Server Softswitch dan VoIP

1. Softswitch

A. Pengertian Softswitch

Softswitch adalah suatu alat yang mampu menghubungkan antara jaringan sirkuit dengan jaringan paket, termasuk di dalamnya adalah jaringan telpon tetap (PSTN), internet yang berbasis IP, kabel TV dan juga jaringan seluler yang telah ada selama ini.

Softswitch lebih dikenal sebagai IP-PBX. Perangkat perangkat dalam sofswitch yaitu :

• Media Gateway  Controller (MGC) yang sering disebut dengan perangkat call agent

• Aplication / fitur server

• Media server

Selain memiliki berbagai perangkat, Softswitch juga memiliki kapsitas yaitu harus mampu trafik panggilan minimal 4 juta BHC dan dapat pula ditambah kapsitasnya sesuai kebutuhan. Kapsitas sistem ini juga harus disdesain secara modular.Perangakat dalam softswitch  harus mampu menjamin kualitas layanan dengan batas nilai seperti pada dibawah ini :

1. One Way Delay
2. Delay Fariation
3. Information Loss
4. MOS (Mean Opition Socore)
5. Echo Cancelation
6. Post Dial Delay

Fitur Fitur Softswitch :

• Abreviated Dialing

• Call Forwarding

• Call WaitingCancel Call Waiting

• Calling Line Indetification Presentase (CCIP)

• Clip On Call Waiting

• Conterence Call

• Confrex

B. Fungsi Softswitch

• Fungsi Switching Berkemampuan untuk menyambungkan dan memutuskan hubungan sementara. Softswitch mampu menghubungkan jaringan PSTN dengan jaringan IP dan juga melakukan pengaturan trafik yang berupa suara,data dan video.

• Fungsi Kontrol Fungsi kontrol bekerja berdasarkan instruksi pensinyalan yang datang dari luar atau dari data yang disimpan oleh sentral telepon itu sendiri.

• Fungsi persinyalan Mampu melakukan translasi protokol, sehingga dapat menjamin interoperability antara sistem signaling yang berbeda-beda seperti SS7, MGCP,IP, SIP, H.323 dan lain-lain

• Fungsi Interface Mempunyai interface yang disebut application programming interface (API) yang membuatnya mampu untuk menambahkan atau mengembangkan server-server yang digunakan untuk menambahkan service 

C. Cara Kerja Softswitch

MGC akan bekerja di tataran pengaturan panggilannya (call control) serta call processing. MGC akan mengontrol panggilan yang masuk untuk mengetahui jenis media penggilan dan tujuannya. Dari situ, MGC akan mengirikan sinyal ke MG untuk melakukan koneksi, baik intrakoneksi jaringan sirkuit ke sirkuit atau paket ke paket maupun interkoneksi jaringan sirkuit ke paket dan sebaliknya. Jika diperlukan, MGC kan meminta MG melakukan konversi media yang sesuai dengan permintaan, atau langsung meneruskan panggilan jika tidak diperlukan konversi.Antara MGC dan MG sendiri akan saling berhubungan dengan protokol Megaco atau MGCP (Media Gateway Control Protocol). Sementara itu, satu MGC akan berhubungan dengan MGC yang lain, baik itu yang berada di jaringan yang sama maupun berbeda, dengan mengirimkan protokol sinyal tertentu. Untuk jaringan sirkit, MGC akan mengirimkan SS7 (Signalling System 7), sementara jika berhubungan dengan jaringan paket, maka MGC akan menggunakan H.323 atau SIP (Season Initiation Protocol).Sedangkan MG sendiri ‘hanya’ akan bekerja sebagai converter antara jaringan sirkuit dengan jaringan paket. Di sini fungsi softswitch menjadi hanya setara dengan ‘switch analog’ dan tidak memberikan layanan yang lain. MG juga bisa bekerja di sisi pelanggan maupun penyedia layanan, dimana softwitch bukan hanya berfungsi sebagai converter, namun juga memberikan feature lebih, termasuk dial-tone tentunya. Pada posisi ini, maka softswitch akan bekerja lebih kompleks.

