LAMPIRAN
SOURCE CODE
import pamvotis.core.Simulator;
import pamvotis.exceptions.ElementDoesNotExistException; import pamvotis.exceptions.ElementExistsException;
import pamvotis.exceptions.UnknownDistributionException; import pamvotis.sources.FTPSource;
import pamvotis.sources.GenericSource;
//This class is just an example of how to use Pamvotis as an embedded simulator. public class edca3 {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("Simulation Started!"); // First we must create a simulator object. Simulator sim = new Simulator();
// Then we read the scenario parameters. sim.confParams();
// We print the headers of the results files. sim.printHeaders();
//We simulate for 10sec. sim.simulate(1, 10000);
//We get the system throughput.
e.printStackTrace();
} catch (ElementDoesNotExistException e) { e.printStackTrace();
} catch (UnknownDistributionException e) { e.printStackTrace();
DAFTAR PUSTAKA
[1] Syafril : Analisis Kerja Carrier Sense Multiple Access With Collison
Avoidance (CSMA/CA) Dalam WLAN, 2007.USU Repository © 2009.
[2] Mochamad, Susantok, and Affandi Achmad. "Perbandingan Priority
Queueing (PQ) dan Fair Queueing (FQ) pada 802.11 e EDCA
untuk Meningkatkan Performansi QoS VoIP over WLAN."
(2011).
[3] Gultom, Amry Daulat. ”Analisa Perbandingan Kinerja IEEE 802.11
DCF.”(2009).
[4] Sugito, Sugito, and Moch Abdul Mukid. "DISTRIBUSI POISSON DAN
DISTRIBUSI EKSPONENSIAL DALAM PROSES
STOKASTIK." Media Statistika 4.2 (2012): 113-120.
[5] Sukadarmika, Gde, et al. "ANALISIS COVERAGE WLAN (WIRELESS
LOCAL AREA NETWORK) 802.11 a MENGGUNAKAN
OPNET MODELER."Majalah Ilmiah Teknologi Elektro (Journal
[6] Widyawan, Widyawan. "Quality Of Service Wireless LAN Dengan
Menggunakan Mekanisme RTS/CTS Berdasarkan Standar 802.11
g."Proceeding CITEE 2011 (2011).
[7] Gultom,Amry Daulat.”Evaluasi Kinerja IEEE 802.11 e HCCA untuk
dukungan QoS pada WLAN menggunakan NS-2.”Buletin Pos dan
Telekomunikasi 12.2 (2014) : 95-108
[8] Rathomy, Fiqi. "ANALISA PERBANDINGAN KINERJA LAYANAN
VIDEO STREAMING PADA JARINGAN IP DAN JARINGAN
MPLS." TC 1.2.5 (2009): 1-5.
[9] Mangold, Stefan, et al. "IEEE 802.11 e Wireless LAN for Quality of
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Perancangan Alur Penelitian
Guna mencapai tujuan penelitian, perancangan alur penelitian dilakukan sesuai alur pada Gambar 3.1 Perancangan terlebih dahulu melakukan instalasi dan pengujian perangkat yang digunakan, yaitu Pamvotis Simulator 1.1 yang diintegrasikan ke NetBeans IDE 8.0.2.
MULAI
INSTALASI SIMULATOR
• PAMVOTIS SIMULATOR 1.1I
• NETBEANS IDE 8.0.2
PERANCANGAN PROGRAM EDCA DENGAN MENGGUNAKAN BAHASA
PEMOGRAMAN JAVA
IMPLEMENTASI PARAMETER STANDAR EDCA SERTA MELAKUKAN
RUNNING SIMULASI SEBANYAK 40 KALI ( UNTUK 40 NODE)
PENGAMBILAN DATA OUTPUT (DELAY ,JITTER ,MEDIA DELAY
,THROUGHPUT)
SELESAI
Gambar 3.1 Alur Penelitian
guna mendapakan perbandingan antara kanal yang menggunakan Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) dengan yang tidak, maka konfigurasi Access Category ditentukan di masing-masing node serta mengatur Contention Window (CW) minimum ,Contention Window (CW) maximum serta Arbitrase InterFrame Space (AIFS).
Pengaturan CWmin ,CWmax serta AIFS ditentukan berdasarkan jenis IEEE 802.11 yang digunakan.dalam tugas akhir ini ada 3 jenis IEEE 802.11 yang digunakan yaitu IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, dan IEEE 802.11 g .
3.2Spesifikasi Perangkat Penelitian
Adapun spesifikasi perangkat penelitian yang digunakan untuk melakukan simulasi adalah :
3.2.1 Perangkat Keras
Perangkat keras yang digunakan untuk menjalankan simulasi pada Tugas Akhir ini adalah satu buah laptop Acer Aspire 4745G dengan spesifikasi sebagai berikut :
a. Processor Intel Core i3-2330M processor(2,20GHz,) b. Memory 2 GB DDR3
c. HDD: 500 GB HDD
d.VGA : nvidia geforce GT 520 M (1Gb) 3.2.2 Perangkat Lunak
Spesifikasi perangkat lunak yang digunakan adalah : a. Sistem operasi Windows 7.
c. NetBeans IDE 8.0.2. d. jdk-8u60-windows-x64. e. sun_java_me_sdk-3_0-win.
f. sun_java_wireless_toolkit-2_5_2-ml-windows. 3.3Model Sistem
Pada Gambar 3.2 menunjukkan proses pegiriman data dari node sender hingga ke node receiver dengan menggunakan teknik prioritas kanal yang terdapat pada EDCA.
Pada saat trafik data masuk ke interface baik MN (Mobile Node) maupun AP (Access Point), data akan dibagi menjadi 4 AC (Access Categories) sesuai jenis trafik data dengan AC 0 untuk trafik suara dengan prioritas tertinggi, AC 1 untuk trafik video, AC 2 untuk trafik best effort, dan AC 3 untuk trafik background dengan prioritas yang paling rendah.
Setelah itu dimasukkan pada antrian transmisi AC dengan tiap-tiap antrian menggunakan prinsip FIFO (Fist In FirstOut).EDCA memperkenalkan penjadwalan di setiap access category yang memungkinkan hanya AC dengan prioritas yang lebih tinggi dapat mengirimkan paket terlebih dahulu.
sender bahwa data telah diterima. Kemudian node lain dapat mengirimkan data ke node yang sama setelah node sender sebelumnya selesai mengirimkan data.
3.4 Simulasi WLAN pada NetBeans 8.0.2
Untuk mensimulasikan jaringan WLAN maka digunakan NetBeans 8.0.2. NetBeansmerupakanperangkat lunak yang support dengan bahasa pemograman java yang dalam hal ini digunakan untuk mensimulasikan jaringan IEEE 802.11 (WLAN). Gambar 3.3 menunjukkan simulasi jaringan Wifi pada NetBeans 8.0.2.
Gambar 3.3 simulasi pada NetBeans
Gambar 3.4Model IEEE 802.11e EDCA
Pada Gambar 3.4 menunjukkan bagaimana EDCA mengklasifikasikan trafik heterogen menjadi 4 kategori, dari prioritas tertinggi sampai terendah yakni: AC_VO untuk trafik suara dengan prioritas tertinggi, AC_VI untuk trafik video, AC_BE untuk trafik best effort, dan AC_BK untuk trafik background dengan prioritas yang paling rendah.
3.5 Konfigurasi Jaringan IEEE 802.11
3.5.1 konfigurasi IEEE 802.11 a/b/g dengan EDCA
Adapun konfigurasi akses kanal dengan menggunakan konfigurasi EDCAuntukIEEE 802.11 a ,IEEE 802.11 b dan IEEE 802.11 gpada simulasi ditunjukkan pada Tabel 3.1 dimana access category (AC) yang digunakan yaitu AC 0 , AC1, AC2 dan AC 3 dengan konfigurasi CWmin bernilai 1,2,4,8,CWmax bernilai 1,4,8,16 untuk masing-masing AC.
