## Implementasi Trunk Interkoneksi Multi Server
Menggunakan Single Board Computer
Alwalid Nouvatie 1 , Martono Dwi Atmaja 2 , Waluyo 3
1,2,3 Program Studi Jaringan Telekomunikasi Digital,
Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Malang, Indonesia
1 alwalidnd46@gmail.com, 2 martono.dwi@polinema.ac.id, 3 waluyo@polinema.ac.id
Abstract — Voice over Internet Protocol is a   technology that enables remote voice conversation through internet media. Voice data is converted into digital code and streamed over a network that delivers data packets, rather than through a regular analog telephone circuit. In VoIP communication, users make telephone connection through a terminal in the form of a PC or a  regular  phone. By calling voip, many advantages that can be taken in terms of  cost are  obviously cheaper than traditional phone rates, because IP networks are global. IP Phone can be added, moved and changed. This is because VoIP can be installed in any ethernet and IP address, unlike conventional phones that must have their own port in Sentral or PBX. In this study implementing connectedness between servers using single board computer installed Elastix  operating  system  that  aims  to  implement  prefix  between  servers  and  use  some  audio  codecs.  The  results  of telephone research using prefix and without prefix as many as 6 clients or 3 calls simultaneously the highest packet loss value  in  codec  speex      with  prefix  of  2.34%.  The  highest  bandwidth  value  used  is  with  PCMU  prefix  codec  with  an average of 82.3 Kbps and without prefix 79.3 Kbps.
Keywords— Server, VoIP, IP Telphony, Internet telephony, Digital Phone, IP Address, PBX, Codec, Prefix .
Abstrak — Voice over Internet Protocol (juga disebut VoIP , IP Telephony , Internet telephony atau Digital Phone ) 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. Dalam komunikasi VoIP , pemakai melakukan hubungan telepon melalui terminal yang berupa PC atau telepon biasa. 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. IP Phone dapat di tambah, dipindah dan di ubah. Hal ini karena VoIP dapat dipasang di sembarang ethernet dan IP address , tidak seperti telepon konvensional yang harus mempunyai port tersendiri di Sentral atau PBX (Private branch exchange). Dalam penelitian ini  mengimplementasikan  keterhubungan  antar  server  menggunakan single  board  computer yang  di install sistem operasi  Elastix  yang  bertujuan  untuk  mengimplementasikan prefix untuk  antar server dan  menggunakan  beberapa codec audio . Hasil penelitian telepon menggunakan prefix dan tanpa prefix sebanyak 6 client atau 3 pasang panggilan secara bersamaan nilai packet  loss tertinggi pada codec speex dengan prefix sebesar 2,34%. Nilai bandwidth tertinggi yang digunakan adalah dengan prefix codec PCMU dengan rata-rata 82,3 Kbps dan tanpa prefix 79,3 Kbps. Kata kunci— Server, VoIP, IP Telphony, Internet telephony, Digital Phone, IP Address, PBX, Codec, Prefix.

