalam persamaan berikut: R = 94.2 [0.024 d (d 177.3) H(d 177.3)] [7+30 * ln(1+15 e)] R = [(0.024 * 8) ( ) H( )] - [ * ln( x 5%)] R = [ (-169.3) (0)] - [ ] R = R = Setelah didapatkan nilai R, maka dapat diketahui penskalaan nilai MOS dengan cara mengkonversikan nilai r-factor ke dalam nilai MOS. Ketentuan konversi nilai r-factor ke MOS yaitu: Untuk R < 0, MOS = 1 Untuk R = 100, MOS = 4.5 Untuk 0 < R < 100, MOS = R + (7x10-6 R(R-60)(100-R)) Karena R diantara 0 hingga 100 (0 < R < 100) maka dapat di ketahui nilai MOS yaitu: MOS = R + 7x10-6 *R(R-60)(100-R) = 1 + (0.035 * ) + 7 * 10-6 * ( )( ) = 1 + (0.035 * ) + 7 * 10-6 * ( * ) = 1 + (0.035 * ) + 7 * 10-6 * * = 1 + (0.035 * ) + 7 * 10-6 * = 1 + (0.035 * ) =

23 = MOS = 3.6 Nilai r-factor yang didapat dari pengujian adalah Nilai tersebut masuk pada kategori cukup memuaskan. Sedangkan nilai MOS yang didapat adalah 3.6. Nilai ini juga dikategorikan cukup memuaskan. Sehingga korelasi antara nilai r-factor dengan MOS menurut standarisasi ITU G.107 menghasilkan nilai yang masuk dalam kategori cukup memuaskan. 5. Kesimpulan Hasil dari simulasi mobile VoIP pada jaringan hotspot FTI UKSW dapat berjalan dengan baik dengan hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan. Hasil analisis performansi VoIP dilakukan dan diamati dengan pengamatan dan pengukuran berdasarkan parameter delay, jitter, packet loss, r-factor dan MOS. Berdasar hasil pengujian secara keseluruhan nilai delay, jitter, packet loss, MOS, dan r-factor masih pada kategori yang diperbolehkan (tolerance-threshold) untuk komunikasi VoIP, dimana diperlihatkan: delay < 150ms, jitter 20-50ms, packet loss < 10%. Secara keseluruhan pengujian dan pengukuran performansi kinerja mobile VoIP, didapatkan nilai hasil penskalaan MOS diatas 3.5 yang berarti kualitas suara yang dihasilkan dapat diterima oleh pengguna dengan jelas meskipun adanya kemungkinan terjadi gangguan suara. 6. Daftar Pustaka [1] M.Iskandarsyah H, 2005, Dasar-dasar jaringan VoIP, (diakses tanggal 19 Juni 2012). [2] Ferdinand, 2010, Jurnal Pemodelan Jaringan VoIP Dengan Pengelolaan Data User Pada Jaringan FTI UKSW. [3] Andreas, 2008, Pemanfaatan Teknologi Voip Untuk Implementasi Kelas On-Line, ittelkom.pdf, (diakses tanggal 10 September 2012). [4] Anton, 2006, VoIP Fundamental, (diakses tanggal 8 September 2012). [5] Anang Sularsa, 2011, Jurnal Implementasi dan Analisis Performansi QoQ VoIP Server IP PBX Dalam Jaringan Wireless, asi_dan_analisis_performansi_qoq_voip_server_ip_pbx_dalam_jaringan_ wireless.pdf (diakses tanggal 18 Desember 2012). 18

24 [6] Setyanto T, 2012, Jurnal Analisis Reliabilitas Jaringan Nirkabel di SMA Negeri 2 Salatiga. [7] Chapter II, Tinjauan Umum Voice Over Internet Protocol, (diakses tanggal 18 Desember 2012). [8] E-Modelv1, studygroups/ com12/ emodelv1/ tut.htm, (diakses tanggal 25 Juni 2012). [9] Setiawan, Fundamental Internetworking Development & Design Life Cycle. materi/ jarkom/ network_ development_cycles.pdf. (diakses tanggal 10 September 2011). <--- SIP read from : > INVITE sip:40040@ SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP :38374;rport;branch=z9hG4bK92588 Max-Forwards: 70 To: "40040" <sip:40040@ >;tag=as0b4e8693 From: <sip:40046@ :38374;transport=udp>;tag=37d2f beb Call-ID: 62a9da941d5fa3ed66ed3d464afb97cb@ CSeq: 5 INVITE Contact: <sip:40041@ :38374;transport=udp> Expires: 3600 User-Agent: Sipdroid/2.0.1 beta/mt25i Content-Length: 178 Content-Type: application/sdp 19