Tabel 3.1Spesifikasi EDCA IEEE 802.11 a/b/g
3.5.2 konfigurasi IEEE 802.11 a dan g Tanpa EDCA
Adapun konfigurasi akses kanal tanpa EDCA untuk IEEE 802.11 a dan IEEE 802.11 g pada simulasi ditunjukkan pada Tabel 3.2 dimana access category (AC) yang digunakan yaitu AC0 , AC1, AC2 dan AC3 dengan konfigurasi CWmin bernilai 8,8,8,8,CWmax bernilai 16,16,16,16 untuk masing-masing AC.
Tabel 3.2 Spesifikasi DCA IEEE 802.11 a dan g
3.5.3 konfigurasi IEEE 802.11 b Tanpa EDCA
digunakan yaitu AC0, AC1 , AC2 dan AC 3 dengan konfigurasi CWmin bernilai 16,16,16,16,CWmax bernilai 32,32,32,32 untuk masing-masing AC.
Tabel 3.3 Spesifikasi DCA IEEE 802.11 b
Parameter Keterangan
3.6implementasi EDCA pada kinerja jaringan IEEE 802.11
Gambar 3.5 potongan file NtConf.xml
Konfigurasi ini dihubungkan ke program utama shingga untuk 40 node yang akan di cari dilakukan sebanyak 40 kali simulasi.
3.7Parameter Evaluasi
Adapun parameter yang dianalisis dalam simulasi ini yaitu delay ,media
delay,jitter serta throughput. 3.7.1 Delay
sinkronisasi, delaypemrosesan (coding, compression, decompression dan decoding), delay antrian, dan delay paket.
Persamaan (6) menunjukkan cara mencari nilai delay : �����=∑ ��������������� − ������������ (6)
3.7.2 Jitter
Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP.Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan IP. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter-nya akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai jitter harus dijaga seminimum mungkin.
3.7.3 Media Access Delay
Media access delay menunjukkan nilai total delay akibat antrian dan contention paket data yang diterima oleh MAC WLAN dari layer yang lebih tinggi. Delay dari media akses dihitung untuk tiap paket dikirimkan ke physical layer pada waktu tertentu [3].
3.7.4 Throughput
Throughput adalah kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur
dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang
waktu tersebut. Persamaan (7) menunjukkan Persamaan umum mencari
throughput :
Throughput = ����� ℎ���� ���� ��������
����� ���������� ���� (7)
3.8 Algoritma
1.Mulai
2. Tentukan jumlah node
3. Tentukan access category (AC) untuk setiap node
4.Atur Cwmin , Cwmax , serta AIFS jika menggunakan konfigurasi EDCA maupun DCA.
5. Jalankan simulasi
6. tampilkan output berupa delay,jitter ,media delay dan throughput 7.ulangi langkah 2 untuk menentukan jumlah node dari 40 hingga 1 node 8. Selesai
3.9 Langkah Pelaksanaan Simulasi
MULAI
TENTUKAN JUMLAH NODE
TENTUKAN ACCES CATEGORY (AC)
KONFIGURASI EDCA DENGAN MENGUBAH NILAI CW MIN ,CW MAX DAN AIFS
TANPA KONFIGURASI EDCA
JALANKAN SIMULASI
OUTPUT (DELAY ,JITTER ,MEDIA DELAY ,THROUGHPUT
UBAH JUMLAH NODE
SELESAI
TIDAK
Gambar 3.6 Urutan Langkah Simulasi
Setelah menentukan jumlah user selesai ,langkah selanjutnya yaitu menentukan jenis Acces Category .dalam hal ini access category yang di tentukan secara uniform,kemudian untuk AC masing-masing.AC 0 sebanyak 40 user kemudian AC 1 sebanyak 40 user,dan sterusnya.
Setelah itu, langkah selanjutnya yaitu setting nilai Cwmin ,CWmax ,dan AIFS untuk menggunakan konfigurasi EDCA dalam hal ini nilai terkecil diatur untuk prioritas tertinggi dan sebaliknya. untuk penggunaan konfirgurasi EDCA nilai untuk CW min CWmax serta AIFS untuk masing-masing AC (Access Category) diatur seperti pada tabel 3.1. jika tanpa menggunakan konfigurasi EDCA diatur seperti table 3.2 untuk IEEE 802.11 a dan g kemudian tabel 3.3 untuk IEEE 802.11 b.
BAB IV
HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA 4.1 Umum
Pada bab ini akan dibahas hasil simulasi menggunakanpamvotis simulator untuk melihat bagaimana pengaruh Enhanced Distribution Channel Access (EDCA) terhadap kinerja jaringan IEEE 802.11 a/b/g.
Dalam setiap pengiriman paket data EDCA memanfaatkan teknik prioitas kanal pada setiap paket yang diterima. Teknik prioritas kanal merupakan Teknik memprioritaskan tiap-tiap paket data yang diterima dari layeryang lebih tinggi yang kemudian ditandakan ke nilai prioritas user tertentu yang biasa disebut dengan access category (AC).
Simulasi dilakukan dengan piranti lunak Pamvotis simulator yang terintegrasi dengan bahasa pemograman java dengan jumlah node yang digunakan yaitu 40 node sehingga simulasi dilakukan sebanyak 40 kali yang kemudian diambila nilai rata-rata dari data yang diperoleh dengan beberapa parameter evaluasi.
4.2Kinerja Standard WLAN 802.11 DCA
Kinerja standard jaringan WLAN 802.11 tanpa konfigurasi EDCA ditunjukkan pada tabel dan grafik yang akan di bahas pada subbab berikut.
4.2.1 Hasil Simulasi DCA pada IEEE 802.11 a dan g
Tabel 4.1 Hasil pengujian DCA pada IEEE 802.11 a dan g
Node Delay Jitter Media Delay Throughput
1 68.28 147.9709 36.68 63.2
2 70.52 107.8368 53.3 63.2
3 136.1733 219.6648 69.80666 63.2
4 135.01 194.8307 78.975 63.2
5 149.216 215.6985 81.248 62.72
A. Delay
Pada gambar 4.1 menunjukkan perubahan grafik Total delay yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA diperoleh Total delay terendah 68.28 msec yang terjadi pada saat node 1 serta total delay tertinggi 5228.513 msec yang terjadi pada saat node 36.
Gambar 4.1 Grafik delay DCA untuk IEEE 802.11 a dan g B. Jitter
Pada gambar 4.2 menunjukkan perubahan grafik jitter yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA diperoleh jitter terendah 107.8368 msec yang terjadi pada saat node 2 serta jitter tertinggi 885.6001 msec yang terjadi pada saat node 36.
Gambar 4.2 Grafikjitter DCA untuk IEEE 802.11 a dan g
C.Media Access Delay
Pada gambar 4.3 menunjukkan perubahan grafik media access delay yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA diperoleh media access delay terendah 36.68 msec yang terjadi pada saat node 1 serta media access delay tertinggi 999.0466553 msec yang terjadi pada saat node 36.
D.Throughput
Pada gambar 4.4 menunjukkan perubahan grafik Throughput yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA diperoleh throughput terendah 9.02 bps yang terjadi pada saat node 40 serta throughputtertinggi 63.2 bps yang terjadi pada saat node 1,2,3,4.
Gambar 4.4 Grafikthroughput DCA untuk IEEE 802.11 a dan g
4.2.2 Hasil Simulasi DCA pada IEEE 802.11 b
Pada tabel 4.2menunjukkan data hasil simulasi tanpa menggunakan konfigurasi EDCA terhadap kinerja jaringan IEEE 802.11 b.
