## PERANCANGAN MODUL PRAKTIKUM DAN ANALISIS PERBANDINGAN CODEC UNTUK VOIP
Aditya Pratama Somanta (1) Martono Dwi Atmadja (2) Abdul Rasyid, (3)
123 Program Studi Jaringan Telekomunikasi Digital, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang aditya.pratamas55@gmail.com

## Abstrak
VoIP adalah  teknologi  komunikasi  voice  yang  memanfaatkan  internet  protokol  untuk  dapat berkomunikasi secara digital dan real-time. Cara kerja VoIP yaitu mengubah sinyal suara menjadi paket-paket digital  tertentu  melalui codec yang  dapat  dikirimkan  melalui  jaringan  IP.  Setiap codec dapat  memberikan pengaruh terhadap kualitas VoIP yang dihasilkan. Beberapa jenis codec adalah G.711 , iLBC , GSM dan Speex . Penelitian  ini  bertujuan  untuk  membandingkan  kualitas  panggilan  melalui codec berbeda  dan merancang modul praktikum VoIP bagi mahasiswa.
Metode  penelitian  dilakukan  dengan  melakukan  studi  pustaka,  perencanaan  desain  jaringan, konfigurasi alat, penentuan parameter QoS dan pengujian panggilan VoIP untuk mengetahui kualitas panggilan VoIP melalui codec berbeda.
Dari hasil analisis didapatkan hasil G.711 adalah audio codec dengan parameter QoS yang sangat baik yakni delay 5,28 ms; jitter 5,12 ms; throughput 347,04 kbps, packet loss 0%, dan bandwidth 64 kbps. sedangkan untuk audio codec dengan parameter cukup baik yakni GSM dengan delay 42,02 ms; jitter 19,46 ms; throughput 39,18  kbps, packet  loss 0%  dan bandwidth 13kbps.  Selain  pengujian  data,  dilakukan  pengujian  non  teknis terhadap 16 responden dengan pengujian pre-test, post test dan angket. Dari pre-test responden mendapat nilai rata-rata 45 sedangkan pada post-test naik menjadi 70. Sedangkan melalui pengujian angket didapatkan bahwa 100%  responden  pernah  menggunakan VoIP ,  100%  responden  tidak  menggunakan prefer ed codec ,  93,75% responden  berpendapat  bahwa codec berpengaruh  pada  panggilan,  75%  responden  tidak  tahu  mengenai perbedaan codec dan cara menghitung QoS , 100% responden mampu meningkatkan pemahaman tentang codec dari modul, 100% responden sependapat modul ini dapat bermanfaat
Kata kunci : VoIP, Codec, G.711, GSM, iLBC, Speex, QoS (Quality of Service).

## I. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Pengguna  internet  saat  ini  semakin meningkat,  seiring  itu  pula  kegunaan  internet  saat ini  mulai  beragam  diantaranya  adalah  pemenuhan kebutuhan  komunikasi  suara  melalui  internet  yang banyak dikenal dengan voice over  internet protocol ( VoIP )). VoIP adalah  teknologi  komunikasi  voice yang  memanfaatkan  internet  protokol  untuk  dapat berkomunikasi  secara  digital  dan  real-time.  Cara kerja VoIP yaitu  mengubah  sinyal  suara  menjadi paket-paket  digital  tertentu  melalui codec yang dikirim  melalui  jaringan  IP.  Fungsi  utama codec adalah untuk mengubah sinyal analog / digital serta proses  kompresi  sinyal.  Setiap codec dapat memberikan  pengaruh  terhadap  kualitas VoIP yang dihasilkan.  Beberapa  jenis codec yang freelicence adalah G.711 , iLBC , GSM dan Speex .  Komunikasi VoIP merupakan alternative panggilan dengan biaya yang  murah  serta  bisa  untuk  berkomunikasi  jarak jauh.  Namun VoIP memiliki  kelemahan  dengan rentannya gangguan. Maka dari  itu untuk menganti SIP asi adanya gangguan diperlukan server dan device sebagai client yang  memadai  untuk kualitas panggilan yang baik.
Server dari VoIP dikenal dengan IP-PBX dan memiliki  banyak  variasi  untuk  operating  system linux  dan windows .  Politeknik  Negeri  Malang  juga telah mengimplementasi beberapa server yang telah di integrasikan pada komunitas VoIP Polinema yang dipergunakan  sebagai  sarana  pembelajaran VoIP bagi mahasiswa. Namun dalam melakukan pembelajaran VoIP mahasiswa  masih  banyak  yang belum  mengenal  apa  itu prefer audio codec dan pengaruhnya  terhadap  kualitas  panggilan  melalui komunikasi VoIP .
Dari  permasahalan  yang  ada  peneliti  ingin menganalisis dan membandingkan kualitas panggilan VoIP melalui  beberapa device yang nantinya  hasil  dari  parameter  quality  of  service berupa delay , jitter , packet loss, throughput ,  dan bandwidth pada  panggilan VoIP yang  akan dirangkum  menjadi  sebuah  modul  praktikum  untuk pembelajaran komunikasi VoIP menggunakan prefer audio codec pada mata kuliah jaringan telekomunikasi-2.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan  latar  belakang  dapat  dirumuskan perumusan masalah sebagai berikut:
1. Bagaimana merancang dan membangun serverIP- PBXPC-BestNetworkSIPPBX untuk  komunikasi VoIP ? 2. Bagaimana cara mengetahui nilai parameter QoS dan bandwidth untuk  audio codec yang  berbeda menggunakan beberapa device untuk komunikasi VoIP ? 3. Bagaimana menganalisis nilai parameter QoS dan bandwidth untuk  audio codec yang  berbeda sehingga didapatkan perbandingan kualitas audio codec untuk modul praktikum komunikasi VoIP ?
II. Kajian Pustaka 2.1. VoIP (Voice over Internet Protocol) VoIP (  Voice  over  Internet  Protocol)  adalah teknologi  yang  mampu  melewatkan  trafik  suara, video  dan  data  yang  berbentuk  paket  secara  real- time dengan jaringan  Internet Protocol.Standarisasi protokol  komunikasi  pada  teknologi VoIP terbagi atas  IP,  UDP  dan  TCP.  Protokol VoIP terbagi  lagi menjadi SIP (session initiation protocol) dan H.323.
Gambar 1. Cara kerja VoIP
Gambar 2. Standartisasi Protokol IP untuk VoIP