## I. P ENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  di  bidang  telekomunikasi mengalami  perkembangan  yang  pesat.  Salah  satu implementasi hasil perkembangan dalam bidang telekomunikasi  adalah  Voice  over  Internet  Protocol (VoIP).  VoIP  merupakan  suatu  teknologi  yang  mampu melewatkan  trafik  suara,video  dan  data  secara  real-time, dengan  mengubahnya  kedalam  bentuk  kode  digital  dan dikelompokkan  menjadi  paket-paket  data  yang  dikirim dengan  menggunakan  platform  Internet  Protocol  (IP) sehingga  mampu  melakukan  hubungan  telekomunikasi antar  pengguna  yang  terhubung  dengan  jaringan  IP  [1]. Penggunaan jaringan IP memungkinkan penekanan biaya. Dikarenakan tidak perlu  membangun sebuah  infrastruktur baru  untuk  komunikasi  suara.  Untuk  membangun  suatu jaringan VoIP dibutuhkan sebuah server IP Private Branch
Exchange  (IP-PBX).  Server  IP-PBX  berfungsi  dalam penyambungan,  pengendalian  dan  pemutusan  sambungan [2].
Rasberry  Pi  adalah  komputer  papan  tunggal  (single- board  circuit;  SBC)  yang  seukuran  dengan  kartu  kredit yang  dapat  digunakan  untuk  menjalankan  program. Raspberry Pi memiliki dua model: model A dan model B. Secara  umum  Raspberry  Pi  Model  B  memiliki  kapasitas penyimpanan RAM sebesar 512 MB. Perbedaan model A dan B terletak pada modul penyimpanan  yang digunakan. Model A menggunakan penyimpanan sebesar 256 MB dan penyimpanan model B sebesar 512 MB. Selain itu, model B  sudah  dilengkapi  dengan  porta  Ethernet  (untuk  LAN) yang  tidak  terdapat  di  model  A.  Desain  Raspberry  Pi didasarkan  pada  SoC  (system-on-a-chip)  Broadcom BCM2835, yang telah menanamkan prosesor
ARM1176JZF-S  dengan  700  MHz,  GPU  VideoCore  IV, dan  RAM  sebesar  256  MB  (model  B)  [3].  Penyimpanan data tidak didesain untuk menggunakan cakram keras atau solid-state drive, melainkan mengandalkan kartu penyimpanan  tipe  SD  untuk  menjalankan  sistem  dan sebagai media penyimpanan jangka panjang [4].
Berdasarkan  uraian  masalah  diatas,  pada  penelitian  ini penulis akan  membuat server VoIP dengan  menggunakan Prefix dan mengetahui performansi dari Raspberry 3 B dan kualitas komunikasi untuk interkoneksi multi-server  sesuai parameter pengujian.

## A. Internet Protocol – Private Branch Exchange (IP-PBX)
IP-PBX adalah Private Branch Exchange (PBX) yang memanfaatkan Internet  Protocol, dalam  membentuk komunikasi  telepon.  IP  PBX  dibangun  sebagai  konsep jaringan komunikasi generasi masa depan, sebab ia mampu memadukan  antar  jaringan,  seperti  jaringan  PSTN (jaringan  telepon  tetap  dengan  memanfaatkan  kabel), jaringan telepon bergerak (GSM/CDMA), jaringan telepon satelit,  jaringan Cordless (DECT),  dan  jaringan  telpon berbasis  paket Internet  Protocol /ATM  (Raharja,  2010). Dengan  konsep  tersebut,  IP  PBX  dapat  mengendalikan hubungan  telepon  secara  penuh.  Pengendalian  dilakukan, melalui perangkat-perangkat IP Telephony [5] .

## B. 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). Begitu juga dengan VoIP, digitalisasi voice dala bentuk  packet  data,  dikirimkan  dan  dipulihkan  kembali dalam  bentuk  voice  dipenerima.  Voice  diubah  dulu kedalam  format  digital  karena  lebih  mudah  dikendalikan dalam hal ini dapat dikompresi, dan dapat diubah keformat yang lebih baik dan data digital lebih tahan terhadap noise daripada analog [6].

## C. Elastix
Elastix itu merupakan sumber terpadu perangkat lunak yang server komunikasi terbuka yang menyatukan IP PBX, email,  IM,  fax  dan  fungsi  onalitas  kolaborasi.  Memiliki antar  muka  Web  dan  termasuk  kemampuan  seperti perangkat  lunak  call  center  dengan  panggilan  prediktif. Fungsi  Elastix  didasarkan  pada  proyek  open  source termasuk Asterisk, HylaFax, Openfire dan Postfix. Mereka menawarkan  paket  PBX,  faks,  instant  messaging  dan fungsi  email,  masing-masing.  Elastix  memiliki  dukungan yang baik untuk hardware telepon [7].

