Perbandingan Mekanisme Bandwidth Request pada WiMax Terhadap Kualitas Video

TUGAS AKHIR

PERBANDINGAN MEKANISME BANDWIDTH REQUEST

PADA WIMAX TERHADAP KUALITAS VIDEO

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh

Muhammad Fadl-lan Dwika NIM : 100402024

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR

PERBANDINGAN MEKANISME BANDWIDTH REQUEST

PADA WIMAX TERHADAP KUALITAS VIDEO

Disusun Oleh :

Muhammad Fadl-lan Dwika 100402024

Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir

Suherman,S.T.,M.Comp.,Ph.D NIP. 197802022003121001

Diketahui Oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU

Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. NIP. 19540531 198601 1 002

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ABSTRAK

Worldwide interoperabily for Microwave Access (WiMAX) merupakan teknologiBroadband Wireless Access(BWA) yang memiliki kecepatan akses data yang tinggi dengan cakupan area yang cukup luas. IEEE 802.16 WirelessMAN

merupakan standar untuk sistem BWA. WiMAX didesain untuk memenuhi

kebutuhan Quality of Service (QoS) pada hubungan uplink maupun downlink. Perangkat user pada WiMAX subscriber station (SS) sebanyak 4 (empat) melakukan bandwidth request sebelum mengirim data. Base station (BS) memerima request dan mengalokasikan bandwidth kepada SS. Kemudian SS megirimkan data sesuai alokasi yang diberikan oleh BS. Tugas Akhir ini

mengevaluasi dan membandingkan metode-metodebandwidth request.

Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan membangun simulasi

menggunakan aplikasiNetwork Simulator 2 (NS-2)versi 2.29 yang berjalan dalam

system Windows XP dengan menggunakancygwin. Hasil simulasi dianalisis untuk mendapatkan parameter packet delay, packet loss, jitter, Peak Signal to Noise Ratio(PSNR).

Hasil simulasi menunjukkan bahwa masing-masing mekanisme:

contention request, piggybacking, dan unicast polling mengalami packet delay

sebesar: 0.049 detik, 0.022 detik dan 0.793 detik. Sementara untuk parameter

packet loss sebesar: 12.83%, 3.58% dan 25.56%, nilaijittersebesar: 0.017 detik, 0.005 detik dan 0.165 detik, kemudian nilai PSNRsebesar: 32.1 dB, 37.4 dB dan 24.9 dB.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas Berkah dan

Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:

PERBANDINGAN MEKANISME BANDWIDTH REQUEST PADA WIMAX TERHADAP KUALITAS VIDEO

Tugas akhir ini merupakan bagian dari penelitian Bapak Suherman, Ph.D

dan kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan

menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1) di Departemen Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya

Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan

dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan

terimakasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si sebagai Ketua Departemen Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Suherman, Ph.D sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis

yang selalu bersedia memberikan bantuan yang sangat dibutuhkan oleh

penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Ir. Arman Sani, MT sebagai Dosen Wali penulis yang membantu

penulis selama menyelesaikan pendidikan di kampus USU.

5. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Elektro FT-USU.

6. Kedua orang tua penulis atas semangat dan doanya kepada penulis dengan

7. Kepada saudara penulis M. Hafidh Rizkin, yang tak henti-hentinya

memberikan dukungan penuh, doa, dan nasihat bagi penulis.

8. Kepada saudari Yayang Rindu Kinanti, yang terus memberikan motivasi

dukungan, doa, dan nasihat bagi penulis.

9. Seluruh sahabat penulis Fatih Silmi Muhammad, Deny Destian Harahap,

Diky Ikhsan Nasution, Robby Maulana, Riki Mahyudin, Mulia Maulana,

Nurul Ismi, Puti Mayang Sari, Nur Adila Lubis, Dwi Purnama Sari, Dewi

Riska, Yola, teman-teman stambuk 2010 lainnya, bang Niko, bang Reza

dan bang Rudi atas kebersamaan dan dukungan yang diberikan selama

penulis bergelut di kampus.

10. Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro, atas dukungan

dan bantuan yang diberikan kepada penulis.

11. Semua orang yang pernah mengisi setiap detik waktu yang telah dilalui

bersama penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Tanpa mereka,

pengalaman penulis tidaklah lengkap.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya.

Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat

penulis harapkan.

Kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih

Medan, Juli 2015

Penulis

DAFTAR ISI

a. Wireless Personal Area Network (WPAN). ... 5

b. Wireless Local Area Network (WLAN) ... 5

c.Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) ... 6

d. Wireless Wide Area Network (WWAN) ... 6

2.3 Transmisi Data... ... 6

2.3.1 Mode Pentransferan... 7

2.3.2 Mode Transmisi... 8

2.3.3 Media Transmisi... 10

III. WIMAX DAN PEMBANGUN SIMULASI... ₁₄

3.4 Quality of Service (QoS) ... 19

3.5 Network Simulator-2 ... 21

3.5.1 Kelebihan NS ... 21

3.5.2 Menjalankan Skrip NS ... 21

3.5.3 Komponen Pembangun NS ... 22

3.5.4 Bahasa TCL dan OTCL ... 23

3.5.5 Output Simulasi NS ... 23

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 36

5.1 Kesimpulan ... 36

5.2 Saran... 36

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Jenis Jaringan Wireless Berdasarkan Jangkauan ... 4

Gambar 2.2Bluetooth Personal Area Network ... 5

Gambar 2.3Jaringan WLAN... 5

Gambar 2.4Jaringan WMAN... 6

Gambar 2.5Mode Transfer Paralel ... 7

Gambar 2.6Mode Transfer Serial ... 8

Gambar 2.7Transmisi Asinkron ... 9

Gambar 2.8Transmisi Sinkron... 9

Gambar 3.1Mekanisme Alokasi dan Alokasi Bandwidth Request ... 17

Gambar 3.2Komponen Pembangun NS ... 22

Gambar 3.3Struktur Framework EvalVid ... 24

Gambar 3.4Topologi Point-to-Multipoint ... 26

Gambar 3.5Pemodelan Parameter Jaringan Simulasi ... 27

Gambar 3.6Diagram Alir Simulasi ... 29

Gambar 4.1Hasil Simulasi Packet Delay ... 31

Gambar 4.2Hasil Simulasi Packet Loss ... 32

Gambar 4.3Hasil Simulasi Jitter ... 33

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1ITU-T QoS Classes .... ... 30

Tabel 4.1Hasil Simulasi Packet Delay.... ... 32

Tabel 4.2Hasil Simulasi Packet Loss ... 33

Tabel 4.3Hasil Simulasi Jitter ... 34

ABSTRAK

Worldwide interoperabily for Microwave Access (WiMAX) merupakan teknologiBroadband Wireless Access(BWA) yang memiliki kecepatan akses data yang tinggi dengan cakupan area yang cukup luas. IEEE 802.16 WirelessMAN

merupakan standar untuk sistem BWA. WiMAX didesain untuk memenuhi

kebutuhan Quality of Service (QoS) pada hubungan uplink maupun downlink. Perangkat user pada WiMAX subscriber station (SS) sebanyak 4 (empat) melakukan bandwidth request sebelum mengirim data. Base station (BS) memerima request dan mengalokasikan bandwidth kepada SS. Kemudian SS megirimkan data sesuai alokasi yang diberikan oleh BS. Tugas Akhir ini

mengevaluasi dan membandingkan metode-metodebandwidth request.

Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan membangun simulasi

menggunakan aplikasiNetwork Simulator 2 (NS-2)versi 2.29 yang berjalan dalam

system Windows XP dengan menggunakancygwin. Hasil simulasi dianalisis untuk mendapatkan parameter packet delay, packet loss, jitter, Peak Signal to Noise Ratio(PSNR).

Hasil simulasi menunjukkan bahwa masing-masing mekanisme:

contention request, piggybacking, dan unicast polling mengalami packet delay

sebesar: 0.049 detik, 0.022 detik dan 0.793 detik. Sementara untuk parameter

packet loss sebesar: 12.83%, 3.58% dan 25.56%, nilaijittersebesar: 0.017 detik, 0.005 detik dan 0.165 detik, kemudian nilai PSNRsebesar: 32.1 dB, 37.4 dB dan 24.9 dB.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Worldwide interoperabily for Microwave Access (WiMAX) merupakan

teknologi Broadband Wireless Access (BWA) yang memiliki kecepatan akses data yang tinggi dengan cakupan area yang cukup luas. IEEE 802.16 WirelessMAN

merupakan standart untuk sistem. WiMAX didesain untuk memenuhi kebutuhan Quality of Service (QoS) pada hubungan uplink maupun downlink [1].

Pada standar IEEE 802.16 terdapat mekanisme bandwidth request yang digunakan untuk mengakomodasi berbagai persyaratan QoS dalam trafik yang heterogen. Protokol request digunakan untuk alokasi bandwidth uplink antara

Base Station (BS) dan Subscriber Station (SS). Pada saat SS ingin mengirim data,

SS terlebih dahulu mengirimkan bandwidth request ke BS. BS menerima request

tersebut dan menentukan apakah terdapat bandwidth yang cukup untuk memenuhi request bandwidth tersebut [2].

Pada Tugas Akhir ini mekanisme bandwidth request pada WiMAX

dilakukan melalui simulasi dengan menggunakan Network Simulator-2 (NS-2). Adapun topologi yang digunakan adalah point-to-multipoint yaitu terdapat satu

BS dan terdapat 4 (empat) SS. Jenis trafik yang akan diukur adalah berupa trace video, WiMAX yang berkecepatan tinggi dapat mentransmisikan berbagai jenis

video. Kemudian parameter yang akan diteliti adalah packet delay, jitter, packet

1.2 Perumusan Masalah

Untuk memfokuskan pembahasan tugas akhir ini, maka pembahasan masalah dirumuskan pada hal - hal sebagai berikut:

1. Bagaimana cara mensimulasikan transmisi video secara wireless dengan WiMAX.

2. Apa saja paremeter yang mempengaruhi QoS.

3. Bagaimana pengaruh bandwidth request WiMAX terhadap kualitas video.

1.3 Tujuan Penelitian

Tugas Akhir ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh bandwith request terhadap kualitas video dengan jaringan WiMAX.

1.4 Pembatasan Masalah

Adapun pembahasan tugas akkhir ini dibatasi pada:

1. Evaluasi sistem transmisi video melalui WiMAX dilakukan melalui simulasi, dalam hal ini network simulator- 2 (NS-2) digunakan.

2. Topologi jaringan yang dikaji adalah topologi point-to-multipoint. Topologi yang berisi banyak topologi tidak dibahas.

3. Adapun parameter yang diukur berupa packet delay, packet loss, jitter, dan peak signal to noise ratio (PSNR).

4. Evaluasi dilakukan dengan menempatkan sumber video pada sisi subscriber

station dengan jumlah node 4 (empat).

1.5 Metode Penelitian

1. Studi pustaka menggunakan beberapa literatur berupa buku-buku teks dan jurnal nasional maupun internasional.

1.6 Sistematika Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN

Menjelaskan secara singkat secara singkat latar belakang, tujuan penelitian

pembatasan masalah dan metodologi.

BAB II DASAR TEORI

Memberikan teori dasar untuk penyelesaian proyek akhir ini. Teori dasar yang

diberikan meliputi: WiMAX, QoS, Bandwidth Request, NS-2, modul WiMAX, modul tambahan Evalvid untuk NS-2 dan parameter kinerja yang akan diukur.

BAB III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

Dalam bab ini akan dibahas mengenai perancangan sistem jaringan, spesifikasi

perangkat dan komponen yang dibutuhkan, tahapan instalasi dan implementasi.

BAB IV PEMBAHASAN

Bab ini membahas hasil penelitian yang dilakukan dan analisa terhadap hasil yang

diperoleh.

BAB V KESIMPULAN

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Umum

Teknologi wireless adalah teknologi nirkabel yang dapat melakukan hubungan komunikasi tanpa menggunakan media kabel tetapi dengan

menggunakan gelombang elektromagnetik. Berbagai jenis teknologi wireless saat ini telah berkembang untuk membantu manusia untuk dalam berkomunikasi [3]. Terdapat berbagai jenis teknologi wireless seperti: infrared, bluetooth, radio

frekuensi, wireless LAN, dll.

2.2 Konsep Wireless

Jaringan wireless dapat menghubungkan suatu perangkat komunikasi yang

satu ke perangkat yang lain tanpa menggunakan kabel. Jaringan wireless memiliki berbagai jenis tetapi umumnya digolongkan ke dalam empat jenis berdasarkan jangkauannya. Gambar 2.1 menunjukkan empat jenis jaringan wireless

berdasarkan jangkauannya [4].

a. Wireless Personal Area Network (WPAN)

WPAN merupakan teknologi personal area network seperti bluetooth dan infrared. Jaringan ini memungkinkan hubungan peralatan personal dalam suatu

area sekitar 30 feet (1 feet=12 inch). Namun infrared membutuhkan hubungan langsung dan jangkauan yang lebih pendek. Gambar 2.2 menunjukkan bluetooth personal area network [4].