## 2.2. Sistem kerja VoIP
Pengiriman  sebuah  sinyal  ke  remote  destination dapat  dilakukan  secara  digital,  yaitu  sebelum dikirim data yang berupa sinyal analog, diubah dulu ke  bentuk  data  digital  dengan  ADC  (analog  to digital  converter),  kemudian  ditransmisikan  ,dan dipenerima dipulihkan kembali menjadi data analog dengan DAC (digital to analog converter).

## 2.3. ServerPC-BestNetworkSIPPBX
PCBest Network s merupakan Sebuah software gratis untuk WindowsSIPPBX , dengan fitur yang kaya dan kuat  seperti  ACD  (Automatic Call Distribution), Ring  Group,  Panggil  Parkir,  Auto  Attendant,  Grup Pickup,  Konferensi,  Auto-Dialer,  database  laporan CDR, Status database PBXReport , dan banyak lagi.
Gambar 3. Tampilan ServerPC-Best 2.4. Coder Decoder Pada  komunikasi VoIP dibutuhkan codec untuk proses  kompresi  dan  dekompresi  yang  digunakan untuk  melewati packet switch.  Pemilihan Codec sangat  berpengaruh  pada  penggunaan bandwidth jaringan  nantinya.  Makin  baik codec melakukan sampling, makin  efisien  juga  jalur  yang  digunakan. Kualitas  akhir  suara  juga  harus  diperhatikan  agar tidak sekadar cepat, codec juga harus menghasilkan sinyal  audio  yang  baik.  Beberapa codec lainnya  : G.711a , G711u, GSM , iLBC , Speex . Tabel 1. Spesifikasi tiap codec (Sumber: Datasheet Mizuphone )

## 2.2.5  QoS (Quality of Service)
QoS adalah  kemampuan  suatu  jaringan  untuk menyediakan  layanan  yang  baik  Parameter QoS adalah delay , jitter , packet loss dan throughput . 2.2.5.1Packet loss Merupakan suatu parameter yang
menggambarkan  suatu  kondisi  yang  menunjukkan jumlah total paket yang hilang.