0 10 20 30 40 50 60 70
1 3 5 7 9 1 1 1 3 1 5 1 7 1 9 2 1 2 3 2 5 2 7 2 9 3 1 3 3 3 5 3 7 3 9
T
HR
OUGHP
UT
Tabel 4.2 Hasil pengujian DCA pada IEEE 802.11b
Node Delay Jitter Media Delay Throughput
1 978.64 679.4661 105.14 63.2
2 718.83 578.8456 104.68 54.8
3 438.6933 506.838 89.93333 62.9333333
4 401.85 478.2108 96.53 62.4
5 394.276 429.9783 99.268 60.48
6 459.02 502.5512 107.2733 59.8666667 7 862.9143 572.9624 115.7171 57.9428571
8 1048.612 696.8148 120.71 55.8
9 1201.54 700.0764 150.2822 49.5111111 10 1618.586 743.4472 156.908 47.76 11 2039.053 795.6695 193.16 40.3636364 12 1937.9 813.9657 195.2183 39.6666667
13 2121.375 766.6669 187.56 37.6
14 2450.583 827.81 214.9314 34
15 2926.135 837.8194 318.9027 30.9866667 16 2689.536 835.1736 268.8112 28.5 17 3240.689 832.2773 309.6565 26.9647059 18 3377.685 832.6649 381.6322 23.8222222 19 3555.846 843.7375 487.981 23.9578947
20 3463.24 853.0456 384.346 22.12
21 3634.417 858.3989 529.3428 20.6857143 22 3783.537 835.8597 453.78 20.4727273 23 4173.301 860.4125 492.6956 17.3913043 24 4835.013 860.4315 1018.32 17.9 25 4074.57 865.2269 514.3096 16.448 26 4263.308 826.9073 535.2746 15.8153846 27 4032.707 876.6361 513.6844 15.1111111 28 3929.587 825.2076 593.9936 14.4571429 29 4778.441 867.7208 707.0062 12.8827586 30 5127.609 877.9937 863.5306 11.8933333 31 4795.055 835.6936 838.9181 11.8709677 32 4615.204 855.0942 749.9794 11.45 33 4822.964 865.3281 961.2703 11.030303
34 4668.534 842.1891 720.0441 10
A. Delay
Pada gambar 4.5 menunjukkan perubahan grafik total delay yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA untuk standar IEEE 802.11 b diperoleh total delay terendah 394.276 msec yang terjadi pada saat node 5 serta total delay tertinggi 5127.609 msec yang terjadi pada saat node 30.
Gambar 4.5 Grafikdelay DCA untuk IEEE 802.11 b
B. Jitter
Pada gambar 4.6 menunjukkan perubahan grafik jitter yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA untuk standar IEEE 802.11 b diperoleh jitter terendah 429.9783 msec yang terjadi pada saat node 5 serta jitter tertinggi 877.9937 msec yang terjadi pada saat node 30.
Gambar 4.6 Grafikjitter DCA untuk IEEE 802.11 b C. Media Access Delay
Pada gambar 4.7 menunjukkan grafik perubahan media access delay yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user. Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA untuk standar IEEE 802.11 b diperoleh media access delay terendah 89.93333 msec yang terjadi pada saat node 3 serta media access delay tertinggi 1018.319996 msec yang terjadi pada saat node 24.
D.Throughput
Pada gambar 4.8 menunjukkan Perubahan grafik throughput yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Tanpa menggunakan konfigurasi EDCA untuk standar IEEE 802.11 b diperoleh throughput terendah 8.14bps yang terjadi pada saat node 40 serta throughputtertinggi 63.2 bps yang terjadi pada saat node 1.
Gambar 4.8 Grafikthroughput DCA untuk IEEE 802.11 b
4.3 Kinerja standard WLAN 802.11 dengan EDCA
Kinerja standard jaringan WLAN 802.11 dengan menggunakan konfigurasi EDCA ditunjukkan pada tabel dan grafik yang akan di bahas pada subbab berikut.
4.3.1 Hasil Simulasi Dengan Menggunakan Konfigurasi EDCA Secara Heterogen
Dengan menggunakan EDCA maka suatu paket data di bagi menjadi 4 kategori akses yang terdiri dari AC_VO (AC 0) untuk trafik suara dengan
prioritas tertinggi, AC_VI (AC 1) untuk trafik video, AC_BE (AC 2) untuk trafik best effort, dan AC_BK (AC 3) untuk trafik background dengan prioritas yang paling rendah.
Pada Tabel 4.3menunjukkan data hasil simulasi yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA dengan penentuan AC secara Heterogen.
Tabel 4.3 Hasil pengujian EDCA dengan AC heterogen
Node Delay Jitter Media delay Throughput
Tabel berikut merupakan kelanjutan dari Tabel 4.3
31 3731.296 784.0262 846.5664387 17.30666667 32 4186.254 821.7353 930.9724733 16.25 33 3789.911 836.7533 767.8175627 15.27272727 34 4187.658 825.4503 909.8617336 14.77647059 35 3757.847 780.0588 737.6548363 14.65142857 36 3746.179 802.0837 880.3499978 13.91111111 37 4611.245 764.1169 1160.325392 13.83783784 38 4028.925 758.5305 826.3978808 12.4 39 4345.436 766.372 1110.501017 12.71794872 40 4364.325 776.4969 991.1994879 11.96
A.Delay
B.Jitter
Pada gambar 4.10 menunjukkan perubahan grafikjitter yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Dengan menggunakan konfigurasi EDCA diperolehjitter terendah 11.86287 msec yang terjadi pada node 1 dan jitter tertinggi 836.7533 msec yang terjadi pada saat node ke 3.
Gambar 4.10 Grafik jittermenggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara heterogen
C.Media Access Delay
Pada gambar 4.11 menunjukkan perubahan grafikmedia access delay yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Dengan menggunakan konfigurasi EDCA, diperolehmedia access delay terendah 11.38 msec yang terjadi pada saat node 1 dan media access delay tertinggi 1160.325 msec yang terjadi pada saat node ke 37.
Gambar 4.11 Grafik media access delay menggunakan konfigurasi dengan AC secara eterogen.
D.Throughput
Pada gambar 4.12 menunjukkan perubahan grafikThroughput yang terjadi selama proses pengriman paket data dengan menggunakan 40 user . Dengan menggunakan konfigurasi EDCA, ditperoleh throughput terendah 11.96 bps yang terjadi pada saat node 40 dan throughput tertinggi 63.2 bps yang terjadi pada saat node ke 1,2,3,4,5,6,8,dan 9 . Dari gambar dapat pula dilihat semakin banyak jumlah node maka throughput nya juga semakin kecil disebabkan semakin besar nya delay yang terjadi.
4.4 Perbandingan DCA dan EDCA
Pada subbab berikut menunjukkan bagaimana perbandingan hasil simulasi antara WLAN yang menggunakan konfigurasi EDCA dengan yang tidak.
4.4.1 Perbandingan Antara EDCA dan DCA Pada IEEE 802.11 a dan g A.Delay
Pada Gambar 4.13 menunjukkan grafik perbandingan delay antara EDCA dan DCA dimana dengan konfigurasi EDCA diperoleh delay yang lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan karena dengan menggunakan konfigurasi EDCA masing-masing Access Category telah diberi ketentuan prioritas kanal sehingga mengurangi terjadi nya tabrakan pada saat pengiriman paket data antar node .
Gambar 4.13 GrafikPerbandingandelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA
perbandingan total rata-rata delay yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Perbandingan total rata-rata Delay pada IEEE 802.11 a dan g
Total Rata-Rata Delay
Node EDCA DCA
Node 1-40 2344.883 3026.437
Gambar 4.14 menunjukkan bahwa total rata-rata delay yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA cenderung lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antara paket yang akan dikirm.
B. Jitter
Pada Gambar 4.15 menunjukkan grafik perbandingan jitterantara EDCA dan DCA dimana dengan konfigurasi EDCA diperoleh jitter yang lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan karena dengan menggunakan konfigurasi EDCA masing-masing Access Category telah diberi ketentuan prioritas kanal sehingga mengurangi terjadi nya tabrakan pada saat pengiriman paket data antar node.
Gambar 4.15 GrafikPerbandinganjitter menggunakan konfigurasi EDCA dengan
DCA untuk IEEE 802.11 a dan g
Perbandingan total rata-rata jitter yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5 Perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE 802.11 a dan g
Gambar 4.16 menunjukkan bahwa Jitter yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA cenderung lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antar paket yang akan dikirm.
Gambar 4.16Grafik perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE 802.11 a dan g
C.Media Access Delay
Pada Gambar 4.17 menunjukkan grafik perbandingan media access delayantara EDCA dan DCA dimana dengan konfigurasi EDCA diperoleh media access delay yang lebih tinggi dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan karena dengan menggunakan konfigurasi EDCA masing-masing Access Category telah diberi ketentuan prioritas kanal sehingga mengurangi terjadi nya tabrakan pada saat pengiriman paket data antar node.