## D. Outbound Route
Outbound  routes  digunakan  untuk  mengatur  tujuan panggilan,  yang  keluar  melalui  trunk.  Outbound  routes inilah yang mendefinisikan untuk semua panggilan keluar. Sebuah sistem telepon mungkin juga memiliki rute khusus untuk panggilan antar kantor, panggilan internasional, dan keadaan  khusus  lainnya.  Untuk  masuk  ke outbond  route masuk  ke  menu  PBX  >  PBX  Configuration  >  Outbond Route [7].

## E. Extension
Extension  digunakan  untuk  membuat  dan  mengatur setiap  ekstensi  pada  server.  Didalam  extension  dapat nemgatur  nomor  ekstensi,  nama  ekstensi,  password ekstensi  dan pengaturan  lainnya. Satu ekstensi digunakan untuk satu softphone.Untuk masuk ke Extension masuk ke menu PBX > PBX Configuration > Extension [5].
F. Trunk
Trunk berfungsi untuk menyambungkan server VoIP ke sistem  VoIP  lain  sehingga  antar  server  yang  tersambung dapat mengirim  panggilan dan menerima panggilan masuk dari sistem / perangkat. Ada beberapa macam Trunk pada Elastix antara lain SIP Trunk, DAHDi Trunk, IAX2 Trunk, ENUM  Trunk,  DUNDi  Trunk.  Untuk  masuk  ke  Trunk masuk ke menu PBX > PBX Configuration > Trunk [6].

## G. Raspberry Pi 3
Raspberry  Pi 3  merupakan  generasi  ketiga  dari keluarga Raspberry  Pi . Raspberry  Pi 3  memiliki  RAM 1GB  dan  grafis  Broadcom  VideoCore  IV  pada  frekuensi clock yang lebih tinggi dari sebelumnya yang berjalan pada 250  MHz. Raspberry  Pi 3  menggantikan Raspberry  Pi 2 Bodel  B  pada  bulan  Februari  2016.  Sama  seperti  Pi  2, Raspberry  pi  3  juga  memiliki  4  USB  port,  40  pin  GPIO, Full HDMI port , Port Ethernet , Comnbined 3.5mm audio jack and composite video , Camera Interface (CSI), Display interface (DSI), slot kartu Micro SD, dan VideoCore IV 3D graphics core [8].

## H. Format Paket VoIP
Tiap  paket  VoIP terdiri  atas  dua  bagian,  yakni  header dan  playload  (beban).Header  terdiri  atas  IP  header,Real- time Transport Protocol (RTP) header, dan User Datagram Protocol (UDP) header. IP  header  berfungsi  untuk menyimpan  informasi routing untuk mengirimkan  paket- paket ke tujuan.Pada tiap header IP disertakan tipe layanan atau  Type  of    Service  (ToS)  yang  memungkinkan  paket tertentu  seperti  paket  suara  dipelakukan  berbeda  dengan paket non real time.
UDP header memiliki ciri tertentu yaitu tidak menjamin paket  akan  mencapai  tujuan  sehingga  UDP  cocok digunakan pada aplikasi real time yang yang sangan peka terhadap  delay.RTP  header  adalah  header  yang  dapat dimanfaatkan  untuk  melakukan  framing  dan  segmentasi data  real  time  .Seperti  UDP,RTP  juga  mendukung realibilitas    paket  untuk  sampai  di  tujuan.  RTP menggunakan protokol kendali yang mengendalikan RTCP (real-time transport control protocol) yang mengendalikan QoS dan sinkronisasi media stream yang berbeda [9].

