TUGAS AKHIR PERHITUNGAN DAN ANALISA BANDWIDTH VoIP O L E H WISAN JAYA 040402005 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
PERHITUNGAN DAN ANALISA BANDWIDTH VoIP Oleh: WISAN JAYA 040402005 Disetujui oleh: Pembimbing Rahmad Fauzi, ST, MT NIP. 132 161 239 Diketahui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU, Ir. Nasrul Abdi, MT NIP: 131 459 555 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
ABSTRAK Voice over Internet Protocol (VoIP) adalah teknologi yang mampu melewatkan trafik suara, video dan data yang berbentuk paket melalui jaringan IP. Jaringan IP sendiri adalah merupakan jaringan komunikasi data yang berbasis paket switch, jadi dalam bertelepon menggunakan jaringan IP atau Internet. Dengan bertelepon menggunakan VoIP, banyak keuntungan yang dapat diambil diantaranya adalah dari segi biaya jelas lebih murah dari tarif telepon tradisional karena jaringan IP bersifat global, sehingga untuk hubungan internasional dapat ditekan. Kualitas suara pada VoIP sangat ditentukan oleh kapasitas Bandwidth. Kapasitas Bandwidth dapat didefinisikan sebagai ketersediaan sumber daya jaringan dalam bentuk lebar pita yang digunakan untuk mentransmisikan data paket Pada tugas ini akan dilakukan perhitungan dan analisis bandwidth VoIP yang dikaitkan dengan pengaruh beberapa teknik kompresi yang digunakan seberapa besar pengaruh teknik kompresi yang digunakan terhadap bandwidth VoIP. Dari perhitungan yang dilakukan, akan diperoleh bahwa bandwidth VoIP dapat dihemat dengan melakukan kompresi pada header VoIP serta dengan meningkatkan nilai voice payload size. i
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul : Perhitungan dan Analisa Bandwidth VoIP Penulisan Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan sarjana di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penulis juga ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara dan dosen pembimbing Tugas Akhir penulis yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, khususnya Konsentrasi Teknik Telekomunikasi yang telah membekali penulis di bidang Teknik Telekomunikasi. 4. Kepada seluruh teman teman di Departemen Teknik Elektro USU angkatan 2004 yang selama ini telah menjadi teman seperjuangan. 5. Serta semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. ii
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, September 2008 Penulis iii
DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 1 1.3 Tujuan Penulisan... 2 1.4 Pembatasan Masalah... 2 1.5 Metodologi Penulisan... 2 1.6 Sistematika Penulisan... 2 II. JARINGAN PSTN 2.1 Umum... 4 2.2 Jaringan Lokal Akses Kabel... 5 2.2.1 Main Distridution Frame (MDF)... 6 2.2.2 Kabel Primer... 6 2.2.3 Rumah Kabel... 6 iv
2.2.4 Daerah Catu Langsung... 6 2.2.5 Kabel Sekunder... 7 2.2.6 Distridut ion Point... 7 2.2.7 Instalasi Kabel Rumah / Gedung (IKR/G)... 7 2.3 Jaringan Lokal Akses Radio... 7 2.4 Jaringan Serat Optik... 8 2.4.1 Fiber To The Zone... 9 2.4.2 Fiber To The Curb... 9 2.4.3 Fiber To The Building... 10 2.4.4 Fiber To The Home... 11 2.5 Perkembangan Jaringan PSTN... 11 III. JARINGAN VoIP 3.1 Pengertian Jaringan VoIP... 12 3.2 Keuntungan VoIP... 13 3.3 Kerugian VoIP... 14 3.3.1 Delay... 14 3.3.2 Jitter... 15 3.3.3 Echo... 15 3.3.4 Loss Packet... 16 3.3.5 Keamanan... 16 3.4 Protokol Protokol Penunjang Jaringan VoIP... 16 3.4.1 Protokol TCP / IP... 16 v