Gambar 4.17 Grafikperbandingan media accessdelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan EDCA untuk IEEE 802.11 a dan g
Perbandingan total rata-rata media access delay yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Perbandingan total rata-rata media access delaypada IEEE 802.11 a dan g.
Gambar 4.18 menunjukkan bahwa media access delay yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA cenderung lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antara paket yang akan dikirim.
0
Total Rata-Rata Media Access Delay
Node EDCA DCA
Gambar 4.18 Grafik perbandingan total rata-rata media access delay pada IEEE 802.11 a dan g.
D.Throughput
Gambar 4.19 Grafik Perbandinganthroughput menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 a dan g
Perbandingan total rata-rata throughput yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7 Perbandingan total rata-rata Throughput pada IEEE 802.11 a dan g
Gambar 4.20 menunjukkan bahwa troughput yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA cenderung lebih naik dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antar paket yang akan dikirm.
Gambar 4.20Grafik perbandingan total rata-rata throughput pada IEEE 802.11 a dan g
4.4.2 Perbandingan Antara EDCA dan DCA Pada IEEE 802.11 b A.Delay
Pada Gambar 4.21 menunjukkan grafik perbandingan delayantara EDCA dan DCA dimana dengan konfigurasi EDCA diperoleh delay yang lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan karena dengan menggunakan konfigurasi EDCA masing-masing Access Category telah diberi ketentuan prioritas kanal sehingga mengurangi terjadi nya tabrakan pada saat pengiriman paket data antar node
27 28 29 30 31 32 33 34 35
1
T
HR
OUGHP
UT
Gambar 4.21Grafik Perbandingandelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 b
Perbandingan total rata-rata delay yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8 Perbandingan total rata-rata delay pada IEEE 802.11 b
Gambar 4.22 menunjukkan bahwa delay yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA cenderung lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antar paket yang akan dikirm .
Gambar 4.22 Grafik perbandingan total rata-rata delay pada IEEE 802.11b
B.Jitter
Pada Gambar 4.23 menunjukkan grafik perbandingan Jitter antara EDCA dan DCA dimana dengan konfigurasi EDCA diperoleh jitter yang lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan karena dengan menggunakan konfigurasi EDCA masing-masing Access Categorytelah diberi ketentuan prioritas kanal sehingga mengurangi terjadi nya tabrakan pada saat pengiriman paket data antar node.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
1
D
E
L
A
Y
NODE
Gambar 4.23 GrafikPerbandinganJitter menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 b
Perbandingan total rata-rata jitter yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.9.
Tabel 4.9 Perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE 802.11 b.
Gambar 4.24 menunjukkan bahwa jitter yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA cenderung lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antar paket yang akan dikirim.
Gambar 4.24 Grafik perbandingan total rata-rata jitterpada IEEE 802.11b
C.MediaAccess Delay
Pada Gambar 4.25 menunjukkan grafik perbandingan media access delayantara EDCA dan DCA dimana dengan konfigurasi EDCA diperoleh media access delay yang lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan karena dengan menggunakan konfigurasi EDCA masing-masing Access Category telah diberi ketentuan prioritas kanal sehingga mengurangi terjadi nya tabrakan pada saat pengiriman paket data antar node.
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
1
JI
TTE
R
Gambar 4.25 GrafikPerbandinganmedia accessdelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 b
Besar total rata-rata media access delay yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10Perbandingan total rata-rata media access delay pada IEEE 802.11 b.
Gambar 4.26 menunjukkan bahwa media access delay yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA cenderung lebih rendah dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antar paket yang akan mengirim data.
0
Total Rata-Rata Media access Delay
Node EDCA DCA
Gambar 4.26 Grafik perbandingan total rata-rata media access delay pada IEEE
802.11 b
D.Throughput
Gambar 4.27 PerbandinganThroughput menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 b
Besar total rata-rata throughput yang diperoleh dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.11 .
Tabel 4.11 Perbandingan total rata-rata Throughput pada IEEE 802.11 b
Gambar 4.28 menunjukkan bahwa troughput yang diperoleh dengan menggunakan konfigurasi EDCA lebih cenderung naik dibandingkan DCA. Hal ini disebabkan adanya teknik prioritas kanal yang digunakan pada konfigurasi EDCA sehingga mengurangi terjadinya tabrakan antara paket yang akan dikirim.
Gambar 4.28Grafik perbandingan total rata-rata Throughputpada IEEE 802.11 b.
0 5 10 15 20 25 30 35 40
1
T
HR
OUGHP
UT
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun beberapa kesimpulan dari pembahasan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.
1. Dari perbandingan antara EDCA dan DCA dapat diketahui bahwa dengan menggunakan konfigurasi EDCA dapat meningkatkan Quality Of Service (QoS) pada suatu proses pengiriman paket data dimana terjadi penurunan total rata-rata delay 22,53%, jitter 21,77% ,media delay -9,28% serta diperoleh peningkatan throughput sebesar 13,55% untuk IEEE 802.11 a dan g. Serta terjadi penurunan total rata-rata delay sebesar 25,12%, jitter 26,21% ,media delay 1,84% serta diperoleh peningkatan throughput sebesar 16,83% untuk IEEE 802.11 b.
5.2 Saran
Adapun saran dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.
1. Sebaiknya untuk penelitian selanjutnya dilakukan untuk standar jaringan IEEE 802.11 yang lain.
2. Penelitian selanjutnya dapat menambahkan parameter kinerja yang lain seperti packet loss ,queue delay.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 WLAN
WLAN merupakanperangkat yang melakukan pentransmisian data menggunakan frekuensi radio (RF) dan sinar inframerah (IR) ,berbeda dengan Wired LAN yang menggunakan kabel atau kawat biasa.Dengan adanya berbagai merek perangkat keras dan lunak ,maka diperlukan suatu standar dimana perangkat-perangkat yang berbeda merek dapat difungsikan pada perangkat merek lain. WLAN mempunyai dua organisasi standar utama yang menghasilkan kumpulan standar WLAN,yaitu:
1. Institute Of Electrical an Electronic Engineers (IEEE) yang menghasilkan standar 902.11
2. European Telecomunication standard Institute (ETSI),yang menghasilkan standar High performance LAN (HIPERLAN).
Standar WLAN diawali dengan standar 802.11 yang diperkenalkan pada tahun 1997 oleh IEEE .
(NIC) ,Wireless AccessPoint (AP),Independent Basic Service Set (IBSS),Basic Service Set (BSS),Extended Servie Set (ESS) dan Distribution System (DS).
Pada jaringan ESS ,beberapa Access Point (AP) dapat digunakan untuk melayani wilayah area yang lebih luas.Jaringan ESS terdiri dari dua atau lebih jaringan BSS yang terhubung pada satu jaringan kabel.
Jaringan Extended Service Set memperkenankan kemungkinan melakukan forwarding dari sebuah sel radio ke sel lain melalui jaringan kabel. kombinasi dari jaringan kabel dengan AP akan membentuk jaringan Distribution Systerm (DS).
Dalam jaringan ini masing-masing AP dihubungkan dengan sebuah device seperti hub,switch ,atau router.Device-device tersebut dapat terhubung dengan beberapa jenis jaringan luar lain seperti Ethernet atau jaringan lainnya .Gambar 2.1 menunjukkan suatu jaringan WLAN beserta arsitektur nya [1].
2.2 IEEE 802.11 a/b/g
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) merupakan institusi yang melakukan diskusi, riset dan pengembangan terhadap perangkat jaringan yang kemudian menjadi standarisasi untuk digunakan sebagai perangkat jaringan.
2.2.1 IEEE 802.11a
Pada tahun 1999, IEEE mengeluarkan standar 802.11a yang beroperasi padapita 5 GHz. Standar ini menggunakan skema modulasi yang disebut OrthogonalFrequency Division Multiplexing (OFDM) dengan kecepatan transmisi datamencapai 54 Mbps. Keuntungan utama dari standar ini adalah kapasitasnya yang cukup tinggi yang menjadikan standar ini sebagai pilihan yang tepat untuk mendukung aplikasi yang membutuhkan performa tinggi, seperti streaming video.