Gambar 2.2 Bluetooth Personal Area Network

b. Wireless Local Area Network (WLAN)

WLAN merupakan jaringan area lokal tanpa kabel tanpa kabel yang

menggunakan frekuensi radio sebagai media transmisinya untuk memberikan koneksi jaringan ke seluruh pengguna di area sekitarnya. Teknologi WLAN ini mempunyai banyak kegunaan contohnya pengguna mobile bisa mengakses

internet dengan banyak hal seperti e-mail, browsing, memutar video, bermain game dll [4]. Gambar 2.3 menunjukkan jaringan WLAN [4].

c. Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)

Teknologi ini mendukung koneksi dari berbagai jaringan dalam suatu area yang cukup luas seperti kota metropolitan atau dapat menghubungkan beberapa

jaringan WLAN. Contoh dari jaringan WMAN adalah WiMAX. Gambar 2.4 menunjukan jaringan WMAN [4].

Gambar 2.4 Jaringan WMAN

d. Wireless Wide Area Network (WWAN)

WWAN meliputi teknologi dengan daerah jangkauan yang luas seperti selular

2G, Cellular Digital Packet Data (CDPD), Global System for Mobile Communications (GSM) [4].

2.3 Transmisi Data

Transmisi data yang menggunakan gelombang elektromagnetik dapat dikaji melalui mekanisme pendekatan-pendekatan. Salah satu kegunaan sistem

transmisi data adalah penggunaan sistem wireless yang lebih tepat sebagai media pembawa informasi [5].

dari 8,16 atau 32 bit, dimana biasanya untuk mewakili satu karakter digunakan 8

bit [6].

2.3.1 Mode Pentransferan

Terdapat 2 mode pentransferan yaitu mode pentransferan paralel dan mode

seri.

a. Mode Paralel

Pada mode ini dapat dilakukan bila jarak antara perangkat yang berkomunikasi berada sangat dekat, sehingga panjang kabel yang menghubungkan kedua perangkat pendek. Mode ini membuat delay yang minimal dalam

pentransferan dari masing-masing elemen data. Gambar 2.5 menunjukkan mode transfer paralel [6].

b. Mode Seri

Mode ini digunakan bila masing-masing perangkat komunikasi berjarak cukup jauh. Biasanya digunakan sepasang kawat karena alasan biaya dan

perubahan delay transmisi dalam sebuah kabel. Gambar 2.6 menunjukkan mode transfer serial [6].

Gambar 2.6 Mode Transfer Serial

2.3.2 Mode Transmisi

Bagi peralatan penerima, untuk mengkodekan kembali pola-pola bit yang

diterima dengan benar maka penerima harus mengetahui:

1. Bit rate yang digunakan (lamanya waktu tiap-tiap sel bit).

2. Awal dan akhir dari setiap elemen (karakter atau byte). 3. Awal dan akhir dari tiap-tiap blok pesan lengkap atau frame.

Ketiga hal diatas masing-masing dikenal dengan sinkronisasi bit atau

karakter dan sinkronisasi byte atau karakter dan sinkronisasi blok atau frame. Pada umumnya sinkronisasi dilakukan dengan satu dari dua cara. Cara yang digunakan

biasanya ditransmisikan secara independen dan receiver mesinkronkan kembali

awal dari setiap karakter baru yang diterimanya. Transmisi seperti ini disebut Transmisi Asinkron. Pada gambar 2.7 memperlihatkan transmisi asinkron

sederhana [6].

Gambar 2.7 Transmisi Asinkron

Jika data yang ditransmisikan tersusun dari blok data yang lengkap yang

masing-masing berisi banyak byte atau karakter, maka clock transmitter dan receiver haruslah serempak dalam interval waktu yang panjang. Transmisi seperti

ini disebut Transmisi Sinkron. Pada gambar 2.8 memperlihatkan transmisi sinkron [6].

2.3.3 Media Transmisi

Pentransmisian sinyal listrik diantara dua peralatan membutuhkan medium transmisi yang biasanya dalam bentuk saluran transmisi. Umumnya saluran

transmisi sendiri dari dari sepasang konduktor (penghantar) atau kawat. Namun demikian pentransmisian biasa juga dilakukan dengan melewatkan berkas cahaya melalui fiber glass atau biasa juga dengan gelombang elektromagnetik melalui

ruang bebas. Jenis medium transmisi yang digunakan adalah sangat penting karena ia menentukan laju maksimum digit-digit biner perdetik (bps) yang dapat

ditransmisikan [6].

2.4 Parameter Kinerja

Baik atau buruknya suatu kualitas suatu algoritma penjadwalan dapat

ditentukan dengan menetapkan parameter-parameter pengukuran. Parameter dimaksud agar dalam menganalisa efektivitas suatu algoritma penjadwalan dapat dilakukan dari sudut pandang yang sama [7]. Beberapa parameter QoS yang

digunakan pada Tugas Akhir ini antar lain: packetloss, delay, jitter, dan PSNR. Setalah mengetahui nilai-nilai yang didapat dari setiap pengukuran, maka kita dapat menetapkan bahwa jaringan tersebut berkualitas atau tidak.

a. Packet Loss

Suatu Kondisi dimana seluruh paket yang hilang dengan seluruh paket yang

dikirimkan mulai dari sumber atau dalam perjalanan. Salah satu penyebab paket loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node. Persamaan

2.1 merupakan rumus untuk mencari packetloss [8].

b. Delay

Dapat diartikan sebagai keterlambatan dalam transmisi atau total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari titik asal ke

tujuannya. End-to-end delay terdiri dari dua bagian, yaitu fixed network delay dan variable delay [9]. Fixed network delay terdiri dari tiga bagian, yaitu :

- Delay Propagasi

Delay propagasi adalah waktu yang dibutuhkan untuk merambatkan paket data/informasi melalui media transmisi dari server ke client. Delay propagasi

tergantung antara sumber dan tujuan ataupun antara sumber dengan hop terdekat, dan juga dipengaruhi oleh jenis saluran yang dilewatinya. Delay propagasi akan

menjadi masalah yang serius pada hubungan jarak jauh [9]. - Delay Serialisasi

Delay serialisasi disebut juga sebagai delay transmisi. Delay transmisi

adalah waktu yang dibutuhkan perangkat untuk menyinkronkan paket pada tingkat output yang ditentukan. Keterlambatan transmisi ini adalah fungsi dari bandwidth

dan ukuran paket.

- Delay processing

Delay processing adalah delay yang terjadi saat proses coding, compression, decompression dan decoding. Sedangkan variabel network delay

terdiri:

- Queuing delay

Queuing delay adalah delay akibat waktu tunggu paket sampai dilayani

pada trunk [10].

Packet delay adalah delay yang disebabkan oleh waktu yang diperlukan

untuk proses pembentukan IP dari informasi user. Delay ini hanya terjadi sekali saja yaitu di sumber informasi [11]. Adapun jenis delay yang diteliti pada Tugas

Akhir ini adalah paket delay. Persamaan 2.2 menunjukkan cara mencari nilai delay [12].