D. Komponen-komponen Softswitch

1. Gateway Controller (GC) berfungsi untuk mengontrol semua sesi layanan dan komunikasi, mengatur interaksi elemen-elemen jaringan yang lain.
2. Signaling Gateway (SG)  suatu jembatan antara jaringan SS7 dengan jaringan IP dibawah kendali dari MGC.SG hanya menangani pensinyalan SS7
3. Media Gateway (MG) berfungsi sebagai elemen transport untuk merutekan trafik dalam jaringan softswitch dan juga mengirim atau menerima trafik dari jaringan lain yang berbeda
4. Feature Server (FS) menggunakan sumber daya dan layanan yang terkait dengan komponen yang lain pada softswitch tersebut.
5. Media Server (MS) fungsinya yakni, untuk memperkaya softswitch dengan kemampuan media. Misalnya yakni untuk menanggapi respon suara, tugas itu akan dilakukan oleh media server.

2. VoIP

 A. Pengertian VoIP

Voice over Internet Protocol adalah Teknologi yang menjadikan media internet untuk bisa melakukan komunikasi suara jarak jauh secara langsung. Sinyal suara analog, seperti yang anda dengar ketika berkomunikasi di telepon diubah menjadi data digital dan dikirimkan melalui jaringan berupa paket-paket data secara real time.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. Sehingga untuk hubungan Internasionaldapat ditekan hingga 70%. Selain itu, biaya maintenance dapat di tekan karena voicedan data networkterpisah, sehingga 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).

B. Fungsi VoIP

• Signalling – Signalling berfungsi untuk menamkap jaringan yang dituju, sehingga dapat melakukan inisialisasi (penyampaian) pesan/percakapan.

• Database Service – Layanan database adalah salah satu fungsiVoIP dalam mencari tujuan akhir/endpoint yang harus dituju, sekaligus sebagai penerjemah alamat yang biasanya digunakan dalam duajaringan yang berbeda.

• Call Connect/Disconnect (Bearer Control) – Bearer Control memungkinkan si penerima panggilan dapat memutuskan panggilan/menerima panggilan.

• Codecs Operations – Berguna sebagai coder ataupun decoderdalam pengubahan/transmitted suara menjadi sinyal digital/paket data ataupun sebaliknya.

C. Cara Kerja VoIP

Prinsip kerja VoIP adalah mengubah suara analog yang didapatkan dari speaker pada Komputer menjadi paket data digital, kemudian dari PC diteruskan melalui Hub/ Router/ ADSL Modem dikirimkan melalui jaringan internet dan akan diterima oleh tempat tujuan melalui media yang sama. Atau bisa juga melalui melalui media telepon diteruskan ke phone adapter yang disambungkan ke internet dan bisa diterima oleh telepon tujuan.

Untuk Pengiriman sebuah sinyal ke remote destination dapat dilakukan secara digital yaitu sebelum dikirim data yang berupa sinyal analog diubah ke bentuk data digital dengan ADC (Analog to Digital Converter), kemudian ditransmisikan, dan di penerima dipulihkan kembali menjadi data analog dengan DAC (Digital to Analog Converter). Begitu juga dengan VoIP, digitalisasi voice dalam bentuk packets data, dikirimkan dan di pulihkan kembali dalam bentuk voice di penerima. Format digital lebih mudah dikendaika, dalam hal ini dapat dikompresi, dan dapat diubah ke format yang lebih baik dan data digital lebih tahan terhadap noise daripada analog.

D. Kebutuhan Peralatan VoIP  

• Komputer yang terhubung ke jaringan TCP/IP atau internet yang dilengkapi dengan    kartu suara (sound card) atau bisa pula PADA yang terhubung ke WiFi.
• Headset yang dilengkapi dengan mikrofon dan speaker. 

Beberapa komponen yang harus ada dalam VoIP, yaitu : 
1. Protocol.  

Secara umum, terdapat dua teknologi yang digunakan untuk VoIP, yaitu H.323 dan SIP.H323 merupakan teknologi yang dikembangkan oleh ITU (International Telecommunication Union). SIP (Session Initiation Protocol) merupakan teknologi yang dikembangkan IETF (Internet Enggineering Task Force).

2. VoIP Server 

VoIP Server adalah bagian utama dalam jaringan VoIP. Perangkat ini memang tidak wajib ada di jaringan VoIP, tetapi sangat dibutuhkan untuk dapat menghubungkan banyak titik komunikasi server.Perangkat ini dapat digunakan untuk mendefinisikan jalur dan aturan antar terminal. Selain itu VoIP server juga bisa menyediakan layanan-layanan yang biasa ada di perangkat PBX (Private Branch Exchange), voice mail, Interactive Voice Response (IVR), dan lain-lain.

