Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 1 ANALISIS PERBANDINGAN KUALITAS VOIP PADA SISTEM NON EMBEDDED DAN EMBEDDED BERBASIS IEEE 82.11 N Rafica Fitriya 1), Emansa Hasri Putra 2) Mochamad Susantok 3) 1) Jurusan Teknik Elektro Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email: sayaraficafitriya@gmail.com 2) Jurusan Teknik Elektro Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email: emansa@pcr.ac.id 3) Jurusan Teknik Elektro Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email: santok@pcr.ac.id Abstrak Perkembangan teknologi saat ini sudah demikian maju, terutama dalam bidang telekomunikasi. Teknologi wireless LAN merupakan salah satu terobosan terbaru yang memberikan kemudahan dalam pertukaran data antara pengguna dalam satu jaringan yang memungkinkan pengguna dapat saling berkomunikasi. Perkembangan teknologi VoIP juga telah mendapat perhatian yang khusus, hal ini dikarenakan mahalnya biaya panggilan telepon. Dalam penelitian ini dibuat dua server VoIP yang berbeda yang telah dibandingkan. Dimana satu server VoIP di proses dalam Linux (ubuntu 1.1) dan server VoIP yang satu lagi diproseskan di dalam sebuah access point, yaitu firmware OpenWrt dan Asterisk. Tujuan dari hasil penelitian server VoIP Embedded dan server VoIP Non-Embedded yaitu untuk mengetahui besar delay, jitter, throughput, dan packet loss dari kedua server VoIP. Setelah melakukan penelitian, dimana pada VoIP embedded dengan menggunakan sebanyak 2 klien besar delay yang diperoleh yaitu 24.248 ms, jitter sebesar.118 ms, packet loss %, dan throughput 87.5 kbps. Pada VoIP non embedded dengan jumlah klien yang sama delay yang diperoleh yaitu 31.97 ms, jitter sebesar 1.339 ms, packet loss sebesar % dan throughput sebesar 82,6kbps. Dengan melihat hasil nilai QoS dari kedua server VoIP, maka VoIP embedded memiliki kualitas yang lebih bagus daripada VoIP non Kata Kunci : Wireless LAN, VoIP, OpenWrt, Asterisk, QoS Absctrac The development of technology is now so advanced, especially in telecommunications. Wireless LAN technology is one of the latest breakthroughs that provide ease of data exchange between users in a network that allows users to communicate with each other. The development of VoIP technology has also received special attention, mainly due to the high cost of phone calls. In this study created two different VoIP servers have been compared. Where a VoIP server in the process in Linux (Ubuntu 1.1) and the other VoIP server diproseskan in an access point, the OpenWRT firmware and Asterisk. The purpose of the research results Embedded VoIP servers and VoIP servers Non-Embedded is to determine the delay, jitter, throughput, and packet loss from both the VoIP server. After doing research, in which the embedded VoIP client using the delay as much as 2 obtained is 24 248 ms, 118 ms of jitter, packet loss %, and throughput of 87.5 kbps. In non-embedded VoIP client with the same amount of delay when the 31.97 ms, 1339 ms of jitter, packet loss of % and a throughput of 82.6 kbps. By looking at the values of both servers VoIP QoS, VoIP embedded it has a better quality than non-embedded VoIP. Keyword: Wireless LAN, VoIP, OpenWrt, Asterisk, QoS 1 PENDAHULUAN Perkembangan teknologi saat ini telah semakin maju, terutama dalam bidang telekomunikasi. Teknologi Wireless LAN telah berkembang sangat pesat sekarang ini. Dengan berkembangnya teknologi wireless telah
Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 2 membuka jalan untuk kemajuan teknologi yang lainnya, begitu juga dengan VoIP. Dimana sebelumnya untuk membangun jaringan VoIP membutuhkan server khusus. Sekarang ini, server VoIP dapat dioperasikan didalam access point, berupa openwrt dan Asterisk sehingga bisa menghemat penggunaan server. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan Analisa Performansi dan Kualitas Kanal VoIP Pada Sistem Embedded Wireless Berbasis 82.11G [1]. Dengan menggunakan wireless 82.11 g menggunakan access point Lynksis WRT54GL. Pada proyek tersebut, hanya memperhatikan nilai QoS dari satu server VoIP embedded saja. Pada penelitian ini akan menganalisis perbandingan antara kanal VoIP embedded dengan VoIP non embedded, yaitu untuk VoIP embedded server VoIP akan ditanamkan didalam sebuah access point sedangkan untuk VoIP non embedded server VoIP akan di buat pada Operasi Sistem Linux (ubuntu 1.1). Hal ini bertujuan untuk mengetahui jaringan VoIP mana yang terbaik dari keduanya. Dimana dapat dilihat dari nilai QoS masing-masing kanal VoIP. 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 VoIP dua buah server VoIP yang berbeda namun sama-sama menggunakan jaringan VoIP berbasis SIP dengan menggunakan IP-PBX berupa asterisk. Untuk VoIP embedded asterisk akan ditanamkan didalam access point melalui OpenWRT sedangkan untuk VoIP non embedded asterisk akan dibuat didalam Operating Sistem linux (ubuntu 1.1). 2.2 OpenWRT OpenWRT merupakan salah satu firmware yang berbasis linux dan bersifat open source yang digunakan dengan cara menanamkan pada sebuah perangkat AP dan memiliki fungsi untuk memberi kemudahan kepada user untuk melakukan modifikasi, menginstalisasi paket yang dibutuhkan oleh AP, sehingga membuat system pada AP menjadi multifungsi. Melakukan instalasi firmware pada access point menjadi OpenWRT cukup aman, karena fimware asli bawaan dari access point dapat dikembalikan lagi. Awalnya firmware OpenWrt ini hanya terbatas pada seri Linksys WRT54GL [1], namun dengan perkembangannya firmware ini telah bisa diupgrade dibeberapa Access Point. Openwrt ini menggunakan antarmuka command line dan juga dilengkapi dengan GUI berbasis web interface. Website yang menyediakan paket-paket serta dapat diunduh supaya dapat menggunakan firmware OpenWrt ini adalah www.openwrt.org. VoIP merupakan percakapan yang bisa dilakukan oleh user dari jarak jauh. Dengan memanfaatkan teknologi media internet memungkinkan teknologi VoIP dapat dilakukan. Proses ini dilakukan dengan cara mengubah data suara menjadi kode digital. [2] Saat ini membangun jaringan VoIP relatif lebih mudah dibandingkan dengan tahun-tahun sebelumnya. Hal ini disebabkan karena banyaknya aplikasi Open Source yang tersedia untuk layanan VoIP. Pada penelitian ini akan dibangun
Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 3 Versi 2.3 SIP [3] Tabel 2.1 Versi OpenWrt [1] Banyak aplikasi diinternet yang memerlukan manajemen sesi dimana sesi merupakan jalur pertukaran data antar pengguna. Session Initiation Protocol (SIP) merupakan protocol yang dapat digunakan untuk membuat sesi dan VoIP itu sendiri memerlukan teknologi SIP. SIP dapat digunakan untuk protocol VoIP karena dapat membangun sesi sehingga paketpaket suara dapat disampaikan ke tujuan (user agents). Dalam penelitian ini menggunakan jaringan VoIP berbasis SIP dengan menggunakan IP-PBX berupa asterisk. Dimana asterisk itu sendiri diproses di dalam access point. 2.4 Wireless 82.11 n Teknologi 82.11n telah disahkan oleh IEEE pada tahun 29. 82.11n adalah perubahan standar jaringan nirkabel untuk meningkatkan throughput dari standar sebelumnya, seperti 82.11b/g, dengan meningkatkan data rate mkasimum dalam lapisan fifik OSI dari 54 Mbit/s ke maksimum 6 Mbit/s. [4] 2.5 Parameter QoS [1] Tanggal Rilis White Russian Februari, 27 Kamikaze 7.6 Juni, 27 Kamikaze 7.7 Juli, 27 Kamikaze 7.9 September, 27 Kamikaze 8.9 September, 28 Kamikaze 8.9.1 Juni, 29 Kamikaze 8.9.2 Januari, 21 Backfire 1.3 April, 21 Kualitas layanan VoIP mempunyai beberapa parameter yang dapat diukur antara lain: 1. Latency, suatu penundaan yang mengakibatkan paket lama sampai kepenerima. Besarnya latency maksimum yang direkomendasikan oleh ITU untuk aplikasi suara (VoIP) yaitu 15 ms, namun latency maksimum dengan kualitas suara yang masih dapat diterima pengguna adalah 25 ms. 2. Jitter, yaitu perbedaan waktu kedatangan dari waktu paket kepenerima dengan waktu yang diharapkan. 