∑

c. Jitter

Jitter adalah variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket diterminal tujuan. Adapun penyebab jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik

secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwidth dan menimbulkan antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga dapat menyebabkan jitter. Untuk menghitung jitter terlihat dipersamaan 2.3.

d. Peak Signal to Noise ratio (PSNR)

PSNR adalah perbandingan antara nilai maksimum dari sinyal yang diukur

dengan besarnya derau yang berpengaruh pada sinyal tersebut. PSNR biasanya diukur dalam satuan decibel (db). PSNR digunakan untuk mengetahui perbandingan kualitas citra cover sebelum dan sesudah disisipkan pesan. Mean

Square Error (MSE) adalah nilai error kuadrat rata-rata antara citra asli (cover-image) dengan citra hasil penyisipan (stego-(cover-image). Pada dasarnya rekonstruksi

gambar diperlukan perbandingan antara gambar hasil rekonstruksi dengan gambar asli [13]. PSNR dapat dinyatakan dengan persamaan 2.4.

MSE adalah sebagai mean square error yang dinyatakan dalam persamaan 2.5.

_∑ ∑ ( )

Dimana Cmax2 dapat dinyatakan dengan persamaan 2.6.

BAB III

WiMAX DAN PEMBANGUN SIMULASI

3.1 Umum

WiMAX adalah sebuah teknologi wireless broadband yang menyediakan

solusi mendukung bandwidth yang lebih tinggi dan beberapa kelas layanan dengan berbagai kualitas kebutuhan pelayanan [1]. Teknologi ini banyak

memberikan keunggulan dari teknologi sebelumnya baik dari kecepatan, jangkauan, kualitas layanan dan juga tetap baik pada kondisi Non Line of Sight (NLOS), aplikasinya baik untuk fixed, nomadic, portable maupun mobile [2].

Pada bab ini menjelaskan bagaimana cara mengambil data dengan mensimulasikan metode bandwidth request dengan NS-2. Pada WiMAX terdapat

bagian uplink dan downlink, dimana pada sisi uplink terdapat mekanisme bandwidth request yang akan dibahas. Sebuah video trace digunakan sebagai

sumber trafik yang diproses, untuk menyelidiki bagaimana pengaruh bandwidth

request terhadap kualitas video tersebut, dibangun sebuah simulasi dengan NS-2. Untuk menguji kinerja bandwidth request, parameter seperti packet delay, packet loss, jitter, dan PSNR dihitung dari data. Adapun mekanisme bandwidth request

yang dibandingkan adalah polling, piggyback dan contention request.

3.2 Standart WiMAX

IEEE 802.16 merupakan standard dari WiMAX yang digabungan dengan

ETSI HiperMAN. Dari awal terbentuknya standard IEEE 802.16 bekerja direntang frekuensi 10-66 GHz, tetapi kemudian IEEE mengembangkan 802.16a

rendah yaitu sebesar 2-11 GHz, dimaksud agar mudah diatur, dan tidak

memerlukan Line of Sight (LOS). WiMAX dapat mencakup area sekitar 50 km dan kecepatan pengiriman data sebesar 70 Mbps [14]. Kemudian WiMAX terus

mengalami perkembangan hingga memiliki beberapa varian pada standartnya,yaitu :

a. Standar IEEE 802.16

Standar 802.16 beroperasi pada rentang frekuensi 10–66GHz, memungkinkan komunikasi NLOS dari BS ke MS dengan adaptive modulation dan teknologi

Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM). Standar ini juga telah

menerapkan teknik error correction, transmit-receive diversity, dan power control, serta sistem penjaminan kualitas layanan, QoS [15].

b. IEEE 802.16a

Menggunakan frekuensi 2-11 GHz, dapat digunakan untuk daerah NLOS. Standart ini mulai dikenalkan pada januari 2003. Terdapat 3 bagian pada physical

layer didalam 802.16a, yaitu :

- Wireless MAN-SC : menggunakan format modulasi single carrier.

- Wireless MAN-OFDM : menggunakan OFDM dengan 256 poin Fast Fourier Transform (FFT).

- Wireless MAN-OFDMA : mengunakan Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) dengan 2048 point Fast Fourier Transform

(FFT) [16].

c. IEEE 802.16d

Standar ini merupakan gabungan 802.16 dan 802.16a dengan beberapa

operasinya 11 GHz. Standar ini telah dikenalkan pada 24 Juni 2004. Terdapat dua

pilihan dalam tranmisi pada 802.16d yaitu Time Division Duplex (TDD) maupun Frequency Division Duplex (FDD) [16].

d. IEEE 802.16e

IEEE 802.16e-2005 merupakan standart yang digunakan untuk aplikasi portable dan mobile, standart ini telah difinalisasi di akhir tahun 2005. Terdapat

perbedaan dengan standart sebelumnya, maka antara standart 802.16d dan 802.16e tidak bisa dilakukan interoperability sehingga diperlukan hardware

tambahan bila akan mengoperasikan 802.16e [16].

3.3 Bandwidth Request

Ketika SS membutuhkan bandwidth untuk koneksi, ia akan mengirimkan

pesan yang berisi permintaan langsung ke BS. QoS untuk sambungan didirikan pada pembentukan koneksi dan dicari oleh BS. Pada awal jaringan difungsikan, pada umumnya request bandwidth dilakukan dengan mengirim paket request

bandwidth yang berada dalam subframe uplink. Besarnya paket bandwidth request adalah 6 byte. SS menggunakan Uplink subframe untuk mentransmisikan informasi termasuk bandwidth request pada BS. Jumlah paket yang akan

ditransmisikan menententukan besarnya ukuran dari uplink subframe [17].

SS menerapkan mekanisme bandwidth request untuk alokasi bandwidth uplink

pada BS. Permintaan bandwidth akan tetap dilakukan pada setiap basis koneksi

yang terbentuk. Request bandwidth dapat dilakukan dengan mengirim paket request bandwidth dalam uplink sub-frame atau dengan menumpangkan

Pada uplink WiMAX terdapat mekanisme bandwidth request, yang mana

bandwidth tersebut menyediakan jalur untuk paket yang dikirim dari SS ke BS.

Paket yang dikirim akan melalui tahapan yang dibedakan melalui jenis paket yang

akan dilewatkan. Hal ini begitu penting karena saat ini sudah banyak jenis data dan data tersebut sudah dikelompokkan berdasarkan kelas masing-masing. Penyediaan jalur yang tepat akan memudahkan penggunakan mengirim dan

menerima paket. Seperti melewatkan jenis paket berupa video, maka bandwidth harus lebar. Jadi pada uplink frame disisi bandwidth request jenis paket akan

mempengaruhi jenis request sekaligus dialokasikan berdasarkan jenis request. Adapun jenis request tersebut adalah polling-based bandwidth request, piggyback request adaptation, dan contention-based banwidth request. Pada gambar 3.1

menunjukkan mekanisme dan alokasi bandwidth request.