3. VoIP Switch 

Konsep dasar penggunaan Circuit Switching yaitu sebuah jalur komunikasi akan dibuka dan dipesan selama terjadi komunikasi. Jalur komunikasi yang ada akhirnya menjadi eklusif dimiliki oleh dua titik yang menggunakannya. Contoh, Si A tinggal di Jakarta dan hendak menelepon kerabat yang berada di Surabaya. Selama proses komunikasi antara si A dan kerabatnya terjadi, jalur telepon dari jakarta ke surabaya adalah eklusif milik si A dan lawan bicaranya. Alhasil biaya pun memebengkak karena anda harus membayar jalur telepon tadi.

 Konsep berbeda ditawarkan VoIP. Seluruh data yang lalu-lalang di Internet menggunakan konsep Packet Switching. artinya jalur yang anda gunakan untuk berselancar di internet bukan eklusif milik sendiri. Packet Switching memungkinkan jalur data digunakan oleh banyak pengguna. Agar tidak salah alamat, paket data diberi identitas khusus sehingga perangkat pendukung seperti router dapat meneruskannya (switched) ke tujuan akhir. Packet Switch menjadi alasan utama mengapa komunikasi suara menggunakan Internet Protocol (IP) memiliki perbedaan biaya yang jauh lebih rendah. 

4. Codec (coder-decoder) 

Agar apat melewati jalur Packet Switch dengan baik, VoIP memebutuhkan proses coder dan decoder. Proses ini mengkonversi sinyal audio menjadi data digital yang dipadatkan (kompresi) untuk kemudian dikirim lewat jalur internet. Di titik lain, data dikembangkan lagi (dekompresi), dan diubah menjadi sinyal analog.

Konversi codec bekerja dengan cara memotong bagian sinyal (sampling) audio dalam jumlah tertentu perdetiknya. Sebagai contoh, codec G.711 melakukan sampling audio sebanyak 64.000 kali per detiknya. Jika data hasil kompresi berhasil diterima di titik lain, proses selanjutnya adalah melakukan perakitan ulang. Data yang dirakit tidak selengkap data saat pertama kali dikirim, ada beberapa bagian yang hilang. Akan tetapi bagian yang hilang sangat kecil sehingga tidak terdeteksi oleh telinga manusia.

Codec juga bekerja menggunakan alogaritma tertentu untuk membantunya memecah, mengurutkan, mngkompresi, dan merakit ulang audio data yang ditransmisikan. Salah satu alogaritma yang populer digunakan dalam teknologi VoIP adalah CS-ACELP (Conjugate-Structure Algebraic-Code-Excited Linear Prediction).

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.723.1, G.729, G.726, G.728, GSM, iLBC 

5. SoftPhone (Software) 

Selain berupa telepon utuh (hardware), perangkat telepon juga bisa berbentuk software. Di dunia VoIP, perangkat ini disebut SoftPhone. Softphone memiliki jenis yang beragam baik dari kemampuan dan lisensi. Saat ini banyak Softphone yang disebarkan dengan lisensi gratis. Bahkan ada yang menyediakan lisensi software gratis sekalligus layanan jaringan VoIP -nya.

SkyPe salah satu penyedia Softphone Cuma-Cuma, sekaligus layanan PC-to-PC call yang prima. SoftPhone Skype ini hanya bisa bekerja di jaringan milik Skype. Jika ingin membuat jaringan sendiri harus menggunakan Softphone jenis lain. Softphone lain diantaranya adalah X-Lite, IAX-Lite, MyPhone. X-Lite merupakan softphone untuk VoIP yang berjalan melalui protokol SIP. Selain suara, X-Lite juga bisa digunakana untuk saling berkirim text dan video. IAX-Lite merupakan softphone yang berjalan melalui protokol IAX. IAX merupakan protokol signaling yang dikembangkan oleh pembuat Asterisk (IP PBX). Untuk protokol H323 dapat menggunakan MyPhone. 

6. VoIP Gateway 

Gateway digunakan untuk menghubungkan dua jaringan yang berbeda yaitu antara jaringan H.323 dan jaringan non H.323, sebagai contoh gateway dapat menghubungkan dan menyediakan komunikasi antara terminal H.233 dengan jaringan telepon , misalnya: PSTN.

Dalam menghubungkan dua bentuk jaringan yang berbeda dilakukan dengan menterjemankan protokol-protokol untuk call setup dan release serta mengirimkan informasi antara jaringan yang terhubung dengan gateway. Namun demikian gateway tidak dibutuhkan untuk komunikasi antara dua terminal H.323.