## I. QoS (Quality of Service)
QoS  adalah  kemampuan  suatu  jaringan  untuk menyediakan  layanan  yang  baik  dengan  menyediakan bandwidth , mangatas jitter , dan delay . QoS mengacu pada kemampuan  jaringan  untuk  menyediakan  layanan  yang lebih  baik  pada  trafik  jaringan  tertentu  melalui  teknologi yang  berbeda-beda.  Tujuan  dari  QoS  adalah  untuk memenuhi  kebutuhan  layanan  yang  berbeda,  yang
menggunakan infrastruktur yang sama. Pada QoS terdapat beberapa parameter yaitu delay , packet loss , troughput dan jitter .  Terdapat  beberapa  faktor  yang  dapat  menurunkan nilai QoS seperti : redaman, distorsi, dan noise [8].
J. Session Initiation Protocol (SIP)
Session  Initiation  Protocol  (SIP)  adalah  peer-to-peer signaling protokol, dikembangkan oleh Internet Engineering  Task  Force  (IETF),  yang  mengijinkan endpoint-nya  untuk  memulai  dan  sessions  komunikasi. Protocol ini didefinisikan pada RFC 2543 dan menyertakan elemen protokol lain yang dikembangkan IETF, mencakup Hypertext Transfer Protocol (HTTP) yang diuraikan pada RFC  2068, Simple  Main  Transfer  Protocol  (SMTP)  yang diuraikan  pada  RFC  2821,  dan  Session  Description Protocol (SDP) yang  diurai pada RFC 2327 [6]. Protokol inilah yang digunakan penulis dalam penelitian ini.

## K. Softphone Linphone
Linphone  adalah  suara  bebas  melalui  softphone  IP, klien  dan  layanan  SIP  .  Ini  dapat  digunakan  untuk panggilan dan panggilan langsung audio dan video melalui softswitch VoIP atau IP-PBX. Linphone juga menyediakan kemungkinan untuk bertukar pesan instan [10].

## II. METODE

## A. Rancangan Sistem
Gambar  1  merupakan  blok  diagram  rancangan  sistem mengenai  alur  yang  akan  dilakukan  selama  penelitian, dengan penjelasan sebagai berikut:
Figure 1. Diagram Blok Sistem Tanpa Prefix
Penggunaan media transmisi disesuaikan dengan perangkat yang digunakan untuk mempermudah proses implementasi layanan VoIP meliputi  media  transmisi  kabel  dan  media transmisi wireless . Raspberry Pi digunakan sebagai server VoIP menggunakan  sistem  operasi Elastx .  Prosedur  yang dilakukan  yaitu  menginstall Elastix terlebih  dahulu  pada SD-Card  yang  merupakan  salah  satu  media  penyimpanan pada  Raspberry  Pi.  Proses  instalasi  selesai,  maka  proses konfigurasi  Raspberry  Pi  yaitu PBX  configuration dan penambahan user account SIP dapat dilakukan. Kemudian Raspberry  Pi  dengan  router  dihubungkan  menggunakan media kabel UTP. Setelah proses konfigurasi di sisi server selesai,  maka  komunikasi  antar  tempat  dapat  dilakukan dengan  memanfaatkan  jaringan  lokal  dari  router. Client dapat terhubung dengan melakukan konfigurasi softphone sebagai media Voice Call , softphone yang digunakan yaitu linphone .  Apabila  setiap client sudah  terinstall linphone dan  sudah  memiliki user  account SIP  maka client dapat
berkomunikasi  tanpa  harus  mengeluarkan  biaya  yang mahal untuk Voice Call , selama perangkat yang digunakan client terhubung  dengan  jaringan  lokal  router  yang digunakan.

## B. Hasil implementasi Perancangan Sistem

## Figure 2. Server VoIP menggunakan Raspberry Pi 3
Pada  Gambar  2  ditunjukkan  penggunaan server Raspberry Pi 3 sebagai server VoIP . Pada gambar terdapat Raspberry Pi dengan router yang dihubungkan menggunakan  kabel  UTP.  Penggunaan  media  transmisi disesuaikan  dengan  perangkat  yang  digunakan  untuk mempermudah proses implementasi layanan VoIP meliputi media  transmisi  kabel  dan  media  transmisi wireless . Selama client terhubung dengan  jaringan router mikrotik, panggilan voice call dapat dilakukan .