3. Packet loss,yaitu hilangnya paket akibat antrian yang terlalu lama atau ukuran paket yang terlalu besar dibandingkan dengan bandwith yang tersedia. 4. Throughput, yaitu jumlah total kedatangan paket IP sukses yang diamati di tempat pengukuran pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut (sama dengan, jumlah pengiriman paket IP sukses per service-second). 3. PERANCANGAN SISTEM Pengujian dilakukan setelah server VoIP embedded maupun VoIP non embedded telah selesai dan telah berjalan. Apapun dalam pembuatan sistem dilakukan beberapa tahapan : 1. Proses pembuatan dan konfigurasi dari sesi sever, baik itu server VoIP embedded dan VoIP non 2. Proses konfigurasi dari sesi klien adalah instalasi dan konfigurasi X- Lite dan telepon seluler yang menyediakan fasilitas SIP phone. Gambar 3.1 merupakan topologi dari VoIP Gambar 3.1 Topologi VoIP
delay (ms) Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 4 Berikut merupakan blok diagram system kerja VoIP OpenWrt access point Client SIP Monitoring & Analisis Asterisk Extensions Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem VoIP Berikut merupakan topologi untuk VoIP non embedded yang telah dirancang. Pada proses pengambilan data dilakukan pengujian terhadap banyak klien dan besar level daya yang diperoleh pada posisi klien. Setiap pengujian dilakukan benyak 1 kali pengujian dengan lama waktu 3 detik. Pengujian dilakukan dengan menggunakan software wireshark. Dimana untuk melihat nilai-nilai dari parameter QoS. 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian QoS Pada VoIP Pada pengujian ini, setiap klien melakukan panggilan komunikasi VoIP selama 3 detik dengan jumlah pengujian sebanyak 1 kali. Sesi klien dimulai dari 2 klien, 4 klien dan 6 klien. Berikut adalah hasil dari parameter delay yang diperoleh untuk VoIP Delay 5 4 Gambar 3.3 Topologi VoIP non Operating System Asterisk 3 2 1 Delay 2 klien Delay 4 klien Delay 6 klien Wireless 82.11 N Client Monitoring & Analisis SIP Gambar 3.4 Blok diagram VoIP non Extensions Gambar 4.1 Pengujian delay VoIP Dari gambar grafik 4.1, dimana saat 6 klien melakukan komunikasi VoIP, terjadi peningkatan grafik delay saat pengujian keempat. Hal ini dapat disebabkan banyaknya paket yang dikirim pada saat komunikasi sedang berlangsung. Pada pengujian ketiga dan kelima untuk pengujian sebanyak 2 klien grafik delaynya lebih besar dibanding dengan pengujian 4 klien dan
throughput (kbps) Packet Loss % Jitter (ms) Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 5 1,5 6 klien. Penurunan level sinyal pada wireless dapat menjadi penyebab terjadinya peningkatan nilai delay tersebut. Semakin banyaknya klien yang melakukan panggilan VoIP, maka nilai delay akan semakin besar. Dimana terlihat rata-rata untuk semua jumlah klien. Semakin banyak jumlah klien, maka rata-rata delay yang dihasilkan semakin besar. Pada saat 2klien ratarata delay sebesar 26.84 ms, 4 klien sebesar 27.695 ms dan 6 klien sebnyak 29.693 ms. Packet Loss Loss % 6 klien Loss % 4 klien Loss % 2 klien Gambar 4.2 Pengujian packet loss VoIP embedded Pada gambar 4.2 diatas, rata-rata packet loss dari setiap klien yang sedang berkomunikasi. Setiap jumlah klien rata-rata packet lossnya %. Tidak adanya paket yang hilang saat pengujian untuk 2, 4, dan 6 klien dikarenakan bandwidth pada wireless n sangat cukup untuk melewati semua paket data yang masuk, sehingga tidak terjadinya penumpukan paket pada trafik. Jika dilihat dari standar ITU yang dikeluarkan untuk packet loss, maka kanal VoIP ini sangat bagus. 