## Tabel 2. Kategori Besar Packetloss
(Sumber: THIPHON )

## 2.2.5.2Delay
Delay (latency)  adalah  waktu  yang  dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan.

## Tabel 3. Kategori Besar Delay
(Sumber: THIPHON )

## 2.2.5.3 Jitter
Jitter lazimnya disebut variasi delay , berhubungan erat dengan latency yang menujukkan banyakknya variasi delay pada transmisi data di jaringan.
Tabel 4. Kategori Besar Jitter (Sumber: THIPHON )

## 2.2.5.4 Throughput
Throughput dari  sistem  merupakan  perbandingan antara  jumlah  byte  data  yang  diterima  dan  waktu pengiriman.
ℎ ℎ =
Tabel 5. Kategori Besar Throughput (Sumber: THIPHON )

## 2.2.5.5 Bandwidth
Banwidth sendiri adalah kecepatan maksimum yang dapat  digunakan  untuk  melakukan  transmisi  data antar  komputer  pada  jaringan  IP  atau  Internet. Dalam  menghitung  banwidth  dilakukan  dengan menjumlah    layer  2  header,  IP,  UDP  header,  RTP header, dan Voice payload dengan total header 52.
ℎ = ( + ℎ ) ∗ / ∗ 8 /

## Gambar 4. Header bandwidthkomunikasi VoIP

## 2.2.6Wireshark
Wireshark adalah paket analyzer gratis dan opensource .  Hal  ini  digunakan  untuk  mengatasi masalah jaringan, analisis, pengembangan perangkat lunak dan protokol komunikasi, dan pendidikan

## 2.2.7VQManager
VQManager adalah  paket sniffing yang digunakan  untuk  memonitor  komunikasi VoIP . VQManager dapat menampilakan callreport , calloverview untuk parameter QoS dan callrecord .
III. Metode Penelitian
3.1. Tahapan Penelitian
Tahapan  penelitian  disusun  dengan  maksud agar penelitian dilakukan secara terperinci.
Gambar 5.Flowchart Tahapan Penelitian
3.2. Perencanaan Sistem
Gambar 6. Blok Diagram Sistem
IV. Pembahasan
4.1. Implementasi Sistem
Dalam  membangun  sistem  komunikasi  untuk VoIP diperlukan  konfigurasi server dan client agar  dapat digunakan  dalam  komunikasi VoIP .  Selengkapnya untuk implementasi sistem dijelaskan dalam bagan.

## Gambar 7. Bagan alur pembahasan VoIP
4.2. Membangun  jaringan  dengan  ServerPC- BestNetworkSIPPBX

## Gambar 8.Server untuk Komuniasi VoIP
Selain konfigurasi Client untuk melakukan komunikasi VoIP , User dapat    melakukan pemilihan  audio codec untuk  komunikasi  yang  bisa di setting seperti berikut :

## Gambar 9.Codec untuk Komunikasi VoIP
4.3. Hasil  Pengujian  Panggilan  antar  device dengan codecdefault
Tabel 6.Pengujian panggilan codecdefault
Dari  hasil  percobaan  seluruh device dapat melakukan  panggilan  ke  perangkat  lain  pada serverPC-BestNetworkSIPPBX v2.
4.4. Hasil  Pengujian  panggilan  device  lain menggunakan prefer audio codec
Tabel 7. Pengujian panggilan codecdefault
Dari hasil Percobaan panggilan beberapa client dengan  beberapa prefer audio codec menunjukan bahwa  Softphone Zoiper dan Mizuphone dapat mensupport  seluruh freelicence audio codec , sedangkan    untuk  IP-Phone  hanya  bisa  mensupport 3  audio codec yakni G.711 dan iLBC sedangkan untuk Analog  telephony  adapter hanya  bisa mensupport  2  audio codec yaitu G.711a dan G.711u .
4.5. Hasil  Pengujian  panggilan  device  secara bersama-sama lebih dari 2 device
Gambar 10. Pengujian panggilan bersama Pada  Percobaan  panggilan  bersama  –  sama dalam  satu server tidak  mengalami  gangguan meskipun dalam percobaan setiap client menggunakan device yang berbeda .
4.6. Hasil Pengujian
capturepacketdengan menggunakan audio codec yang berbeda.
Gambar 11. Pengujian QoScapturepacketVoIP
4.7. Hasil  Pengujian  perhitungan  QoS  untuk audio  codec  dengan  10  kali  panggilan berulang dengan codec berbeda.
Perhitungan QoS melalui wireshark untuk  ata line 1 ke mizu phone hp dengan codecG.711a . Tabel 8. Pengujian perhitungan wireshark
Percobaan capturepacket oleh wireshark diulangi sebanyak 10 kali  dan dihitung untuk dibuat grafik. Percobaan  diulangi  untuk G.711u , GSM , iLBC dan Speex .
4.8.  Hasil tampilan grafik percobaan perbandingan beberapa audio codec dengan referensi a . DelayOverallFrame

## Gambar 12. GrafikDelayFrame
Dari  Hasil  tampilan  grafik DelayFrame didapatkan bahwa Delayminimum adalah G.711a dengan  nilai 5,2811  ms  dan Maximum adalah GSM dengan 42,0486  ms.  Semakin  kecil  nilai delayframe maka semakin baik untuk digunakan komunikasi VoIP .
b. DelayOverallPacket