Kekurangan dari standar ini adalah terbatasnya cakupan area pancarnya karenamenggunakan pita frekuensi 5 GHz. Pita ini hanya dapat mencakup area tidak lebih dari 50m pada berbagai fasilitas. Akibatnya standar ini memerlukan AP yang lebih banyak [1].
2.2.2 IEEE 802.11b
sangat efektif dipergunakanuntuk mengembangkan LAN secara wireless dibandingkan dengan standar sebelumnya. Kerugian dari standar ini adalah terbatasnya penggunaan kanal pada pita frekuensi 2,4 GHz. Standar ini hanya menggunakan 3 buah kanal bila dibandingkan dengan standar 802.11 yang menggunakan 11 kanal untuk melakukan konfigurasi AP. Pembatasan ini membuat dukungan standar 802.11b terhadap performa aplikasi menengah seperti e-mail atau web surfing menjadi lebih baik. Kerugian lain dari standar ini adalah terdapatnya kemungkinan interferensi RF dengan peralatan radio yang lain yang dapat mengurangi performa dari standar [1].
2.2.3 IEEE 802.11g
2.3 Protokol MAC pada WLAN
channel radio pada WLAN merupakan sumber yang terbatas, yangharus dishare ke semua user, masing-masing stasiun harus bersaing dengan stasiun yang lainnya untuk mendapatkan akses. Hal ini diperlukan, karena hanya satu transmisi yang dapat diijinkan pada channel WLAN pada sembarang waktu.Protokol MAC melakukan fungsi ini untuk menentukan kapan suatu node diijinkanuntuk transmit pada medium. Selain itu, parameter- parameter MAC merupakan faktor utama dalam menilai tingkat kinerja yang dicapai berdasarkan skenario yang diberikan.
Pada subbab berikut ini akan dijelaskan mekanisme protokol MAC standar802.11, yaitu Distributed Coordination Function (DCF) dan Point CoordinationFunction (PCF). Selanjutnya juga akan dilihat protokol MAC yang memberikan dukungan QoS 802.11e. Standar perbaikan ini terdiri dari Enhanced DistributedCoordination Access (EDCA) dan HCF Controlled Channel Access (HCCA).
2.3.1 Standar MAC pada IEEE 802.11
Protokol MAC jaringan WLAN pada awalnya mengacu pada standar802.11. Protokol MAC pada standar ini minim dukungan QoS yang hanya dirancang untuk memberikan layanan best effort.
ContentionPeriod dan Contention-Free Period. Subbab berikut ini akan lebih menjelaskan dua protokol MAC tersebut.
2.3.1.1 Disributed Coordination Function (DCF)
DCF didasarkan pada skema Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA). Karena perbedaan yang signifikan antara level daya yang ditransmisikan dengan yang diterima, collision detection tidak dapat diterapkan. Secara aktual, ada dua mekanisme sensing carrier yang digunakan: PHY carrier sensing pada interface udara dan virtual carrier sensing pada lapisan MAC.
Gambar 2.2 Mekanisme Akses DCF CSMA/CA
(CTS). Kemudian, stasiun-stasiun yang lain akan memperbaharui timer lokal dari Network AllocationVector-nya (NAV) untuk menghitung durasi ini. Seperti ditunjukkan pada gambar 2.4, bila sebuah paket diterima pada antrian yang kosong dan bila medium idle untuk interval waktu yang lebih panjang dari Distributed Interframe Space. (DIFS), stasiun sumber dapat mengirim paketnya segera. Sementara itu, stasiunyang lain menunda pengirimannya dengan menggeser NAV-nya, dan memulai proses backoff. Lebih tepatnya, stasiun-stasiun menghitung interval waktu random, yang disebut backoff timer, dipilih dari Contention Window (CW): backoff timer = rand [0,CW] × slot time, dmana CWmin < CW < CWmax dan slottime tergantung pada jenis PHY layer. Parameter backoff timer menurun hanya bila medium idle, konstan bila stasiun yang lain melakukan pengiriman. Setiap saat medium menjadi idle, stasiun menunggu selama DFS dan secara kontinyu menurunkan backoff timer-nya. Bila backoff timer telah habis, stasiun diijinkan untuk mengakses medium. Tabrakan terjadi bila paling sedikit ada dua stasiun memulai pengiriman secara serentak. Untuk tujuan ini, positive acknowledgement(ACK) digunakan untuk memberitahukan pengiriman bahwa frame yang dikirimkan telah berhasil diterima, BilaACK tidak diterima, pengirim mengasumsikan bahwa telah terjadi tabrakan, dan pengirim mengatur kembali pengiriman ulang dengan memasuki proses backoffkembali. Untuk mengurangi kemungkinan tabrakan, setelah pengiriman yang tidak berhasil terjadi, nilai CW dikalikan 2 hingga nilai CWmax nya. Setelah pengiriman berhasil, nilai CW di-reset ke nilai minimumnya CWmin.
Akses berdasarkan prioritas dapat juga digunakan untuk mengaksesmedium. Sebagai contoh, PCF merupakan mekanisme akses yang menerapkan skema akses polling-based contention-free dan hanya digunakan pada topologi jaringan infrastruktur. Tidak seperti DCF, implementasi PCF tidaklah wajib. Alasannya adalah bahwa penerapan hardware PCF sangatlah kompleks pada saat standar ini dibuat. PCF menggunakan skema polling terpusat, yang memakai AP sebagai Point Coordination (PC). Bila BSS diset dengan PCF-enabled, waktu akses kanal dibagi ke dalam interval periodik yang disebut beacon interval, seperti terlihat pada gambar 2.5. Beacon interval terdiri dari Contention-FreePeriod (CFP) dan Contention Period (CP). Selama CFP, PC menjaga daftar stasiun yang teregister dan mem-poll mereka sesuai dengan daftar tersebut. Ketika stasiun di-poll, ia mulai mengirim frame data, dimana ukuran masing-masingframe data dibatasi oleh MAC Service Data Unit maksimum. Asumsi bahwa PHYrate dari tiap stasiun tetap, maksimum durasi CFP untuk semua stasiun, yang disebut CFP_max_duration, kemudian ditentukan oleh PC. Sebaliknya, kemampuan link-adaptation membuat waktu transmisi dari sebuah framebervariasi dan dapat mengakibatkan besarnya delay jitter, yang menurunkan kinerja QoS dari PCF.
lainmengatur NAV-nya ke nilai CFP_max_duration, atau durasi sisa dari CFP dalamkasus beacon yang tertunda.
Bila PCF mendapatkan akses ke medium wireless, SIFS (Short InterframeSpace) timing digunakan untuk pertukaran frame selama CFP kecuali bila stasiunyang di-poll tidak merespon PC pada periode PIFS. Bila PC mem-poll stasiun, iadapat melakukan piggyback frame-frame data ke stasiun bersama dengan CF-Poll,kemudian stasiun mengirim kembali frame data piggybacked dengan ACK setelah
interval SIFS. Bila PC mem-poll stasiun berikutnya, ia dapat piggyback tidak hanya frame data ke tujuan, tetapi juga ACK yang berhubungan dengan pentrasmisian yang berhasil sebelumnya. Stasiun-stasiun yang diam dapat dipindahkan dari daftar polling setelah beberapa periode dan dapat di-poll kembalipada awal CFP berikutnya. Ingatlah bahwa pada sembarang waktu, PC dapat memutuskan untuk mengakhiri CFP dengan mengirimkan frame CF-End. Biasanya, PCF menggunakan Round-Robin scheduler untuk mempoll masing-masing stasiun secara berurutan dalam urutan daftar polling, tetapi mekanisme polling yang berdasarkan prioritas dapat juga digunakan bila tingkat QoS yang berbeda diminta stasiun-stasiun yang berbeda [3].
2.3.2 Standar Perbaikan QoS MAC pada IEEE 802.11e
trafikdiperlukan. Hal inilah yang merupakan faktor pemicu munculnya standar 802.11eyang diperlukan untuk memperbaiki kinerja jaringan WLAN.