E. Protokol-Protokol Penunjang VoIP

1. TCP/IP (Transfer Control Protocol/Internet Protocol) 

Merupakan sebuah protokol yang digunakan pada jaringan internet.Standarisasi diperlukan agar antar komputer terjadi kesepakatan tentang tatacara pengiriman dan penerimaan data  sehingga data dapat dikirimkan dan diterima dengan benar. Protokol ini terdiri dari dua bagian besar, yaitu TCP dan UDP serta dibawah lapisan tsb ada protokol yang bernama IP.

a. Transmission Control Protocol (TCP)

 Merupakan protokol yang menjaga reliabilitas hubungan komunikasi end-to-end. Konsep dasar cara kerja TCP adalah mengirim dan menerima segmen–segmen informasi dengan panjang data bervariasi pada suatu datagram internet. Dalam hubungan VoIP, TCP digunakan pada saat signaling, TCP    digunakan untuk menjamin setup suatu panggilan pada sesi signaling. TCP tidak digunakan dalam pengiriman  data suara karena pada komunikasi data VoIP penanganan data yang mengalami keterlambatan lebih penting    daripada penanganan paket yang hilang.

b. User Datagram Protocol (UDP) 

merupakan salah satu protocol utama diatas IP, yang lebih sederhana  dibandingkan dengan TCP. UDP digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme reliabilitas. UDP    digunakan pada VoIP pada pengiriman audio streaming yang berlangsung terus menerus dan lebih mementingkan kecepatan pengiriman data agar tiba di tujuan tanpa memperhatikan adanya paket yang hilang   walaupun mencapai 50% dari jumlah paket yang dikirimkan. Karena UDP mampu mengirimkan data streaming dengan cepat. Untuk mengurangi jumlah paket yang hilang saat pengiriman data (karena tidak terdapat    mekanisme pengiriman ulang) maka pada teknologi VoIP pengiriman data banyak dilakukan pada private network.

c. Internet Protocol (IP) 

Internet Protocol didesain untuk interkoneksi sistem komunikasi komputer pada jaringan    paket switched. Pada jaringan TCP/IP, sebuah komputer di identifikasi dengan alamat IP. Tiap-tiap komputer memiliki alamat IP yang unik, masing-masing berbeda satu sama lainnya. Hal ini dilakukan untuk mencegah kesalahan pada transfer data. Terakhir, protokol data akses berhubungan langsung dengan media fisik. Secara umum protokol ini bertugas untuk menangani pendeteksian kesalahan pada saat transfer data. Untuk komunikasi            datanya,Internet Protokol mengimplementasikan dua fungsi dasar yaitu addressingdan fragmentasi. Salah satu hal penting dalam IP dalam pengiriman informasi adalah metode pengalamatan pengirim dan penerima.

2. SIP (Session Initiation Protocol)

yaitu protokol yang digunakan untuk inisiasi, modifikasi dan terminasi sesi komunikasi VoIP. SIP adalah protokol Open     Standard yang dipublikasikan oleh IETF, RFC 2543 dan RFC 3261. Selain digunakan untuk negosiasi sesi komunikasi     voice, SIP juga dapat digunakan untuk negosiasi sesi komunikasi data media lain seperti video dan text. Disebutkan     sebagai hanya melakukan “negosiasi sesi komunikasi” adalah karena SIP merupakan signalling protocol, bukan media     transfer protocol. Artinya SIP tidak menghantar data media (voice, video dan text), melainkan hanya melakukan negosiasi  sesi komunikasi saja dan memanfaatkan protokol lain seperti RTP sebagai media transfer protocol.

3. H.323

VoIP dapat berkomunikasi dengan sistem lain yang beroperasi pada jaringan packet-switch. Untuk dapat berkomunikasi     dibutuhkan suatu standarisasi sistem komunikasi yang kompatibel satu sama lain. Salah satu standar komunikasi pada     VoIP menurut rekomendasi ITU-T adalah H.323 (1995-1996). Standar H.323 terdiri dari komponen, protokol, dan     prosedur yang menyediakan komunikasi multimedia melalui jaringan packet-based. Bentuk jaringan packet-based yang     dapat dilalui antara lain jaringan internet, Internet Packet Exchange (IPX)-based, Local Area Network (LAN), dan Wide Area     Network (WAN). H.323 dapat digunakan untuk layanan – layanan multimedia seperti komunikasi suara (IP telephony),     komunikasi video dengan suara (video telephony), dan gabungan suara, video dan data.