## Gambar 13. Grafik DelayOverallPacket
Dari  Hasil  tampilan  grafik DelayOverallPacket didapatkan  bahwa Delayminimum adalah G.711u dengan  nilai  5,125  ms  dan Maximum adalah GSM dengan  19,460ms.  Semakin  kecil  nilai delaypacket maka semakin baik digunakan komunikasi VoIP .
c. Jitter

## Gambar 14. Grafik Jitter
Dari  Hasil  tampilan  grafik  untuk JitterOverall didapatkan  bahwa jitterminimum adalah G.711u dengan  nilai  5,125ms  dan Maximum adalah GSM dengan  19,464ms.  Semakin  kecil  nilai jitter maka semakin baik untuk digunakan komunikasi VoIP . d. Throughput
Gambar 15. Grafik Throughput
Dari  Hasil  tampilan  grafik Throughput didapatkan bahwa throughputminimum adalah GSM dengan nilai  39,18ms  dan maximum adalah GSM dengan 347,04  ms.  Semakin  besar  nilai throughput maka semakin baik untuk komunikasi VoIP .
e. Packetloss

## Gambar16. Grafik Packetloss
Dari  Hasil  tampilan  grafik packet loss  didapatkan bahwa packet loss  untuk  seluruh  audio codec memiliki  nilai  yang  sama  yaitu  0%  atau  dalam kategori sangat bagus dalam melakukan komunikasi VoIP . Semakin kecil nilai packet loss maka semakin baik digunakan dalam komunikasi VoIP .
4.9. Analisa  perbandingan  hasil  pengujian  dan referensi berdasarkan tabel Tabel 9. Pengujian QoS total
Dari  hasil  didapatkan codecG.711 memiliki QoS terbaik  sedangkan GSM memiliki QoS yang rendah karena nilai throughput nya juga rendah.

## 4.10. Evaluasi Perancangan Modul
Dalam mengevaluasi perancangan modul yang disusun dari analisis perbandingan codec . Dilakukan test berupa pre-test, post test dan pengujian angket. Tabel 10.Pengujian pre-test dan post-test
Dari  hasil pretest didapatkan  nilai  rata-rata responden adalah  45  sedangkan untuk posttest nilai responden  naik  menjadi  70.    Hal  ini  dirasa  modul praktikum efektif didukung angket responden.
Tabel 11. Pengujian Angket kepada responden
4.11. Pengujian  Bandwidth  dengan  codec  yang dimplementasikan pada jaringan Polinema Pengujian bandwidth dilakukan  dengan  memilih prefercodec menggunakan softwareVQManager . Pengujian Bandwidth dilakukan pada jaringan Politeknik  Negeri  Malang  dari  gedung  AI  (bengkel TT)  dan  gedung  AL  (gedung  BC)  pada  3  keadaan yakni  Pagi  hari  (08.00-09.00),  Siang  hari  (12.00- 01.00), dan Sore hari (16.00-17.00)