Pada standar IEEE 802.11e ini, terjadi perubahan penamaan pada stasiun atau node yang menjadi cakupan jaringan serta AP yang menjadi koordinatornya. Setiap stasiun atau node pada jaringan IEEE 802.11e disebut sebagai QoSenabled Station (QSTA) sedangkan AP-nya disebut QoS-enabled Access Point (QAP). Hal ini dikarenakan pada IEEE 802.11e, setiap stasiunnya memilikikemampuan yang berbeda dibanding pada IEEE 802.11.Standar 802.11e memberikan service differentiation yang diperlukandengan mengumpulkan tingkatan prioritas dari masing-masing paket. Paket-paketdengan prioritas yang lebih tinggi mendapatkan hak akses yang lebih tinggi kemedium wireless. Jadi skema ini memberikan resource ke paket berdasarkantingkat kinerja yang diperlukannya.
Pada subbab berikut ini akan dijelaskan protokol MAC yangmemberikan dukungan QoS pada standar 802.11e, yaitu Enhanced DistributedCoordination Access (EDCA).
2.3.2.1 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)
sampai 7. Setiap paket data yang sudah diberi nilai prioritas dipetakan ke dalam Access Category seperti pada tabel 1.1 nilai parameter EDCA berbeda untuk AC yang berbeda. Parameter-parameter tersebut adalah :
• AIFS (Arbitration Inter-Frame Space) Setiap AC memulai prosedur backoff atau
memulai transmisi setelah satu periode waktu AIFS menggantikan DIFS.
• CWmin, CWmax. Nilai backoff counter merupakan nilai random terdistribusi
uniform antara contention window CWmin dan CWmax.
• TXOP (Transmission Opportunity) limit, durasi maksimum dari transmisi setelah
medium diminta.
Gambar 2.3 Model EDCA
T
a
b
e
l
1.1 Parameter EDCA
Setiap antrian mempunyai parameter EDCA dengannilai berbeda-beda untuk setiap antrian AC yang menunjukkan prioritas saat masuk ke penjadwalan seperti pada tabel 1.1 Prioritas tertinggi akan memiliki nilai CWmin, CWmax, dan AIFS terkecil serta TXOP terbesar yaitu dimiliki oleh trafik data suara, dan sebaliknya jika nilai parameter EDCA tertinggi maka prioritasnya semakin rendah. AC adalah antrian virtual yang dimiliki oleh setiap interface dengan empat kategori antrian. Jika suatu AC ingin mengakses ke media, terlebih dahulu memastikan bahwa media tidak digunakan atau kosong dengan memastikanwaktu
AC AIFS TXOP (M) CWmin CWmax
AC_BK 7 0 31 1024
AC_BE 3 0 31 1024
AC_V1 2 6.02 15 31
selama AIFS (Arbritation Inter-Frame Space), kemudian mengaktifkan waktu backoffsecara random. Ketika waktu backoffsudah habis dan media masih kosong, AC mulai mengirimkan frame ke media. Perlu diketahui sebuah AC dapat mengirimkan sejumlah data yang besar jika memenuhi syarat TXOP (Transmission Opportunities) ≤ TXOPlimit . Jika ada dua atau lebih AC dalam satu antrian interface waktu backoff nya habis dan akan mengirim frame secara bersamaan, maka terjadi tabrakan internal yang kemudian penjadwalan berdasarkan prioritas memberikan kesempatan pertama untuk mengirim frame ke media kepada AC dengan prioritas tertinggi. Sedangkan AC yang lain akan mengaktifkan waktu backoff dan kemudian melihat kondisi media sedangdigunakan atau tidak selama AIFS.[2]
Gambar 2.4 Mekanisme Interframe Space (IFS) IEEE 802.11e
berbeda-beda dalam satu QSTA merupakan nilai random dan dapat mencapai nol pada waktu yang sama, jadi menyebabkan tabrakan internal. Untuk menghindari tabrakan internal ini, EDCA memperkenalkan penjadwalan di setiap QSTA yang memungkinkan hanya AC dengan prioritas yang lebih tinggi dapat mengirimkan paket. Akibatnya, EDCA dapat mendukung QoS terprioritas untuk aplikasi multimedia [3].
2.4 Pembangkitan Trafik
2.4.1 Distribusi Poisson
Distribusi poissonmerupakan distribusi peluang acak poisson x,yang menyatakan banyaknya sukses yang terjadi dalam suatu selang waktu atau daerah tertentu. Bilangan x yang menyatakan banyaknya hasil percobaan dalam suatu percobaan poisson disebut peubah acak poisson dan sebaran peluangnya disebut sebaran poisson.
Beberapa asumsi untuk proses Poisson yaitu :
1. Peluang terjadi satu kedatangan antara waktu � dan �+ ∆� adalah sama dengan λ∆�+�(∆�). Dapat ditulis P {terjadi kedatangan antara � dan
�+ ∆�} = λ∆�+�(∆�), dengan λ adalah suatu konstanta yang
independent dari N(t), dengan N(t) merupakan proses counting, ∆� adalah
elemen penambah waktu, dan �(∆�)dinotasikan sebagai banyaknya kedatangan yang bisa diabaikan jika dibandingkan dengan (∆�) , dengan
∆�� , dinotasikan seperti pada persamaan (1)
2. P{lebih dari satu kedatangan antara � dan �+ ∆� } adalah sangat kecil atau bisa dikatakan diabaikan = �(∆�)
3. Jumlah kedatangan pada interval yang berurutan adalah tetap dan independen, yang berarti bahwa proses mempunyai penambahan bebas, yaitu jumlah kejadian yang muncul pada setiap interval waktu tidak bergantung pada interval waktunya. [4]
Kegunaan distribusi poisson yaitu untuk mengukur probabilitas dari variabel random yang mencakup rentang yang cukup panjang. Kemudian selain dari pada itu distribusi poisson juga berguna untuk mengukur peluang yang mungkin terjadi dalam waktu atau daerah tertentu.Kemudian selain dari pada itu,distribusi poisson juga digunakan untuk menghitung distribusi binominal dengan mean dari distribusi.
2.4.2 Distribusi Exponential
Adalah distribusi kontinyu yang menggambarkan waktu antar peristiwa
dalam proses Poisson, yaitu sebuah proses yang terjadi terus menerus pada tingkat
rata-rata secara konstan. Distribusi exponential banyak diterapkan dalam teori
relibilitas, waktu tunggu, dan teori antrian.
Variabel random kontinu X berdistribusi eksponensial dengan parameter
ϴ > 0, jika mempunyai fungsi distribusi seperti pada Persamaan (2) [4] :
�(�;ϴ) = �
1
ϴ�
�
ϴ �> 0
0 ������������ (2)
Sedangkan fungsi distribusi kumulatifnya ditunjukkan dalam Persamaan (3) [9] :
�(�;ϴ) = 1− �−�ϴ , x > 0 (3)
Distribusi eksponensial berguna dalam mencari selisih waktu yang terjai dalam suatu peluang pada daerah tertentu.Dalam aplikasinya distribusi eksponensial ini sangat berperan sekali,seperti:untuk mengukur selisih waktu antara orang 1 dan ke-2 dlam suatu antrean. Selanjutnya distribusi ini juga berguna untuk mengukur tingkat kegagalan yang mungkin terjadi dalam suatu peluang. Kemudian distribusi eksponensial juga berguna dalam mencari peubah acak kontinu x, dengan menggunakan variabel random (bilangan acak).
2.5 Standar RTS/CTS
Mekanisme bekerja bersama dengan
mekanisme RTS Threshold, maka station akan mengirimkan paketwireless yang dituju. Mekaniske station lain agar tidak memancarkan paket dan hanya station tertentu yang menerima Dengan menggunakan mekanisme frekuensi dapat dikurangi.
stasion ini akan bertabrakan. menahan station lain untuk mengirimkan paket dan akan mengurangi kemungkinan tabrakan.
