VoIP (Voice Over Internet Protocol)

Teknologi informasi memang merambah ke mana saja termasuk di bidang telekomunikasi. Sejak beberapa tahun lalu orang mulai mengenal Voice over Internet Protocol (VoIP). VoIP ialah 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 packet switch. Teknologi ini bekerja dengan jalan merubah trafik suara, video dan data menjadi format digital tertentu yang dapat dikirimkan melalui jaringan IP.

Tujuan pengembangan VoIP relatif sederhana, yaitu menambah kemampuan hubungan telepon baik transfer suara dan pensinyalan kedalam jaringan berbasis IP dan menghubungkannya ke jaringan telepon publik serta menyediakan kualitas suara dan fasilitas yang diharapkan, seperti pada jaringan telepon.

Struktur VoIP

Secara sederhana struktur VoIP dibagi menjadi dua subsistem yang lebih kecil, yaitu subsistem terminal dan subsistem transmisi seperti pada gambar berikut.

Struktur Sederhana VOIP

Antara kedua subsistem tersebut terdapat suatu perangkat yang menjadi antarmuka. Kedua subsistem ini dan antarmukanya mempunyai beberapa macam komposisi dan komponen, anatara lain sebagai berikut:

A. Terminal VoIP

Subsistem terminal mempunyai beberapa macam kombinasi antara lain :

1. Pesawat telepon berbasis IP
2. Pesawat telepon analog dan PSTN/PABXc, PC multimedia + card VoIP

B. Transmisi VoIP

Transmisi VoIP mempunyai tiga jenis yang sekarang sudah dikembangkan untuk mendukung aplikasi VoIP, yaitu :

1. Jaringan Internet. Jaringan Internet merupakan jaringan publik yang dapat digunakan setiap orang di seluruh penjuru dunia. Oleh sebab itu faktor keamanan merupakan hal yang sangat diperhatikan di jaringan ini.
2. Jaringan Intranet. Jaringan Intranet adalah jaringan internal yang berfungsi secara esensial seperti Internet  kecuali setiap akses harus terlebih dahulu diotorisasi dan dilindungi dengan firewall.
3. Jaringan VPN (Virtual Private Network). Jaringan ini menggunakan jaringan publik untuk memindahkan informasi dengan menggunakan metode keamanan sendiri (secure method). Sebagai ilustrasi, jaringan antara rumah (homeoffice) dan kantor (bussiness office) dapat dibangun VPN dengan menggunakan keamanan yang meliputi enkripsi, dengan jaringan Internet sebagai saluran penghubungnya (transfer pipe)

C. Antarmuka

Antarmuka kedua subsistem diata umumnya berupa perangkat keras router, switch atau gateway dari sistem berbasi teknologi telepon ke sistem berbasis teknologi IP.

Format Paket VoIP

Secara umum, tiap paket VoIP terdiri dari dua bagian, yakni header  dan payload (beban/informasi). Header terdiri dari : IP header, Real-Time Transport Protocol (RTP) header, User Datagram Protocol (UDP) header  dan data link header. Format paket VoIP ditunjukkan pada gambar berikut:

Format Paket VOIP

• IP header : bertugas menyimpan informasi routing untuk mengirimkan paket-paket ke tujuan. Pada tiap header IP disertakan tipe layanan atau ToS (Type of Service) yang memungkinkan paket tertentu seperti paket suara diperlakukan berbeda dengan paket yang non real time.
• UDP header memiliki ciri tertentu yang tidak menjamin paket akan menuju tujuan sehingga UDP cocok digunakan pada aplikasi voice real time yang sangat peka terhadap delay / latency
• RTP header, header yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan framing dan segmentasi data real time, RTP juga tidak mendukung reabilitas paket untuk sampai ditujuan. RTP menggunakan protokol kendali RTCP (Real Time Control Protocol) yang mengendalikan QoS dan sinkronisasi media stream yang berbeda.
• Link header, biasnya tergantung pada media yang digunakan. (PPP=6 byte)
• Voice Payload menurut Cisco  dan berdasarkan Codec yang digunakan (G.723,1 dengan 5,3 Kbps) nilainya 20 Bytes. 

