Analisa unjuk kerja FMIPv6 pada aplikasi video streaming H.264 : studi kasus perpindahan antar foreign network.

ABSTRAK

Protocol FMIPv6 (Fast Handover for Mobile IPv6) ditujukan untuk penyempurnaan fitur handover pada protocol mobile IPv6 (MIPv6) dalam mendukung koneksi akses mobile tanpa jeda. Pada penelitian sebelumnya menyatakan bahwa ada masalah handover ketika pengguna melakukan streaming video pada protocol MIPv6. Penelitian ini dimaksud untuk mengetahui penyempurnaan unjuk kerja handover pada protocol MIPv6 yang telah disempurnakan oleh protocol FMIPv6.

Penelitian dilakukan dengan mengamati unjuk kerja dari parameter FMIPv6 meliputi delay handover, handover success ratio, packet loss, throughput dan jitter. Ketika digunakan untuk melakukan streaming dengan berbagai resolusi video streaming dimana pengguna juga melakukan pergerakan. Pergerakan pengguna dilakukan dari access point asal mendekati access point tujuan dengan berbagai kecepatan yang berbeda yaitu berjalan (0,5m/s -0,8m/s), jalan cepat (1,39m/s-1.8m/s) dan berlari (1,8m/s-2,2m/s).

Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh dan efektifitas dari berbagai variasi resolusi video streaming dan pergerakan pengguna terhadap protocol FMIPv6.

ABSTRACT

Protocol FMIPv6 (Fast Handover for Mobile IPv6) handover feature enhancements aimed at mobile IPv6 protocol (MIPv6) to support mobile access connections without disconnect. In previous research states that there are a problem of handover when the user to stream video on MIPv6 protocol. This study sought to determine the performance improvement of handover in MIPv6 protocol which has been enhanced by the FMIPv6 protocol.

The study was conducted by observing the performance FMIPv6 of the parameters include delay handovers, handover success ratio, packet loss, throughput and jitter. When used to stream the video streaming where the resolution of a variety also perform the movement of users. The movement of the user from the carrent access point to the outher access point with a variety of different speeds are walk (0.5 m / s -0,8m / s), brisk (1,39m / s-1.8m / s) and run (1 , 8m / s-2.2 m / s).

Results are expected to provide information about the effects and effectiveness of a wide variety of streaming video resolution and the movement of the user from FMIPv6 protocol.

i

LEMBAR JUDUL

ANALISA UNJUK KERJA FMIPv6 PADA APLIKASI VIDEO STREAMING H.264

“STUDI KASUS PERPINDAHAN ANTAR FOREIGN NETWORK”

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Disusun oleh : Herpinto Setiawan

NIM : 085314093

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAIN DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

ii

PERFORMANCE ANALYSIS FMIPv6 ON VIDEO STREAMING H.264 APPLICATION

“CASE STUDY MOVEMENT AMONG FOREIGN NETWORK”

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements To Obtain The Sarjana Komputer Degree In Informatics Engineering Study Program

By : Herpinto Setiawan

085314093

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF INFORMATICS ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY

iii

iv

v

PERNYATAAN KEA SLIAN HASI L KARYA

PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat dan menggunakan hasil karya atau sebagian dari hasil karya orang lain, kecuali yang tercantum dan disebutkan dalam kutipan serta daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 27 Agustus 2014 Penulis,

vi

PERNYATAAN PER SETUJUAN PUBLIKA SI KARYA I LMIAH

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, Mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Herpinto Setiawan

NIM : 085314093

Demi pengembangan dan ilmu pengetahuan, Saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :

“Analisa Unjuk Kerja FMIPv6 Pada Aplikasi Video Streaming H.264 “Studi Kasus Perpindahan Antar Foreign Network””

Bersama perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk lain, mengelola dalam bentuk pagkalan data, mendistribusikan secara terbatas dan mempublikasikan dalam bentuk media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu memberikan loyalty kepada saya selama rerap mencantumkan saya dalam sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 27 Agustus 2014 Penulis,

vii

ABSTRAK

Protocol FMIPv6 (Fast Handover for Mobile IPv6) ditujukan untuk penyempurnaan fitur handover pada protocol mobile IPv6 (MIPv6) dalam mendukung koneksi akses mobile tanpa jeda. Pada penelitian sebelumnya menyatakan bahwa ada masalah handover ketika pengguna melakukan streaming video pada protocol MIPv6. Penelitian ini dimaksud untuk mengetahui penyempurnaan unjuk kerja handover pada protocol MIPv6 yang telah disempurnakan oleh protocol FMIPv6.

Penelitian dilakukan dengan mengamati unjuk kerja dari parameter FMIPv6 meliputi delay handover, handover success ratio, packet loss, throughput dan jitter. Ketika digunakan untuk melakukan streaming dengan berbagai resolusi video streaming dimana pengguna juga melakukan pergerakan. Pergerakan pengguna dilakukan dari access point asal mendekati access point tujuan dengan berbagai kecepatan yang berbeda yaitu berjalan (0,5m/s -0,8m/s), jalan cepat (1,39m/s-1.8m/s) dan berlari (1,8m/s-2,2m/s).

Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh dan efektifitas dari berbagai variasi resolusi video streaming dan pergerakan pengguna terhadap protocol FMIPv6.

viii

ABSTRACT

Protocol FMIPv6 (Fast Handover for Mobile IPv6) handover feature enhancements aimed at mobile IPv6 protocol (MIPv6) to support mobile access connections without disconnect. In previous research states that there are a problem of handover when the user to stream video on MIPv6 protocol. This study sought to determine the performance improvement of handover in MIPv6 protocol which has been enhanced by the FMIPv6 protocol.

The study was conducted by observing the performance FMIPv6 of the parameters include delay handovers, handover success ratio, packet loss, throughput and jitter. When used to stream the video streaming where the resolution of a variety also perform the movement of users. The movement of the user from the carrent access point to the outher access point with a variety of different speeds are walk (0.5 m / s -0,8m / s), brisk (1,39m / s-1.8m / s) and run (1 , 8m / s-2.2 m / s).

Results are expected to provide information about the effects and effectiveness of a wide variety of streaming video resolution and the movement of the user from FMIPv6 protocol.

ix

KATA PENGANTAR

Kemampuan analisis yang mendalam terhadap sebuah teknologi adalah salah satu kemampuan yang harus dimiliki oleh seorang network engineer. Kemampuan analisis yang memadai akan memberi hasil optimal dalam setiap implementasi dari teknologi tersebut. Network engineer dewasa ini dituntut untuk mampu memberikan pandangan berdasarkan latar belakang ilmu yang telah didapat selama ini.

Dalam hal ini adalah implementasi mobile ipv6 (MIPv6) dan Fast-mobile IPv6 (FMIPv6) dalam sistem operasi linux ubuntu 8.04 LTS. Saat penggunaan melakukan video streaming dan melakukan perpindahan memungkinkan koneksi tanpa jeda dengan adanya MIPv6 dengan resolusi yang berbeda maupun kecepatan yang berbeda. Hal itu tentu sangat membuka kemungkinan untuk mengetahui kinerja dari protocol untuk handover yaitu FMIPv6. Oleh karena itu, penulis melakukan analisa terhadap kinerja protocol FMIPv6 terhadap resolusi dan kecepatan pengguna saat berpindah. Hingga nantinya dapat dihasilkan kesimpulan dan saran yang berguna.

x

HALAMAN PERSEMBAHAN

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat wajib untuk mencapai gelar Sarjana Komputer Jurusan Teknik Informatika pada Fakultas Sain dan Teknologi Universitas Sanata Dharma. Saya menyadari bahwa, tanpa adanya dorongan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi saya dalam penyelesaian skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.

2. Ibu Ridowati Gunawan, S.Kom., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika.

3. Bapak B. Herry Suharto, S.T., M.T selaku dosen pembimbing skripsi dari penulis dan motivator dalam menjalani hidup sebagai mahasiswa.

4. Bapak H. Agung Hermawan, S.T., M.Kom. dan Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T. selaku penguji skripsi ini.

xi

6. Bapak Djumakir, Ibu waginah, Mas Yayiari Bayu Ismoyo, Mbak Budi Lestari dan Keluarga Besar dari penulis yang telah memberi dukungan doa, materi, dan semangat. Tanpa semua itu penulis tidak akan memperoleh kesempatan untuk menimba ilmu hingga jenjang perguruan tinggi dan akhirnya dapat menyelesaikan skripsi ini.

7. Keluarga kecil penulis Emiliana Suci Christi Rosari dan si kecil Pandya Madaharsa yang telah menjadi reaktor dan pemicu semangat dalam menyelesaikan seripsi ini.

8. Keluarga Klaten (Pak Lik Gogol, Ibu Lik Sum, Wahyu dan Uki) yang telah memberikan kesan yang sangat berkesan dan memberi motivasi yang dalam bagi penulis.

9. Eyang Sutinah, Ibu Wakinem dan Mayang Diah Rahmasari, kalian orang tua penulis kedua terimakasih atas waktu dan tempat maupun motivasi yang telah diberikan oleh penulis.

10. Petugas laboraturium mas danang yang telah menyempatkan dan memberi fasilitas dalam pengumpulan data.

11. Sahabat-sahabat penulis (Yustinus Danang, Steve, Hamdan, Rizki, Ian, Dimas dan Wahyu), para pejuang dalam menyelesaikan skripsi di Teknik Informatika USD ( Tina, Hugo, Catur, Helan, Bogi, kakak angkatan, adik angkatan dan yang tidak dapat disebutkan satu persatu).

xii

selama penyelesaian skripsi ini. semua yang penulis sampaikan di atas tidaklah cukup untuk menggambarkan betapa besarnya hutang budi penulis. Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi pembaca dan bagi pengembangan ilmu. Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih terdapat kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaan, maka saran dan kritik yang bersifat membangun akan sangat dibutuhkan.