Gambar
2.5Skema RTS/CTS 2.6Parameter Kinerja
2.6.1 Delay
Delay Adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal
ketujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga
waktuproses yang lama. Persamaan umum delay ditunjukkan pada Persamaan (4).
Delay dikelompokkan menjadi empat kategori seperti terlihat padaTabel 1.2.
����� =∑ �������������� �− ������������ (4)
Tabel 1.2 Kategori Delay Kategori
Degradasi
Delay Sangat Bagus < 150 ms
Bagus 150 ms s/d 300 ms Sedang 300 s/d 450 ms
Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut :
a.Media Access Delay
Media access delay menunjukkan nilai total delay akibat antrian dan contention paket data yang diterima oleh MAC WLAN dari layer yang lebih tinggi. Delay dari media akses dihitung untuk tiap paket dikirimkan ke physical layer pada waktu tertentu.
b. Queuing Delay
Queuing Delay merupakan delay dari kelahiran sebuah paket sampai transmitter membawa itu untuk transmisi. Queuing Delay hanya berisi waktu sebuah paket menunggu dalam paket queue. Queuing Delay relatif terhadap packet generation rate dari media access delay.
c. Total Packet Delay
Total Packet Delay merupakan jumlah dari media access delay dan queuing delay. Total Packet Delay adalah total delay dari kelahiran sebuah paket sampai penerimaannya dari receiver.
2.6.2 Jitter
peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter-nya akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai jitter harus dijaga seminimum mungkin.
2.6.3 Throughput
Throughput adalah kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur
dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang
diamati ada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval
waktu tersebut. Persamaan umum throughput ditunjukkan pada Persamaan (5).
Throughput = ����� ℎ���� ���� ��������
����� ���������� ���� (5)
2.7 Pamvotis.
Pamvotis simulator merupakan sebuah simulator WLAN yang dibuat dengan aplikasi Eclipse untuk semua standar fisik dari IEEE 802.11 seperti IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, dan IEEE 802.11g. Versi saat ini adalah Pamvotis 1.1.
Simulator Pamvotis dirancang menggunakan arsitektur yang fleksibel,
dalam pengembang untukmenerapkan model mereka sendiri atau menambahkan
ekstensi mereka sendiri. Untuk tujuan ini, metode nomor yang diciptakan tidak
semua digunakan oleh simulator itu sendiri, tetapi berguna untukpengembang
yang ingin memperpanjang kode.
1. Mendukung kemampuan data rate. Ini berarti bahwa setiap node dapat bekerja pada data rate sendiri, tergantung pada jarak dari penerima.
2. Mendukung hidden terminal problem. Node dapat dikonfigurasi untuk berada di LOS atau NLOS, agar hidden terminal problem dapat diselidiki. 3. Mendukung untuk berbagai sumber trafik yang berbeda:
4. Mendukung dari tidak adanya / keberadaan node non ERP. Keuntungan ini memanfaatkan opsi protokol IEEE 802.11g untuk menyesuaikan parameter jaringan tergantung jika semua node mendukung IEEE 802.11g (tidak adanya node non ERP) atau beberapa node hanya mendukung 802.11b atau sebelumnya (keberadaan node non ERP).
5. Dukungan pada mekanisme CTS to Self.
6. Dukungan dari semua lapisan fisik baru dari spesifikasi IEEE 802.11g yang meliputi: ERP-DSSS / CCK, ERP-OFDM, ERP-PBCC, dan DSSS-OFDM,
7. Dukungan dari fungsi 802.11e EDCA IEEE untuk Quality of Service (QoS) dan Layanan Diferensiasi pada IEEE 802.11 WLAN.
8. Dukungan untuk banyak hasil statistik seperti throughput dalam bit dan paket per detik, utilization, media access delay, queuing delay, total packet delay, delay jitter, packet length dan retransmission attempts.
9. Kemampuan untuk simulasi waktu yang sangat panjang, hingga 50.737 berabad-abad, tetapi tidak dianjurkan untuk mencobanya karena Anda mungkin tidak akan pernah melihat hasil simulasi.
2.8 Netbeans IDE
NetBeans adalah Integrated Development Environment (IDE) berbasiskan Java dari Sun Microsystems yang berjalan di atas Swing. Swingmerupakan sebuah teknologi Java untuk pengembangan aplikasi Desktop yang dapat bejalan di berbagai macam platforms seperti Windows, Linux, Mac OS X and Solaris.
Suatu IDE adalah lingkup pemrograman yang diintegrasikan kedalam suatu aplikasi perangkat lunak yang menyediakan pembangun Graphic User Interface (GUI), suatu text atau kode editor, suatu compiler atau interpreter dan suatu debugger.Netbeans merupakan software development yang Open Source, dengan kata lain software ini di bawah pengembangan bersama, bebas biaya.
NetBeans merupakan sebuah proyek kode terbuka yang sukses dengan pengguna yang sangat luas, komunitas yang terus tumbuh, dan memiliki hampir 100 mitra. Sun Microsystems mendirikan proyek kode terbuka NetBeans pada bulan Juni 2000 dan terus menjadi sponsor utama. Saat ini netbeans memiliki dua produk yaitu, NetBeans IDE dan NetBeans Platform.
The NetBeans IDE adalah sebuah lingkungan pengembangan dimana pemrogram dapat menulis, mengompilasi, mencari kesalahan dan menyebarkan program. Netbeans IDE ditulis dalam Java, namun dapat mendukung bahasa pemrograman lain. Terdapat banyak modul untuk memperluas Netbeans IDE. Netbeans IDE adalah sebuah produk bebas tanpa batasan penggunaan.
aplikasi desktop yang besar. Mitra ISV menyediakan plug-in bernilai tambah yang dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam Platform dan dapat juga digunakan untuk membuat kakas dan solusi sendiri.
Kedua produk adalah kode terbuka (open source) dan bebas (free) untuk penggunaan komersial dan non komersial. Kode sumber tersedia untuk guna ulang dengan lisensi Common Development and Distribution License (CDDL).
Kelebihan dan Kekurangan Netbeans :
Kelebihan NetBeans GUI Builder :
Salah satu yang menjadi kelebihan NetBeans GUI Builder adalah yang telah disebutkan diatas, yaitu GRATIS. Selain itu NetBeans GUI Builder sangat kompetebel dengan Swing karena memang langsung dikembangkan oleh Sun yang notabenenya sebagai pengembang Swing.
Kekurangan NetBeans GUI Builder :
NetBeans hanya mensupport 1 pengembangan Java GUI, yaitu Swing.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) merupakan teknik pendistribusian prioritas penggunaan kanal yang didesain untuk memenuhi kebutuhan Quality of Service (QoS) pada aplikasi realtime seperti aplikasi voice over internet protocol (VoIP) dan Video streaming dan disandarisasi melalui standar IEEE 802.11e. Parameter-parameter layer 2 MAC 802.11e EDCA memungkinkan Wireless Router atau Access Point (AP) memprioritaskan pengiriman trafik realtime daripada trafik tidak realtime, sebagai contoh VoIP didahulukan dari pada trafik file transfer protocol (FTP).
EDCA mengklasifikasikan trafik heterogen menjadi 4 kategori, dari prioritas tertinggi sampai terendah yakni: AC_VO untuk trafik suara dengan prioritas tertinggi, AC_VI untuk trafik video, AC_BE untuk trafik best effort, dan AC_BK untuk trafik background dengan prioritas yang paling rendah.
meringankan kerja AP sehingga trafik yang ke AP sudah terklasifikasi terlebih dahulu dan AP hanya bekerja pada manajemen penjadwalan pada antriannya saja.
Tugas Akhir ini mengkaji sejauh mana pengaruh penggunaan EDCA
dalam meningkatkan kinerja standar 802.11 yang ada.
1.2Perumusan Masalah
Untuk memfokuskan pembahasan Tugas Akhir ini, maka pembahasan masalah dirumuskan pada hal-hal sebagai berikut yaitu:
1. Parameter apa sajakah dalam standar 802.11e EDCA yang mempengaruhi kinerja jaringan 802.11.
2. Bagaimana pengaruh konfigurasi parameter EDCA terhadap kinerja standar IEEE 802.11.
1.3Tujuan Penulisan Tugas Akhir
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui pengaruh EDCA dalam meningkatkan kinerja jaringan 802.11.