2 1,5 1,5 Jitter Gambar 4.3. Pengujian jitter VoIP embedded Pada gambar 4.3, untuk pengujian jitter, dimana semakin tinggi rata-rata jitter dari suatu jaringan, maka akan semakin buruk kualitas dari jaringan tersebut. Nilai jitter berbanding lurus dengan nilai delay. Karena delay dan jitter berbanding lurus. 15 1 5 Throughput Gambar 4.4 Pengujian throughput VoIP embedded Dari gambar 4.4, Nilai throughput yang dihasilkan dimana semakin banyak jumlah klien, maka semakin besar nilai throughput yang dihasilkan. Throughput bertujuan untuk mengetahui kehandalan dari suatu jaringan dalam meneruskan paket yang datang hingga paket tersebut sampai ke tujuan. Selain dilakukan pengujian berdasarkan jumlah klien, juga dilakukan pengujian berdasarkan besar level daya yang diperoleh oleh klien dari AP. Berikut data yang diperoleh untuk pengujian level daya. Jitter 2 klien Jitter 4 klien Jitter 6 klien Throughput 2 klien Throughput 4 klien Throughput 6 klien
delay (ms) packet loss (%) Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 6 6 4 2 Tabel 4.1 Nilai QoS berdasarkan level daya. RSSI (db) Delay (ms) Throughput (kbps) Jitter (ms) Loss (%) -4 42.52 15.4 2.65. -45 42.56 135.3 2.78. -5 43.46 156.1 2.83. -55 45.54 155.1 3.32. -6 46.29 143.3 3.37. Nilai QoS pada pengujian level daya ini merupakan rata-rata dari 1 kali pengujian. Pada pengujian ini diperoleh kualitas jaringan yang buruk terjadi saat level daya sebesar -6dB, dimana rata-rata delay yang dihasilkan sebesar 46.29 ms dan rata-rata jitter sebesar 3.37 ms. Secara teori, semakin besar level daya yang diperoleh klien, maka semakin dekat jarak antara klien dengan server dan menghasilkan kualitas jaringan yang lebih bagus. Nilai packet loss untuk semua pengujian sama, yaitu sebesar %, yang berarti tidak ada paket yang hilang saat pengujian berlangsung. 4.2 Pengujian QoS Pada VoIP non Pengujian pada VoIP non embedded system yang dilakukan sama dengan VoIP Dimana pengujian dilakukan selama 3 detik, dengan klien sebanyak 2 klien, 4 klien dan 6 klien. Delay Delay 2 klien Delay 4 klien Delay 6 klien Gambar 4.5 Pengujian delay VoIP non Pada gambar 4.5, pada pengujian sebanyak 2 klien, dimana terjadi peningkatan grafik delay pada pengujian kedelapan, sembilan dan sepuluh. Dimana terjadinya gangguan pada jaringan wireless saat komunikasi sedang berlangsung menjadi faktor menurunnya kualitas jaringan wireless. Namun, dilihat secara keseluruhan ratarata nilai delay yang tertinggi terdapat pada saat komunikasi sebanyak 6 klien, yaitu sebesar 29.693 ms. Saat 2 klien rata-rata delay sebesar 38.87 ms, pengujian 4 klien sebesar 39.765 ms. Banyaknya data yang yang dikirim pada saat komunikasi VoIP sedang berlangsung dapat menyebabkan delay semakin besar. Rata-rata delay pada pengujian VoIP non embedded lebih besar nilainya dibandingkan VoIP Dapat dilihat dari topologi yang telah dibuat, berkurangnya salah satu perangkat yang digunakan dalam membangun server VoIP embedded, dapat mempengaruhi besar kecilnya nilai delay. Kecilnya nilai delay pada VoIP embedded dikarenakan trafik yang dilalui saat pengiriman data lebih singkat, dimana data akan langsung dikirim ke tujuan setelah melalui wireless access point. 1,5 Packet loss Gambar 4.6 Pengujian packet loss VoIP non embedded Pada pengujian packet loss untuk VoIP non embedded nilai yang diperoleh sama dengan VoIP Hal ini menunjukkan bahwa kedua kanal VoIP yang dihasilkan dapat Loss % 2 klien Loss % 4 klien Loss % 6 klien