F. Aplikasi VoIP

-   Skype

-   Netmeting

-   X-Lite

G.Keuntungan Dan Kelemahan VoIP

Keuntungan VoIP

• Biaya lebih rendah untuk sambungan langsung jarak jauh. Penekanan utama dari VoIP adalah biaya. Dengan dua lokasi yang terhubung dengan internet maka biaya percakapan menjadi sangat rendah.
• Memanfaatkan infrastruktur jaringan data yang sudah ada untuk suara. Berguna jika perusahaan sudah mempunyai jaringan. Jika memungkinkan jaringan yang ada bisa dibangun jaringan VoIP dengan mudah. Tidak diperlukan tambahan biaya bulanan untuk penambahan komunikasi suara.
• Penggunaan bandwidth yang lebih kecil daripada telepon biasa. Dengan majunya teknologi penggunaan bandwidth untuk voice sekarang ini menjadi sangat kecil. Teknik pemampatan data memungkinkan suara hanya membutuhkan sekitar 8kbps bandwidth.
• Memungkinkan digabung dengan jaringan telepon lokal yang sudah ada. Dengan adanya gateway bentuk jaringan VoIP bisa disambungkan dengan PABX yang ada dikantor. Komunikasi antar kantor bisa menggunakan pesawat telepon biasa
• Berbagai bentuk jaringan VoIP bisa digabungkan menjadi jaringan yang besar. Contoh di Indonesia adalah VoIP Rakyat.
• Variasi penggunaan peralatan yang ada, misal dari PC sambung ke telepon biasa, IP phone handset

Kelemahan VoIP

• Kualitas suara tidak sejernih jaringan PSTN. Merupakan efek dari kompresi suara dengan bandwidth kecil maka akan ada penurunan kualitas suara dibandingkan jaringan PSTN konvensional. Namun jika koneksi internet yang digunakan adalah koneksi internet pita-lebar / broadband seperti Telkom Speedy, maka kualitas suara akan jernih - bahkan lebih jernih dari sambungan Telkom dan tidak terputus-putus.
• Ada jeda dalam berkomunikasi. Proses perubahan data menjadi suara, jeda jaringan, membuat adanya jeda dalam komunikasi dengan menggunakan VoIP. Kecuali jika menggunakan koneksi Broadband (lihat di poin atas).
• Regulasi dari pemerintah RI membatasi penggunaan untuk disambung ke jaringan milik Telkom.
• Jika belum terhubung secara 24 jam ke internet perlu janji untuk saling berhubungan.
• Jika memakai internet dan komputer di belakang NAT (Network Address Translation), maka dibutuhkan konfigurasi khusus untuk membuat VoIP tersebut berjalan
• Tidak pernah ada jaminan kualitas jika VoIP melewati internet.
• Peralatan relatif mahal. Peralatan VoIP yang menghubungkan antara VoIP dengan PABX (IP telephony gateway) relatif berharga mahal. Diharapkan dengan makin populernya VoIP ini maka harga peralatan tersebut juga mulai turun harganya.
• Berpotensi menyebabkan jaringan terhambat/Stuck. Jika pemakaian VoIP semakin banyak, maka ada potensi jaringan data yang ada menjadi penuh jika tidak diatur dengan baik. Pengaturan bandwidth adalah perlu agar jaringan di perusahaan tidak menjadi jenuh akibat pemakaian VoIP.
• Penggabungan jaringan tanpa dikoordinasi dengan baik akan menimbulkan kekacauan dalam sistem penomoran.

H. Diagram VoIP

Berikut ini merupakan proses kerja diagram voip sederhana :

1. Computer client 1 mendial computer client 2 dengan memanfaatkan layanan yang diberikan oleh server ipbx

2. Computer client 2 menerima panggilan dari computer client 1

3. Mikrophone computer client 1 menangkap gelombang suara dari user 1

4. Gelombang suara tersebut akan diubah menjadi paket data digital.

5. Kemudian akan di kirimkan ke server ipbx melalui HUB

6. Setelah itu akan diteruskan ke computer klien 2 melalui HUB juga.

7. Paket data digital tersebut akan di ubah menjadi data analog sehingga akan menjadi gelombang suara yang akan di keluarkan melalui speker.