1.4Batasan Masalah
Agar isi dan pembahasan Tugas Akhir ini menjadi terarah, maka dilakukan pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Parameter yang diuji yaitu throughput, media access delay, jitter dan total delay.
4. Standar IEEE 802.11 yang dievaluasi yakni IEEE 802.11 a/b/g 5. Evaluasi dilakukan sampai 40 user.
6. Evaluasi dilakukan dengan menggunakan piranti lunak simulasi Pamvotis yang terintegrasi dengan bahasa pemograman java.
1.5Metode Penelitian
Adapun metodologidalam penelitian ini yaitu : 1. Studi literatur
Pada tahap ini dilakukan studi pada berbagai referensi pustaka yang berkaitan dengan perancangan, baik buku, jurnal, artikel, dan lain-lain.
2. simulasi
Melakukan proses simulasi terhadap beberapa parameter yang akan di analisis dengan memasukkan komponen-komponen yang diperlukan
3. Analisis
Untuk mengetahui pengaruh EDCA terhadap kinerja jaringan IEEE 802.11, maka dalam proses simulasi dilakukan analisa terhadap Throughput,media access delay, jitter dan total packet delay.
1.6Sistematika Pembahasan
Untuk mempermudah pemahaman, tugas akhir ini ditulis dengan sistematika sebagai berikut:
Bab ini menjelaskan secara singkat latar belakang penelitian, perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah dan metodologi penelitian.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini berisi teori dasar yang berkaitan dengan penyelesaian Tugas Akhir ini. Teori dasar yang dibahas meliputi: 802.11 a/b/g , EDCA, Pembangkitan trafik, Standar RTS/CTS , Parameter Kinerja , Pamvotis. BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Dalam bab ini dibahas perancangan simulasi jaringan, spesifikasi perangkat dan komponen yang dibutuhkan,implementasi, serta parameter yang dianalisis.
BAB IV HASIL SIMULASI DAN ANALISA DATA
Bab ini membahas hasil penelitian yang dilakukan dan analisis terhadap hasil yang diperoleh.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
ABSTRAK
Protokol Media Access Control (MAC) jaringan Wireless Local Area Network (WLAN) pada awalnya mengacu pada standar 802.11. Protokol MAC pada standar ini minim dukungan QoS yang hanya dirancang untuk memberikan layanan best effort. Maka dari itu diciptakan Standar 802.11e yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas layanan pada tingkat data link layer. IEEE 802.11e mendefinisikan fungsi koordinasi baru dinamakan Enhanced Distributed Channel Access (EDCA). Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) dirancang untuk menyediakan QoS (Quality Of Service) dengan menambahkan fungsi pada Distribution Coordiantion Function (DCF) . Pada MAC layer, EDCA mendefinisikan empat FIFO (First In First Out) queue yang dinamakan Access Category (AC) yang memiliki parameter tersendiri. Sebelum memasuki MAC layer, setiap paket data yang diterima dari layer di atasnya diatur dengan nilai prioritas tertentu yaitu AC_VO (AC 0) untuk trafik suara dengan prioritas tertinggi, AC_VI (AC 1 ) untuk trafik video, AC_BE (AC 2) untuk trafik best effort, dan AC_BK (AC 3) untuk trafik background dengan prioritas yang paling rendah. Setiap paket data yang sudah diberi nilai prioritas dipetakan ke dalam Access Category. Tulisan ini membahas perbandingan antara EDCA dan Distribusi Channel Access (DCA). Dari hasil Perbandingan EDCA dan DCA diperoleh penurunan total rata-rata delay 22,53%, jitter 21,77%,media access delay 9,28% serta diperoleh peningkatan throughput sebesar 13,55% untuk IEEE 802.11 a dan g. Serta terjadi penurunan total rata-rata delay sebesar 25,12%, jitter 26,21%,media access delay 1,84% serta diperoleh peningkatan throughput sebesar 16,83% untuk IEEE 802.11 b. Hasil ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan konfigurasi EDCA dapat meningkatkan kinerja jaringan 802.11.
TUGAS AKHIR
PENGARUH ENHANCED DISTRIBUTED CHANNEL ACCESS (EDCA) TERHADAP KINERJA JARINGAN IEEE 802.11
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh
MOHD ANTAN WISUGA NIM : 120402025
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Protokol Media Access Control (MAC) jaringan Wireless Local Area Network (WLAN) pada awalnya mengacu pada standar 802.11. Protokol MAC pada standar ini minim dukungan QoS yang hanya dirancang untuk memberikan layanan best effort. Maka dari itu diciptakan Standar 802.11e yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas layanan pada tingkat data link layer. IEEE 802.11e mendefinisikan fungsi koordinasi baru dinamakan Enhanced Distributed Channel Access (EDCA). Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) dirancang untuk menyediakan QoS (Quality Of Service) dengan menambahkan fungsi pada Distribution Coordiantion Function (DCF) . Pada MAC layer, EDCA mendefinisikan empat FIFO (First In First Out) queue yang dinamakan Access Category (AC) yang memiliki parameter tersendiri. Sebelum memasuki MAC layer, setiap paket data yang diterima dari layer di atasnya diatur dengan nilai prioritas tertentu yaitu AC_VO (AC 0) untuk trafik suara dengan prioritas tertinggi, AC_VI (AC 1 ) untuk trafik video, AC_BE (AC 2) untuk trafik best effort, dan AC_BK (AC 3) untuk trafik background dengan prioritas yang paling rendah. Setiap paket data yang sudah diberi nilai prioritas dipetakan ke dalam Access Category. Tulisan ini membahas perbandingan antara EDCA dan Distribusi Channel Access (DCA). Dari hasil Perbandingan EDCA dan DCA diperoleh penurunan total rata-rata delay 22,53%, jitter 21,77%,media access delay 9,28% serta diperoleh peningkatan throughput sebesar 13,55% untuk IEEE 802.11 a dan g. Serta terjadi penurunan total rata-rata delay sebesar 25,12%, jitter 26,21%,media access delay 1,84% serta diperoleh peningkatan throughput sebesar 16,83% untuk IEEE 802.11 b. Hasil ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan konfigurasi EDCA dapat meningkatkan kinerja jaringan 802.11.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan umat Nabi Muhammad S.A.W.
Tugas Akhir merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“PENGARUH ENHANCED DISTRIBUTED CHANNEL ACCESSS (EDCA) TERHADAP KINERJA JARINGAN IEEE802.11 ”
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Suherman, ST., M.Comp., Ph.D selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Rahmad Fauzi ST,MT dan Bapak Dr. Maksum Pinem, ST, MT selaku dosen penguji Tugas Akhir, atas masukan dan bantuannya dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
5. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.
6. Kedua orang tua penulis atas semangat dan doanya kepada penulis dengan segala pengorbanan dan kasih sayang yang tidak ternilai harganya.
7. Kepada saudara/saudari penulisardian ratta laksamana ,tira oktaviani, yunita sri angraini,Muhammad ansyari,dian septaviani aziz dan Muhammad ilham syafii yang tak henti-hentinya memberikan dukungan penuh, doa, dan nasihat bagi penulis.
8. Teman – teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2012 atas dukungan, do’a, suka dan duka selama di bangku perkuliahan.
9. Teman-teman satu kontrakan Sudarmin pasaribu ,Hendra prayetno,Fajar Siddik nasution, M.Arif suhendra, Pebri Ramadhan Skm, Muhammad zein yang selalu memberi dukungan dan masukan kepada penulis.
11. Abang-abang senior yang selalu membantu, mendukung dan memberi masukan selama menjalani perkuliahan.
12. Keluarga Besar MME-GS yang telah memberikan banyak sekali pembelajaran.
13. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, 24Agustus 2016 Penulis
DAFTAR ISI
1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 2
1.5 Metode Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Pembahasan ... 3
II. DASAR TEORI ... 5
2.3.2.1EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) ... 14
2.4 Pembangkitan Trafik ... 18
2.4.1 Distribusi Poisson ... 18