Permintaan Kualitas Layanan VOIP

Kualitas penghasilan suara dalam telepon merupakan permasalahan mendasar. Penyediaan tingkat kualitas yang menyamai PSTN dipandang sebagai suatu kebutuhan. Aliran multimedia yang digunakan dalam VoIP sangat sensitif terhadap bandwidth dan delay, sehingga mengharuskan permintaan kualitas layanan – “Quality of Service” atau QoS – yang unik pada jaringan transport. Akan tetapi IP yang connectionless dengan model best-effort transfer, tidak menjamin paket data sampai secara berurutan sesuai dengan waktunya bahkan dapat saja hilang. Untuk mengimplementasikan aplikasi real-time pada jaringan IP dengan kualitas yang dapat diterima, kebutuhan bandwidth, delay, dan jitter harus dijamin, dan jaringan harus dijaga agar lalu lintas multimedia dapat berada bersama lalu lintas data pada jaringan yang sama.
Bandwidth. Data multimedia, terlebih lagi video, kemungkinan memerlukan bandwidth yang lebih besar daripada yang mampu disediakan oleh jaringan tradisional. Walaupun sudah dimampatkan, aliran multimedia cukup memberatkan lalu lintas jaringan.

1. Koeksistansi. Berbeda dengan lalu lintas multimedia, lalu lintas data relatif lebih banyak dan tidak dapat diprediksi. Hal ini menjadikan komunikasi VoIP tergantung penggunaan bandwidth lainnya di jaringan, termasuk pengguna VoIP lainnya. Bandwidth multimedia harus dijaga dari lalu lintas data. 
2. Latensi/Delay. Waktu yang diperlukan oleh sebuah paket data multimedia dari sumber untuk sampai ke tujuan (latensi/delay) mempunyai dampak besar pada kualitas hubungan komunikasi. Ada banyak faktor penyebab keterlambatan ini, diantaranya waktu tunda transmisi, waktu tunda antrian pada peralatan jaringan, dan waktu tunda pada stack protokol di host. Keterlambatan harus diminimalisasi agar tingkat interaktif dapat dipertahankan, dan menghindari terjadinya jeda yang tidak natural. 
3. Jitter. Jitter adalah variasi dari waktu kedatangan antar-paket dalam jaringan. Hal ini disebabkan oleh variasi delay transmisi dalam jaringan. Faktor ini penting karena paket multimedia harus tiba berurutan, dan tepat waktu untuk dapat didengar oleh penerima. Variasi dalam waktu tiba paket (jitter) harus berada di bawah ambang tertentu untuk menghindari pembuangan paket. Dengan demikian, bunyi-bunyi dan gap yang mengganggu dalam hubungan komunikasi dapat dicegah. Penghilangan jitter membutuhkan buffer untuk menunggu paket yang terlambat tiba, sehingga dapat dibunyikan pada urutan yang benar. Proses penungguan ini juga mengakibatkan bertambahnya delay. 
4. Paket hilang (Packet loss). Jaringan IP tidak dapat menjamin terkirimnya paket seluruhnya dan berurutan. Paket akan dibuang dalam kondisi beban tinggi dan pada saat jaringan penuh. Karena sensitifitas waktu dari transmisi suara maka skema retransmisi normal pada TCP tidak diperlukan. Pendekatan yang digunakan untuk mengganti paket yang hilang, dapat dilakukan dengan interpolasi suara yaitu dengan membunyikan paket terakhir. Persentasi paket hilang, yang bisa ditoleransi, tidak boleh lebih dari 10%. 

Daftar Pustaka

• Rifai, Arif, Protokol Kendali Voip/H.323 Media Gateway Dan Implementasinya, http://www.itb.ac.id/digilab/, Septembert, 1999.
• Tharom, Tabratas, Telnis dan Bisnis VoIP, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta, 2002.
• Voice over Internet Protocol, http://www.cisco.com/, Juni, 2005.