## III. H ASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Packet Loss
T ABEL I
H ASIL P ENGUJIAN P ACKET L OSS Client ke-n Packet Loss (%) Prefix
Packet Loss (%) tanpa
Prefix GSM Speex iLBC PCMU GSM Speex iLBC PCMU
1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
4 0.00 0.00 2.34 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Pada  Tabel  I  pengujian  parameter  packet  loss  dengan jumlah 6 client untuk pengujian packet  loss dengan codec GSM, Speex, iLBC, PCMU. Untuk nilai terkecil packet loss sebesar  0%.  Nilai  packet  loss  terbesar  pada  codec  iLBC sebesar 2.34% .
B. Hasil Pengujian Bandwidth
T ABEL II
H ASIL P ENGUJIAN B ANDWIDTH
Client ke-n Bandwidth (Kbps) Prefix Bandwidth (Kbps) tanpa Prefix GSM Speex iLBC PCMU GSM Speex iLBC PCMU 1 29 40 23 78 29 31 23 79 2 29 40 23 79 29 31 23 80 3 28 31 23 101 29 31 23 79 4 37 40 23 76 29 31 23 79 5 29 40 23 86 29 31 23 80 6 29 40 23 74 29 31 23 79 Rata- rata 30,16 38,5 23 82,3 29 31 23 79,33

## Figure 3. Grafik Bandwidth dengan Prefix

## Figure 4. Grafik Bandwidth Tanpa Prefix
Pada  pengujian  parameter  bandwidth,  bandwidth terkecil pada codec GSM yaitu 28 Kbps, pada codec Speex 31 Kbps, pada codec iLBC 23 Kbps dan pada codec PCMU 74 Kbps. Nilai bandwidth terbesar pada codec GSM yaitu 37  Kbps,  pada  codec  Speex  40  Kbps,  pada  codec  iLBC yaitu  23  Kbps,  dan  pada  codec  PCMU  yaitu  101  Kbps. Nilai rata-rata bandwidth PCMU lebih besar oleh karna itu kejelasan suara codec PCMU lebih baik.

## C. Analisis Parameter Jitter
T ABEL III H ASIL P ENGUJIAN J ITTER
Client ke-n Jitter (ms) Prefix
Jitter (ms) tanpa Prefix GSM Speex iLBC PCMU GSM Speex iLBC PCMU 1 82,67 294,73 161,3 94,07 267,4 289,23 129,6 68,53
2 341,9 297,9 147,
94 57,36 246,8 310,51 169,32 55,14 3 340 364,28 113,41 55,37 82,2 294,35 158,65 52,6 4 220 330,88 161,3 35,7 344 279,9 110,74 34,9 5 267,24 310,76 171,92 43,77 212 362,81 138,61 41,69 6 246,58 289,32 130,16 20 342 286,64 159,37 22,3
Rata- rata 249,73 314,65 147,67 51,05 249,07 303,91 144,38 45,86
Figure 5. Grafik Jitter dengan Prefix