jitter (ms) throughput (kbps) Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 7 melewati sebanyak 6 klien secara bersamaan. 15 Throughput 5 4 3 2 1 Jitter Jitter 2 klien Jitter 4 klien Jitter 6 klien 1 5 Gambar 4.8 Pengujian throughput VoIP non Throughput 2 klien Throughput 4 klien Throughput 6 klien Gambar 4.7 Pangujian jitter VoIP non Besarnya nilai pada jitter dapat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan adanya tumpukan paket atau data pada jaringan. Terlihat pada gambar 4.6 diatas. Dimana semakin besar beban trafik maka semakin tinggi nilai jitter QoS. Dari nilai jitter yang diperoleh pada VoIP non embedded, kanal VoIP non embedded memiliki kualitas yang bagus karena nilai jitter yang diperoleh berkisar sekitar s/d 75 ms. Rata-rata untuk nilai jitter yang tertinggi terdapat pada saat pengujian 6 klien, dimana rata-rata jitternya sebesar 2.177 ms karena banyaknya paket yang dikirim saat komunikasi berlangsung. Apabila dibandingkan dengan nilai jiiter pada pengujian VoIP embedded, nilai jitter pada VoIP non embedded ini lebih tinggi. Pada gambar 4.8 merupakan grafik nilai throughput pada saat pengujian 2 klien, 4 klien dan 6 klien. Grafik throughput pada percobaan kedelapan untuk 6 klien, mengalami peningkatan dibandingkan dengan percobaan sebelumnya. Terjadinya peningkatan pada trafik, maka dapat menyebabkan peningkatan nilai throughput. Pengujian berdasarkan level daya dari sinyal wireless. Dimana pada VoIP non embedded diperoleh data sebagai berikut. Tabel 4.2 Nilai QoS berdasarkan level daya VoIP non RSSI (db) Delay (ms) Trhoughput (kbps) Jitter (ms) -4 43.22 15.6 2.81-45 44.47 145.5 3.11-5 44.97 147.6 3.12-55 46.12 152.4 3.33-6 46.71 13. 3.41 Loss (%) Pengujian dilakukan dari level daya -4dB, -45dB, -5dB, -55dB dan - 6dB. Pengukuran berdasarkan besar level daya ini menunjukkan sebaik mana kualitas pada jaringan VoIP. Kualitas yang bagus terjadi pada saat saat level daya sebesar -4dB dengan rata-rata delay yaitu 43.22 ms, rata-rata jitter sebesar 2.81 ms, rata-rata packet loss sebesar % dan rata-rata throughput sebesar 15.6 kbps.
Jurnal... Vol. XX, No. X, Bulan 2XX, XX-XX 8 Semakin kecil level daya yang diperoleh dari klien, maka semakin buruk kualitas jaringan, karena level daya mempengaruhi nilai QoS yang akan dihasilkan. Untuk membandingkan kualitas jaringan, VoIP embedded memiliki kualitas lebih bagus dibandingkan VoIP non Dimana hasil dari ratarata nilai parameter QoS lebih kecil dibandingkan dengan server VoIP non 5 KESIMPULAN 1. Semakin banyak jumlah klien VoIP, maka nilai dari QoS akan semakin besar, dimana pada VoIP embedded saat pengujian 6 klien berkomunikasi, delay yang dihasilkan sebesar 29.693 ms sedangkan untuk VoIP non embedded delay untuk pengujian 6 klien sebesar 41.549 ms. Lebih besar dari pengujian 2 klien dan 4 klien. Pada saat 2 klien VoIP embedded delay sebesar 26.84 ms sedangkan untuk VoIP non embedded sebesar 38.87ms. Saat pengujian 4 klien untuk VoIP embedded rata-rata delay yang diperoleh sebesar 27.695ms sedangkan untuk VoIP non embedded sebesar 39.765 ms. 2. Nilai rata-rata jitter yang diperoleh berbanding lurus dengan rata-rata delay yang dihasilkan. Dimana semakin besar nilai delay maka semakin besar nilai jitter. 3. Pada pengujian kedua server VoIP ini tidak terdapat paket yang hilang untuk setiap pengujian. Besarnya bandwidth yang digunakan menjadi faktor penyebab tidak adanya paket yang hilang. 4. Pengukurun level daya mempengaruhi dari kualitas suatu jaringan. Dimana semakin besar level daya yang di peroleh dari sisi klien, maka semakin berkurang kualitas dari jaringan, karena semakin jauh jarak antara klien dengan server. Pada VoIP embedded rata-rata QoS lebih kecil dibandingkan dengan server VoIP non Daftar Pustaka [1] Risky Agri Syafindra, Analisis Perfrmansi Dan Kualitas Kanal VoIP Pada Sistem Embedded Wirless Berbasis 82.11 G. Tugas akhir Teknik Telekomunikasi- ITS,211. [2] Pandu, pebrianto Beberapa hal tentang voip (Voice Over Internet Protocol. Diambil 23 November 211 dari http://pandupebriatmoko.wordpress. com/21/2/13/beberapa-haltentang-voip-voice-over-internetprotocol/. [3] Perdana, Raditya, Rancang Bangun WEB MAnajemen Laboratorium 3D Dengan VRML, Tugas akhir Teknik Telekomunikasi-ITS,211. [4]te.ugm.ac.id/~risanuri/siskom/IEEE %282_11n.pdf