## Gambar. 4.17Tampilan SniffingVQManager
Tabel 11.Contoh Pengujian VQManager Pagi

## Gambar. 4.18Monitoring jumlah user PUSKOM

## Tabel 12.Total jumlah user oleh PUSKOM

## V. Penutup 5.1. Kesimpulan
1. ServerIP-PBX berbasis windowsPC-
BestnetworkSIPPBX dapat  memberikan  layanan komunikasi VoIP yang  mendukung  beberapa device berupa analog telephony adapter (ATA), IP-Phone,  dan  Softphone. ServerIP-PBX mampu mendukung  komunikasi  dengan codecG.711 , GSM , iLBC dan Speex .
2.  Dalam pengukuran parameter Quality of Service
( QoS )  dan bandwidth menggunakan  beberapa device dengan prefer audio codec menunjukan bahwa  audio codecG.711 adalah  audio codec dengan  parameter QoS yang  sangat  baik  yakni delay 5,28 ms; jitter 5,12 ms; throughput 347,04 Kbps,  serta packet  loss 0%.  sedangkan  untuk audio codec dengan parameter cukup baik yakni GSM dengan delay 42,02  ms; jitter 19,46  ms; throughput 39,18  Kbps  dan packet  loss 0%. Meskipun  nilai  parameter QoSGSM berada dibawah G.711 namun  audio codecGSM masih dalam  ketegori  baik  dan  mampu  menjadi alternative  audio codec dengan  kebutuhan bandwidth kecil yakni 34 kbps dibanding G.711 dengan bandwidth 84,8  kbps.  Semakin  besar nilai bandwidth dan throughput maka  makin bagus kualitas panggilan VoIP .
3.   Dalam merancang dan membuat modul praktikum  komunikasi VoIP untuk  dapat digunakan oleh mahasiswa, dilakukan pengujian non  teknis  melalui  mini  workshop VoIP yang diikuti oleh 16 responden. Pengujian berupa pre- test,  post-test  dan  evaluasi  angket.  Pada pengujian  pre-test  nilai  mahasiswa  adalah  45 sedangkan pada post-test adalah 70 dalam hal ini nilai  mahasiswa  mengalami  kenaikan  pada  uji test  mengenai  pemahaman  komunikasi VoIP serta  untuk  hasil  evaluasi  angket  100%
mahasiswa  pernah  melakukan  panggilan VoIP ;
100% Mahasiswa tidak memperhatikan pemilihan  audio codec dalam  panggilan VoIP ; 93,75%  Sependapat  bahwa  audio codec dapat berpengaruh  pada  kualitas QoS ;  75%  Mahsiswa belum  mengerti  cara  menghitung QoS dan perbedaan  audio codec sebelum  mendapatkan modul; 100% Mahasiswa sependapat meningkatkan pemahaman mengenai perbandingan audio codec serta cara menghitung QoS setelah  mendapat  modul VoIP ;  100% Mahasiswa  sependapat  modul ini  dapat  berguna untuk modul pembelajaran VoIP . . 5.2. Saran
1. Pastikan  jaringan  yang  digunakan  untuk  proses komunikasi VoIP terhubung dengan baik.
2. Spesifikasi Server yang digunakan sesuai dengan jumlah client dan codec yang  di  support.  Jika client dan codec yang dibutuhkan sangat banyak, maka spesifikasi server harus tinggi.
3. Untuk  mendapat  hasil  pengukuran QoS yang akurat  lakukanlah  pengukuran  secara  berulang- ulang dengan durasi yang berbeda.

## Daftar Pustaka
Atmono Widi, 2008. Rancang bangun security pada sistem VoIP open source Skripsi Politeknik Negeri Semarang
Dewi Asri Tiara Putri, Tahun 2009. Rancang bangun dan unjuk kerja QoS Objektif VoIP berbasis SIP menggunakan codecG.711u dan GSM 06.10 Data Sheet Atcom 810 Data Sheet Linksys PAP2T DataSheet Mizuphone , (diakses pada tanggal 20 mei 2016 melalui https://www.mizu VoIP .com/Portals/Files/Mizu_Softphone.pdf)
Datasheet THIPHON Datasheet Zoiper , (diakses pada 20 mei 2016 melaluihttp://www. zoiper .com/en/documentati on/ windows -installation-and-configuration) Endi Dwi Kristanto, 2013. Jurnal Menghitung delay paket pada jaringan menggunakan Wireshark (Ilmukomputer.com) [9]    sutanta, Edhy. 2004 Komunikasi Data dan Jaringan Komputer Ghozi,., 2010: Tutorial Dasar Wireshark , Politeknik Telkom, 2010 Installation guide and tutorial PC Best Network
(diakses pada 20 mei 2016 melalui http://pcbest.net/)
Muhammad Zuhdan, Tahun 2008. Rancang bangun dan analisis berjudul Rancang bangun dan unjuk kerja mobile VoIP berbasis session initiaton protocol dengan menggunakan codecG.711 , GSM dan iLBC .
Norma Setya Rini, tahun 2007. Implementasi VoIP pada jaringan intranet antar gedung di
kampus utara dan selatan Politeknik Negeri Malang. Onno W. Purbo dan Anton Raharja, 2011. VoIP Cook Book (Internet Socierty Innovation Fund) Rafdian Rasyid, 2004. Jurnal menghitung bandwidth yang diperlukan Shidqie Fuzi Ash, 2010. Uji Keamanan sistem komunikasi VoIP dengan pemanfaatan fasilitas Enkripsi pada Open VPN Lampung Sutanta, Edhy. 2004 Komunikasi Data dan Jaringan Komputer Taufiq Mochammad, 2008. Membuat SIP Extention pada internet untuk ServerVoIP http://www. zoiper .com/en/docum entation/ windows -installation-and- configuration) Tittle, ED. 2002 Seri Schaum's Outline Computer Network ing (Jaringan Komputer) Http://duniatelekomunikasi.blogspot.com/2008/12/p erbandingan_h323dan SIP .html? zx=f5efb&cd8a20e35 (diakses pada 20 Mei 2016)