3.3.1 Polling-Based Bandwidth Request

Menurut ketersediaan bandwidth, ada tiga jenis polling yaitu: unicast, multicast, dan broadcast. Metode unicast polling hanya dapat digunakan jika BS

memiliki cukup bandwidth untuk diberikan ke seluruh masing-masing SS[3]. Jika bandwidth yang diminta tidak mencukupi, maka beberapa SS harus melewati

pemilihan oleh multicast polling atau broadcast polling, dengan algoritma yang

digunakan dalam multicast atau broadcast polling dimaksud agar kemungkinan terjadi perebutan besar bandwidth dapat dikurangi. Dengan demikian maka

metode bandwidth request dapat digunakan sebagai mekanisme peningkatan kualitas QoS pada masing-masing SS [17].

3.3.2 Piggyback Request Adaptation

Pada saat SS mengirimkan suatu paket hal yang mungkin terjadi adalah perebutan bandwidth. Hal ini dapat diminimalkan dengan cara “piggyback” atau menumpangkan paket bandwidth request ke paket yang sedang dikirim. Ternyata

hal ini dapat meningkatkan troughput karena setiap paket bandwidth request ditumpangkan ke paket lain yang sedang dikirim. Tetapi untuk mendapatkan troughput maksimum, maka perlu untuk mempertahankan backlog data yang

membawa paket dari awal dan memastikan SS mampu untuk menjamin memuatan data secara maksimal [19]. Mekanisme piggyback merupakan salah satu

keunggulan yang dimiliki oleh WiMAX.

3.3.3 Contention-Based Bandwidth Request

MAC layer pada IEEE 802.16 telah menerapkan aturan untuk skema

ditetapkan dibagian slot subframe UL. Periode contention dibagi menjadi integer

jumlah dari peluang transmisi. Setiap peluang transmisi hanya memungkinkan untuk mengirim satu request bandwidth. Jika lebih dari itu dengan peluang

transmisi yang sama, maka tabrakan terjadi. Karena pada sisi SS sama sekali tidak merasakan bahwa saluran UL yang digunakan menyebabkan tabrakan atau saling timpang tindih, karena SS hanya dapat mengetahui keberhasilan transmisi dari

request bandwidth yang dikirimnya melalui respon yang diterima dalam bentuk

bandwidth di frame yang berikutnya.

Sebuah stasiun yang tidak menerima tanggapan atas permintaan bandwidth dalam tenggang waktu tertentu (maksimal 10 ms) mengasumsikan bahwa tabrakan

terjadi atau sumber daya tidak tersedia di BS. Dalam kedua kasus, karena SS tidak dapat menentukan penyebabnya, maka diasumsikan kembali bahwa tabrakan telah terjadi dan untuk menyelesaikan tabrakan yang terjadi maka digunakan prosedur back-off biner eksponensial [20].

3.4 Quality of Service (QoS)

Teknologi WiMAX merupakan teknologi yang dilengkapi fitur-fitur Qos. Jenis-jenis QoS disesuaikan dengan permintaan penggunaan pada saat awal

perangkat di set-up, jika tidak BS akan melakukan perubahan tipe layanan sesuai dengan permintaan dari pengguna. Tidak hanya itu WiMAX juga mampu

memantau keadaan kanal transmisi (air interface) secara real time agar bandwidth yang di berikan ke pengguna tetap seperti yang diharapkan [16]. QoS dapat

Unsolicited Grant Service (UGS), Real-time Polling Service (rtPS), Non-Real

Time Polling Service (nrtPS), Best Effort (BE).

1. Unsolicited Grant Service (UGS)

UGS berfungsi untuk layanan yang membutuhkan jaminan transfer data dengan prioritas paling utama. Layanan dengan ktiteria UGS memiliki cirri-ciri yang membutuhkan jaminan real time dan baik digunakan untuk layanan yang

sensitif terhadap throughput, maksimum latency dan jitter Contoh: untuk aplikasi VoIP.

2. Real-time Polling Service (rtPS)

Lebih tepat untul layanan yang sensitif terhadap throughput dan latency

tetapi dengan toleransi yang lebih longgar bila dibandingkan dengan UGS. Contoh: aplikasi MPEG video dan video conference.

3. Non-Real Time Polling Service (nrtPS)

Efektif untuk aplikasi non real-time yang mebutuhkan jaminan terhadap performansi. Contohnya untuk layanan non real time seperti aplikasi video dan audio streaming.

4. Best Effort (BE)

membutuhkan jaminan kecepatan data (best effort). Tidak ada jaminan (requirement) pada rate atau delaynya. Contohnya untuk aplikasi internet (web

browsing), email, FTP [21].

Pada WiMAX ada sebagian fitur yang manjamin proteksi QoS yang kuat

QoS WiMAX tetap memungkinkan penyedia layanan mengatur trafik atas dasar

persetujuan layanan pelanggan pada basis link-by-link [22].

3.5 Network Simulator 2

Network simulator (NS) awalnya dibangun sebagai varian dari real

network simulator pada tahun 1989 di UCB (University of California Berkeley).

Pada tahun 1995 pembangunan network simulator dibangun didukung oleh

Defense Advenced Research Project Agency (DARPA) melalui Virtual Internet Testbed (VINT) Project, yaitu sebuah tim riset gabungan yang terdiri dari tenaga ahli [23].

3.5.1 Kelebihan NS

Terdapat beberapa keuntungan dalam menggunakan NS dalam melakukan proses simulasi dalam hal membantu menganilis riset atau tugas perkuliahan. NS dilengkapi dengan tool validasi yaitu tool yang digunakan sebagai penguji validasi

yang terdapat pada NS [23].

Dengan menggunakan NS simulasi yang dibuat jauh lebih mudah

dilakukan dari pada menggunakan softwere seperti Delphi atau C++. NS sendiri bersifat open source yang membuat pengguna NS dengan mudah

mengembangkannya.

3.5.2 Menjalankan Skrip NS

Cara membuat skrip simulasi NS sangat sederhana, skrip ini bisa dibuat

Untuk menjalankan simulasi tersebut cukup dengan masuk kedalam folder

dan mengetikkan NS serta nama file berformat tcl simulasi yang ingin dijalankan contohnya [root@accessnet your_folder]# ns simulasi.tcl [23].

3.5.3 Komponen Pembangun NS

Sebelum membangun simulasi melalui NS-2 hendaknya kita mengenal komponen pembangun NS. Pada masing-masing komponen terdapat juga fungsi

yang digunakan untuk keperluan pembuatan simulasi. Komponen pembangun NS ditunjukkan seperti gambar 3.2.