3.4.1.1 Application Layer... 17 3.4.1.2 Transmission Control Protocol (TCP)... 17 3.4.1.3 User Datagram Protocol (UDP)... 18 3.4.2 Internet Protocol (IP)... 19 3.5 Standar H.323... 20 3.6 Arsitektur H.323... 21 3.6.1 Terminal... 21 3.6.2 Gateway... 21 3.6.3 Gatekeeper... 22 3.6.4 Multipoint Control Unit (MCU)... 22 3.7 Protokol pada H.323... 23 3.7.1 RTP (Real Time Protocol)... 23 3.7.2 RTCP (Real-Time Control Protocol)... 24 3.7.3 RSVP (Resource Reservation Protocol)... 25 3.8 Standar Kompresi Data Suara... 26 3.8.1 G.711... 26 3.8.2 G.723.1... 28 3.8.3 G.726... 29 3.8.4 G.728... 29 3.8.5 G.729... 29 3.9 Mean Opinion Score (MOS)... 29 3.10 Bandwidth VoIP... 30 3.10.1 Codec Bit Rate... 31 vi
3.10.2 Voice Payload Size... 32 3.10.3 Packet Per Seconds... 32 3.10.4 Persamaan Bandwidth VoIP... 34 3.11 Huffman Coding... 34 IV. PERHITUNGAN DAN ANALISA BANDWIDTH PADA VoIP 4.1 Umum... 42 4.2 Perhitungan Bandwidth pada VoIP... 42 4.2.1 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.711... 43 4.2.2 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.726... 44 4.2.3 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.728... 45 4.2.4 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.729... 46 4.2.5 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.723.1... 47 4.3 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan kompresi pada header... 48 4.3.1 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.711 dengan kompresi pada header... 48 4.3.2 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.726 dengan kompresi pada header... 49 4.3.3 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.728 dengan kompresi pada header... 50 4.3.4 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.729 dengan kompresi pada header... 51 vii
4.3.5 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan codec G.723.1 dengan kompresi pada header... 52 4.4 Perhitungan Bandwidth VoIP dengan meningkatkan parameter voice payload size... 53 4.4.1 Perhitungan Bandwidth VoIP G.711 dengan meningkatkan parameter voice payload size... 53 4.4.2 Perhitungan Bandwidth VoIP G.726 dengan meningkatkan parameter voice payload size... 54 4.4.3 Perhitungan Bandwidth VoIP G.728 dengan meningkatkan parameter voice payload size... 55 4.4.4 Perhitungan Bandwidth VoIP G.729 dengan meningkatkan parameter voice payload size... 57 4.4.5 Perhitungan Bandwidth VoIP G.723.1 dengan meningkatkan parameter voice payload size... 58 4.5 Analisa Bandwidth VoIP... 59 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 61 5.2 Saran... 61 DAFTAR PUSTAKA... 62 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Jaringan PSTN... 4 Gambar 2.2 Jaringan Lokal Akses Kabel... 5 Gambar 2.3 Jaringan Lokal Akses Radio... 8 Gambar 2.4 Jaringan FTTZ... 9 Gambar 2.5 Jaringan FTTC... 10 Gambar 2.6 Jaringan FTTB... 10 Gambar 3.1 Diagram VoIP... 12 Gambar 3.2 Delay pada VoIP... 14 Gambar 3.3 Mekanisme Protokol VoIP... 17 Gambar 3.4 Terminal pada Jaringan Paket... 20 Gambar 3.5 Arsitektur H.323.... 21 Gambar 3.6 Komponen RTP Header... 24 ix
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Perbandingan Teknik teknik Kompresi Standar ITU T... 28 Tabel 3.2 Perbandingan nilai MOS berdasarkan standar ITU T... 29 Tabel 3.3 Perbandingan codec bit rate pada beberapa jenis codec... 31 Tabel 3.4 Perbandingan voice payload size pada beberapa jenis codec... 31 Tabel 3.5 Perbandingan packet per seconds pada beberapa jenis codec... 32 x