## Figure 6. Grafik Jitter tanpa Prefix
Pada Tabel 3 pengujian parameter Jitter dengan jumlah 6 client  untuk  pengujian  codec  audio  GSM,  Speex,  iLBC, dan  PCMU.  Untuk  nilai  terkecel  Jitter  audio  pada  codec PCMU dengan rata-rata 45,86ms tanpa Prefix dan 51.05ms dengan  Prefix.  Nilai  jitter  terbesar  pada  codec  Speex dengan  rata-rata  314,65ms  dengan  prefix  dan  303,91ms tanpa Prefix.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan perancangan, pengamatan dan pengujian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Dengan  menggunakan Trunk dan Outbond  Route 3 server Raspberry Pi bisa berkomunikasi
2. Pada  penelitian  ini  menggunakan  IAX2  Trunk  untuk sistem komunikasi server elastix dengan server elastix lainnya agar dapat berkomunikasi atau terhubung.
3. Codec  pada  Prefix  lebih  banyak  menggunakan bandwidth  dengan  rata-rata  paling  besar  adalah  82.3 Kbps  dan  tanpa  Prefix  79.33  Kbps,  untuk packet  loss pada prefix terdapat  1  client  dengan  codec  Speex sebesar 2,34%, untuk tanpa prefix tidak ada packet loss , dan untuk jitter yang paling rendah terdapat pada codec PCMU tanpa prefix dengan rata-rata 45,86% sedangkan jitter  yang  paling  besar  ada  pada  pada codec  Speex dengan prefix 314,65ms .
Dengan  kesimpulan  tersebut  tujuan  dari  penelitian  ini berhasil dan dapat dikembangkan dengan menambah fitur video.

## REFERENSI
[1]  H. M. Abdullah, “Perancangan Jaringan Voice Over IP  (VoIP)  Berbasis  Raspberry  Pi  Untuk  Sistem Komunikasi  Area  Remote,” TELKA  -  Telekomun. Elektron.  Komputasi  dan  Kontrol ,  vol.  2,  no.  1,  pp. 36–43, 2016.
[2]  J. S. Informasi, F. T. I. Universitas, and S. November, “Analisis  Kinerja  Raspberry  Pi  Sebagai  SIP  Server Untuk Aplikasi Video Phone,” vol. 19, no. 2, pp. 135– 146, 2020.
[3]  R. Handayani, “Voice over Internet Protocol (VOIP) Pada  Jaringan  Nirkabel  Berbasis  Raspberry  Pi,” Kinetik , vol. 2, no. 2, p. 82, 2017.
[4]  A. Najihi, I. M. Wayan, Widyawan, and E. Najwaini, “Analisis Kinerja IP PBX Server pada Single Board Circuit Raspberry PI,” J. POSITIF, Vol. I, No.2, Mei 2016  16 - 24 , vol. I, no. 2, pp. 16–24, 2016.
[5]  G.  S.  Pande  Ketut  Sudiarta,  “Jaringan  Intranet
Kampus  Universitas  Udayana,” Penerapan  Teknol. Voip Untuk Mengoptimalkan Pengguna. Jar. Intranet Kampus Univ. Udayana , vol. 8, no. 2, p. 66, 2009.
[6]  D.  I.  Rahmadhani  and  M.  I.  Ar,  “Rancang  Bangun Komunikasi  Voip  Antar  Bus  Pariwisata  Berbasis,” no. 9, pp. 1–6.
[7]  Y. Yuniati et al. , “Analisa Perancangan Server Voip ( Voice  Internet  Protocol  )  Dengan  Opensource Asterisk Dan Vpn ( Virtual Private Network ),” vol. 12, no. 1, pp. 112–121, 2014.
[8]  S.  C.  Wibawa,  “Penerapan  Sistem  Informasi  Smart Classroom  Berbasis  Internet  Of  Things  Dengan Raspberry  Pi  Di  Jurusan  Teknik  Informatika Universitas  Negeri  Surabaya,” J.  IT-EDU.  Vol.  02
Nomor  02  Tahun  2017,  256  -  262 ,  vol.  02,  p.  200, 2017.
[9]  J.  Emitor,  M.  Exsan,  U.  Fadlilah,  and  S.  Elastix, “Pembangunan  Infrastruktur  Voice  Over  Internet Protocol Di Organisasi Perangkat Daerah Boyolali,”
Pembang.  Infrastruktur  Voice  Over  Internet  Protoc. Di Organ. Perangkat  Drh. Boyolali ,  vol. 17, no. 02, pp. 39–47.
[10]  ETSI, “Tr 101 329 V2.1.1 (1999-06),” Telecommun. Internet Protoc. Harmon. Over Networks , vol. 1, pp. 1–37, 1999.