Gambar 3.2 Komponen Pembangun NS [24]

NS-2 juga dapat digunakan untuk mensimulasikan protokol jaringan

(TCPs/UDP/RTP), Traffic behavior (FTP, Telnet, CBR, dan lain-lain), Queue management (RED, FIFO, CBQ), algoritma routing unicast (Distance Vector,

Link State) dan multicast (PIM SM, PIM DM, DVRMP, shared tree dan Bidirectional Shared Tree), aplikasi multimedia yang berupa layered video, quality of service video-audio dan transcoding. NS juga mengimplementasikan

IP, Wireless LAN), bahkan simulasi hubungan antar node jaringan yang

menggunakan media satelit [24].

3.5.4 Bahasa TCL dan OTCL

a. TCL

Tcl (Tool Command Language) merupakan string-based command language, bahasa Tcl diciptakan oleh John Ousterhout sekitar tahun 1980-an. Tcl

didesain sebagai “perekat” yang membangun softwere building block menjadi

suatu aplikasi. Adapun dasar-dasar dalam membuat bahasa Tcl adalah syntax dasar, variable dan array, repetisi (loop), perintah kondisional, comment, dan

prosedur.

Nama prosedur, build in command, variable dan array bersifat case

sensitive, artinya andai nama prosedur dan variabel sama, keduanya tidak akan

saling konflik saat simulasi dijalankan [23].

b. OTCL

OTCL (Object Oriented TCL) merupakan ekstensi tambahan dari Tcl yang

membuat fungsi object oriented pada Tcl agar dapat didefeniskan dan class Otcl dapat digunakan.

3.5.5 Output Simulasi NS

Saat simulasi yang dijalankan berakhir, maka NS akan membuat satu atau lebih file keluaran berupa text-based yang berisi detail hasil simulasi. Ada dua

3.6 Evaluation Video (EvalVid)

Evaluation Video (EvalVid) adalah metode pengukuran kualitas video yang dikembangkan oleh University of Berlin, Telecommunication Network

Group. Didalam Evalvid terdapat framework dan berbagai tool yang dapat

digunakan sebagai pengevaluasi video baik yang ditransmisikan lewat jaringan komunikasi yang nyata ataupun simulasi. Evalvid biasa digunakan untuk

menghitung kualitas video berdasarkan perhitungan PSNR dari frame-by-frame. EvalVid memiliki struktur modular, sehingga memudahkan pengguna untuk

mengganti codec dan memungkinkan untuk terjadinya pertukaran jaringan. Pada Gambar 3.3 menggambarkan struktur framework EvalVid [25].

Gambar 3.3 Struktur Framework EvalVid

Framework evaluasi ini berisi transmisi yang lengkap dari video digital mulai dari source video, reordering pada source, encoding, paketisasi, transmisi

jaringan, reduksi jitter oleh buffer play-out, decoding, hingga video yang diterima oleh end-user. Data yang diperoleh dari evaluasi akan diproses pada arus

file-file ini digunakan untuk memperoleh hasil yang diinginkan, misalnya, loss

rate, jitter, dan kualitas video [25].

Evaluasi data dilakukan disisi pengirim, sehingga informasi dari penerima

harus dipindahkan kesisi pengirim. Teori praktisnya, video baku yang terkompresi sangat besar, misalnya ukuran video tersebut 680 MB untuk 3 menit PDA-screen. Di sisi lain EvalVid ini merekontruksi video yang akan ditampilkan dari informasi

yang tersedia di sisi pengirim. Informasi tambahan yang diperlukan pada sisi penerima adalah file yang yang di tandai dengan waktu di setiap paket yang

diterima [25].

3.7 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan pada penulisan Tugas Akhir ini adalah

melalui studi literatur terhadap bandwidth request yang ada. Metode yang dilibatkan dalam evaluasi kinerja adalah mekanisme yang umum digunakan dalam sub-frame uplink bandwidth request WiMAX yang terkait dengan video.

Selanjutnya metode evaluasi kinerja mekanisme bandwidth request adalah melalui simulasi. Simulasi dirancang dengan menggunakan bahasa pemrograman network simulator 2 (NS-2) melalui perangkat lunak Linux Ubuntu.

3.8 Topologi Jaringan

Topologi yang digunakan adalah point-to-multipoint, yaitu terdapat satu BS yang melayani beberapa SS. Pada penelitian ini terdapat empat SS yang

ditetapkan, tiap SS akan melakukan proses dari mekanisme bandwidth request.. SS mengirimkan video menggunakan WiMAX ke BS, dan kemudian BS

adalah NS-2 dengan tambahan modul QoS included WiMAX untuk simulasi

jaringan, dan Evalvid untuk evaluasi kualitas video [2]. Pada gambar 3.4 menunjukkan skema sederhana dari topologi jaringan point-to-multipoint.

Gambar 3.4 Topologi Point-to-Multipoint

3.9 Pemodelan dan Asumsi

Disini terlihat apa saja yang dimodelkan pada simulasi jaringan WiMAX

dan apa saja asumsi-asumsi yang dibuat agar tercapai hasil yang diinginkan. Pemodelan dibuat dengan motode-metode pendekatan saja yang dibuat sesuai

dengan asumsi-asumsi yang sudah ditentukan.

3.9.1 Pemodelan

Pemodelan jaringan dilakukan berdasarkan MAC-Layer dan Phy-layer, dimana pada simulasi akan ditetapkan parameter-parameternya. Pada MAC-layer

mengatur parameter QoS dan kontrol penjadwalan yang diletakkan pada sisi BS. Sedang pada Phy-layer diatur topologi, modulasi dan bandwidth. Kemudian

wireless node juga mengatur parameter berupa tipe kanal, model propagasi radio,

network interface, tipe MAC, link layer, jenis antena, dan routing protocol. Pada

Gambar 3.5 Pemodelan Parameter Jaringan Simulasi

3.9.2 Asumsi

Pada simulasi diasumsikan dengan jumlah BS satu dan terdapat empat user (SS). Besar coverage area BS adalah 1000m, sedang pada saat simulasi berjalan

terdapat 4 kondisi SS dilakukan secara acak/random yaitu kondisi dimana SS hanya diam ditempat kemudian mengirimkan data, lalu ada kondisi SS sedang berjalan dengan kecepatan 5km/h kemudian mengirimkan data, lalu kondisi SS

sedang berada didalam tram dengan kecepatan 16km/h kemudian mengirimkan data, dan yang terakhir SS sedang berada didalam bus dengan kecepatan 16km/h kemudian mengirimkan data. Pada keadaan tersebutlah SS mengirimkan suatu

paket data ke BS, dimaksudkan apakah keadaan dimana saat mengirimkan data pada kondisi-kondisi tersebut berpengaruh pada hasil yang diperoleh.

jarak dan kecepatan dapat berpengaruh pada paket delay dan loss yang diharapkan

tidak terlalu jauh berbeda pada SS tertentu dengan SS yang lainnya. Adapaun besar bandwidth adalah 30% untuk downlink dan 70% uplink, dimana SS meminta

bandwidth pada BS yang hanya bisa dilakukan pada kondisi uplink.

3.10 Algoritma Simulasi

Simulasi dilakukan berdasarkan pemograman berorientasi objek, dalam

hal ini NS-2 digunakan sebagai media simulasinya. Untuk mempermudah pengiriman video, maka sebelum memulai simulasi terlebih dahulu melakukan proses trace video. Proses trace tersebut bertujuan untuk memisahkan frame I,

frame P, frame B, dan frame H, kemudian frame-frame tersebut dikodekan.

Setelah proses tersebut selesai dilakukan maka dilanjutkan dengan mengatur

parameter-parameter jaringan yang dibutuhkan saat proses simulasi berjalan. Pada saat simulasi berjalan maka file video yang sudah ditrace dipanggil untuk dijadikan sebagai trafik untuk masing-masing user. Kemudian user akan

mengirimkan video tersebut melalui BS dan BS melakukan proses mekanisme bandwidth request didalam simulasi. Pada saat bersamaan dicatat durasi

pengiriman video pada NS-2 dan dicatat juga urutan paket data yang dikirimkan

dan urutan frame video pada transmisi. Dari proses tersebut didapat juga beberapa paket data yang hilang dan beberapa delay waktu pengirman yang terjadi pada

transmisi data. Kemudian untuk mendapatkan nilai PSNR video dievaluasi menggunakan perangkat lunak EvalVid. Pada gambar 3.6 menunjukan Diagram

Gambar 3.6 Diagram Alir Simulasi

Permintaan bandwidth oleh SS dilakukan secara acak, BS akan mengumpulkan permintaan oleh SS dalam frame uplink yang sama. Alokasi

bandwidth tersebut kemudian diteruskan kepada user melalui frame downlink.

User akan menerima trafik video permintaan yang sesuai dengan bandwidth yang

transmisi video. Skenario ini menerapkan mekanisme bandwidth request sebagai

salah satu cara mendapatkan hasil dari penelitian yang diinginkan.

3.11 Evaluasi kinerja

Evaluasi kinerja mekanisme bandwidth yang dilakukan pada Tugas akhir

ini yaitu menggunakan metode simulasi menggunakan bahasa pemrograman NS-2. Adapun parameter evaluasi yang digunakan untuk pengukuran kinerja

mekanisme bandwidth request adalah packet delay, packet loss, jitter dan Peak Signal to Noise Ratio (PSNR).

Evaluasi kinerja dilakukan terhadap data yang diperoleh dari simulasi,

kemudian parameter kinerja dianalisis. Untuk melihat apakah hasil simulasi dinyatakan layak, maka dapat dilihat dari standar yang direkomendasikan oleh

Internatioanl Telecommunication Union (ITU) yaitu ITU-T QoS Classes yang dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Delay (ms) <150 (Baik), 150-400 (Cukup), >400 (Buruk)

Jitter (ms)

0-20 (Baik), 20-50 (Cukup), >50 (Buruk/tidak dapat

diterima)

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1 Umum

Bab ini menjelaskan analisis kinerja mekanisme bandwidth request yang telah dievaluasi menggunakan metode simulasi pada bab sebelumnya. Bagian

pertama pada bab ini akan membahas analisis kinerja beberapa mekanisme bandwidth request yang sudah populer digunakan.

4.2 Kinerja Mekanisme Bandwidth Request

Dari mekanisme yang populer, penelitian membandingkan mekanisme

bandwidth request tersebut yaitu unicast polling, piggybacking, dan contention

request. Hasil pengukuran parameter kerja untuk masing–masing mekanisme

ditunjukkan dengan jumlah user sebanyak 4. Perhitungan untuk masing-masing nilai packet delay, packetloss, jitter dan PSNR merupakan nilai rata-rata dari hasil simulasi dengan menggunakan proses iterasi sebanyak 985 iterasi, sedangkan nilai

bit rate diambil dari video hasil simulasi. Adapun hasil simulasi parameter packet delay dapat dilihat pada gambar 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Simulasi Packet Delay

Dari hasil simulasi yang dilakukan terlihat bahwa packet delay pada

mekanisme unicast polling lebih besar dibanding lainnya. Dapat dilihat dari hasil packet delay pada mekanisme polling hampir mendekati nilai 1 dibandingkan

mekanisme lainnya. Hal ini dikarenakan pada unicast polling terjadinya perebutan

besar bandwidth dan kanal rentan terjadi. Kemudian hasil simulasi packet loss ditunjukkan pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 Hasil Simulasi Packet Loss 0.0

Bit Rate Contention Request Piggybacking Unicast Polling

643 0.048890642 0.021802304 0.792749557

654 0.047880037 0.022829204 0.808525638

662 0.049192216 0.020065069 0.802481991

677 0.056525539 0.021938839 0.809214228

702 0.057387515 0.021013038 0.823760706

726 0.048528957 0.025954867 0.817482128

782 0.059400611 0.024264926 0.83756057

886 0.072001527 0.02576407 0.853943218

972 0.068855226 0.023556714 0.855045666

1203 0.079420432 0.034808505 0.88314599

Tabel 4.2 Hasil Simulasi Packet Loss

Packet Loss

Bit Rate Contention Request Piggybacking Unicast Polling

643 12.83% 3.58% 25.56% loss juga menunjukkan nilai yang cukup tinggi dibanding dengan mekanime lain.

Besar Nilai bit rate berbanding lurus dengan hasil yang ditunjukkan pada masing-masing nilai loss yang didapat. Hal ini terjadi karena pada saat BS melayani SS jenis trafik tetap dan besar bandwidth masih cukup untuk melewatkan traffik

tersebut. Kemudian hasil simulasi jitter ditunjukkan pada gambar 4.3.

Tabel 4.3 Hasil Simulasi Jitter

Jitter

Bit Rate Contention Request Piggybacking Unicast Polling

643 0.01664 0.00493 0.16529

Setiap mekaniseme yang telah dilakukan, saat pengambilan data terlihat bahwa mekanisme piggybacking lah yang lebih unggul. Itu disebabkan karena

data atau trafik yang akan dikirimkan dipilih berdasarkan jenis content kemudian ditumpangkan ke packet data yang lain. Jadi mekanisme tersebut jadi lebih efisien, hal itu terbukti dari setiap nilai yang dihasilkan dari masing-masing

parameter. Kemudian pengukuran kualitas video merupakan tahap terakhir dari simulasi ini, pengukuran dilakukan berdasarkan evaluasi dari perbandingan antara hasil file trace pengirim dan file trace penerima yang dihitung frame demi frame

[2]. Hasil simulasi PSNR terlihat pada gambar dan tabel 4.4.

Tabel 4.4 Hasil Simulasi PSNR

Bit Rate CR Piggybacking Unicast Request

643 32.12158038 37.3617893 24.93868729

654 30.67983421 36.49818562 25.53991737

662 30.14582484 37.79030558 25.45905086

677 26.23254181 36.57080268 25.68325251

702 27.43209734 36.22804999 25.87865385

726 20.12513378 33.66853679 26.96880435

782 28.9466806 35.81892977 26.33448997

886 21.56207928 33.52948161 25.48767559

972 16.14164164 32.69442308 26.16327759

1203 12.78652174 34.25225726 24.92739967

1621 23.31975753 34.23588629 12.77464883

Pada kasus ini semakin memperlihatkan bahwa nilai PSNR dari

masing-masing mekanisme bandwidth request yang telah ditetapkan menunjukkan hasil yang berdeda jauh. Disini juga terlihat bahwa mekanisme piggyback masih jauh

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Dari hasil simulasi menunjukkan bahwa mekanisme piggybacking merupakan mekanisme yang unggul dengan nilai packet delay sebesar: 0.022 detik, packet

loss sebesar: 3.58%, jitter sebesar: 0.005 detik, dan PSNR sebesar: 37.4 dB

diikuti dengan contention request dengan nilai packet delay sebesar: 0.049, packet loss sebesar: 12.83%, jitter sebesar: 0.017 detik, PSNR sebesar: 32.1

dB, dan terakhir unicast polling dengan nilai packet delay sebesar: 0.793 detik, packet loss sebesar: 25.56%, jitter sebesar: 0.165 detik, dan PSNR sebesar: 24.9 dB pada bit rate 643.

2. Semakin tinggi bit rate cenderung berbanding lurus dengan nilai parameter packet delay, packet loss, jitter dan PSNR yang didapat.

3. Mekanisme unicast polling untuk mesing-masing parameter packet delay, packet loss, jitter dan PSNR menunjukkan kualitas terendah.

5.2 Saran

1. Untuk penelitian berikutnya agar menambahkan parameter lain seperti throughput.

2. Agar didapat perbandingan dari hasil pengukuran yang berbeda, penelitian

Daftar Pustaka

[1] M. Al-bzoor and K. Elleithy, "Wimax Basics From Phy Layer To Scheduling and Multicasting Approaches", International Journal of Computer Science &

Engineering Survey (IJCSES), vol. 2, 2011.

[2] D. Laksmiati, "Simulasi dan Analisa Kualitas Layanan Trafik Video Streaming pada WiMAX 802.16d", 2009.

[3] M. Arief, "Teknologi Jaringan Tanpa Kabel (Wireless)", Seminar Nasional Teknologi, 2007.

[4] R. Hartono and A. Purnomo, "Wireless Network", 2011.

[5] Y. P. Nugraha, "Transmisi Data Melalui Gelombang Elektromagnetik Dengan Menggunakan Modul Xbee Pro 24-Aci-001", Inovasi Fisika Indonesia 2.03,

2013.

[6] M. Zulfin, "Komunikasi Data", Universitas Sumatera Utara, 2004.

[7] H. Putri, R. Pudji Astuti dan S. Naning Hertiana, "Analisis Dan Simulasi Performansi Mekanisme Bandwidth Request Grant Layanan Streaming Dalam Jaringan WIMAX 802.16e", Laporan Tesis, 2012.

[8] C. Lumezanu, K. Guo, N. Spring and B. Bhattacharjee, "The Effect of Packet Loss on Redundancy Elimination in Cellular Wireless Networks", Proceedings of the 10th ACM SIGCOMM conference on Internet

measurement. ACM, 2010.

Elektro 7.1, 2013.

[10] J. Brevik, D. Nurmi and R. Wolski, "Predicting Bounds on Queuing Delay for Batch-scheduled Parallel Machines", Proceedings of the eleventh ACM SIGPLAN symposium on Principles and practice of parallel programming.

ACM, 2006.

[11] K. Lai and M. Baker, "Measuring Link Bandwidths Using a Deterministic Model of Packet Delay", ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 2000.

[12] M. Zaharia and e. al, "Delay scheduling: a Simple Technique for Achieving Locality and Fairness in Cluster Scheduling", Proceedings of the 5th European conference on Computer systems. ACM, 2010.

[13] A. Cheddad, J. Condell, K. Curran and P. Mc Kevitt, "Digital image steganography: Survey and Analysis of Current Methods", Signal Processing

90.3, 2010.

[14] A. Sarif, A. Hidayatno and I. Santoso, "Analisis Kinerja Protokol Tcp pada Sistem WiMAX", Makalah Seminar Tugas Akhir,2011.

[15] E. Rosmaini, "Kualitas Layanan pada Jaringan Nirkabel Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)", 2011.

[16] I. Kurnia Hariman, "Perpormasi Sistem Mobile Wimax Berbasis Low Density Parity Check Code", 2008.

[17] Liu. Cheng-Yueh, Chen. Yaw-Chung, "An Adaptive Bandwidth Request Scheme for QoS Support in WiMAX Polling Services", The 28th

2008.

[18] E.C. Park, "Efficient Uplink Bandwidth Request With Delay Regulation for Real-time Service in Mobile WiMAX Networks", Mobile Computing, IEEE Transactions on 8.9, 2009.

[19] J. M. Westall, Affiliate, I. CS, J. J. Martin, Member and IEEE, "Performance Characteristics of an Operational WiMAX Network", Mobile Computing, IEEE Transactions on 10.7, 2011.

[20] Fallah, Yaser Pourmohammadi, et al, "Analytical Modeling of Contention-Based Bandwidth Request Mechanism in IEEE 802.16 Wireless Networks",

Vehicular Technology, IEEE Transactions on 57.5, 2008.

[21] D. Annisa, H. S. Naning and S. Sumaryo, "Analisa Performansi Mekanisme Bandwidth Request-Grant dalam Jaringan Wimax",2009.

[22] T. Sri Widodo, 2008, "Teknologi Wimax untuk Komunikasi Digital Nirkabel Bidang Lebar", Yokyakarta: Graha Ilmu.

[23] A. Bayu Wirawan dan E. Indarto, 2004, "Mudah Membangun Simulasi dengan Network Simulator-2", Yokyakarta: Andi.

[24] S. Aji Sasongko, Sukiswo and A. Ajulian Zahra, "Analisis Performansi dan Simulasi Protokol Zrp (Zone Routing Protocol) Pada Manet (Mobile Ad Hoc Network) Dengan Menggunakan NS-2", Diss. Universitas Diponegoro, 2012.

[25] J. Klaue, B. Rathke and A. Wolisz, "EvalVid - A Framework for Video Transmission and Quality Evaluation", Computer Performance Evaluation. Modelling Techniques and Tools. Springer Berlin Heidelberg, 2003.

[standards in a NUTSHELL] Signal Processing Magazine,IEEE24.5, 2007.

[27] Johan, "Perbandingan Bit Rate Antara Ofdm-Tdma dengan Ofdma pada Teknologi WiMAX", 2008.