Yogyakarta, 27 Agustus 2014 Penulis

xiii

MOTTO

Anda tidak bisa mengubah orang lain, Anda harus menjadi

perubahan yang Anda harapkan dari orang lain

(Mahatma Gandhi).

I can do all things through Him who strengthens me

(Philippians 4: 13)

Cita-cita bersifat pribadi, bermimpilah karena mimpi sanggup

diwariskan

.

xiv

DAFTAR SINGKATAN

CN : Correspondent Node CoA : Care of Address

DHCP : Dynamic Host Configuration Protocol

HA : Home Agent

HoA : Home Address

IETF : Internet Engineering Task Force IP : Internet Protocol

IPv4 : Internet Protocol version 4 IPv6 : Internet Protocol version 6

ITU : International Telecommunication Union MN : Mobile Node

PC : Personal Computer QoS : Quality of Service

Radvd : Router Advertisement Daemon RTP : Real-Time Transport Protocol TTL : Time To Live

xv

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ... v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ... vi

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

HALAMAN PERSEMBAHAN ... x

MOTTO ... xiii

DAFTAR SINGKATAN ... xiv

DAFTAR ISI ... xv

DAFTAR GAMBAR ... xx

DAFTAR TABEL ... xxiii

DAFTAR GRAFIK ... xxv

xvi

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 3

1.3.1.Tujuan Penelitian ... 3

1.3.2.Manfaat Penelitian ... 3

1.4. Batasan Masalah ... 3

1.5. Metodologi Penelitian ... 4

1.6. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II LANDASAN TEORI ... 6

2.1. Internet Protocol Version 6 (IPv6) ... 6

2.1.1.Format Pengalamatan IPv6 ... 7

2.1.2.Komparasi Header Packet ... 8

2.1.3.IPv6 untuk Mobile ... 11

2.2. IEEE 802.11 ... 16

2.2.1.Standarisasi 802.11 (WLAN) ... 18

2.2.2.Standar 802.11n ... 19

2.3. Fast Handover for MIPv6 (FMIPv6) ... 22

2.3.1.Komponen FMIPv6 ... 23

2.3.2.Handover pada FMIPv6 ... 24

2.4. Video Streaming ... 27

2.4.1.Mode Jaringan Video Streaming ... 29

2.4.2.Protocol Untuk Aplikasi Real-Time ... 30

xvii

2.5.1.Aplikasi H.264 ... 32

2.5.2.Standar Pengkodean H.264/AVC ... 33

2.5.3.Deblocking filter H.264/AVC ... 35

2.5.4.Profiles dan Levels H.264/AVC... 35

2.6. Quality of Service (QoS) dan Parameter Mobile Services ... 36

2.6.1.Delay Handover ... 37

2.6.2.Handover Success Ratio... 38

2.6.3.Packet Lost Ratio ... 39

2.6.4.Throughput ... 40

2.6.5.Jitter ... 41

2.7. Operating System: Ubuntu 8.04 LTS ... 42

2.8. VLC/ VideoLAN ... 44

2.9. X264 for VLC/VideoLAN ... 46

2.10. Network Performance Tools: Wireshark ... 47

BAB III RANCANGAN DAN METODE PENELITIAN ... 49

3.1. Perancangan Topologi Jaringan ... 49

3.2. Perangkat Keras (Hardware) dan Perangkat Lunak (Software) ... 50

3.2.1.CN ... 50

3.2.2.HA ... 51

3.2.3.PAR ... 52

3.2.4.NAR ... 53

3.2.5.MN ... 54

xviii

3.3. Batasan Penelitian ... 56

3.4. Perancangan Skenario Jaringan FMIPv6 ... 57

3.4.1.Skenario I (Performa Protocol FMIPv6) ... 59

3.4.2.Skenario II (Performa Handover dan Protocol FMIPv6 ) ... 61

3.5. Metodologi Pengolahan dan Analisa Data ... 63

3.5.1.Delay Handover ... 63

3.5.2.Handover Success Ratio... 64

3.5.3.Jitter... 65

3.5.4.Packet Loss Ratio ... 65

3.5.5.Throughput ... 66

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS DATA... 68

4.1. Instalasi dan konfigurasi Jaringan FMIPv6 ... 68

4.1.1.Instalasi dan konfigurasi Corespondent Node... 72

4.1.2.Instalasi dan konfigurasi Home Agent ... 74

4.1.3.Instalasi dan konfigurasi PAR (Access Point I) ... 78

4.1.4.Instalasi dan konfigurasi NAR (Access Point II) ... 81

4.1.5.Instalasi dan konfigurasi Mobile Node ... 84

4.2. Pengujian Jaringan FMIPv6 ... 87

4.2.1.Pengujian Sekenario I ... 88

4.2.2.Pengujian Sekenario II ... 89

4.3. Analisa Data ... 93

4.3.1.Analisa Delay Handover ... 94

xix

4.3.3.Analisa Packet Loss Ratio... 99

4.3.4.Analisa Throughput ... 100

4.3.5.Analisa Jitter ... 102

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 105

5.1. Kesimpulan ... 105

5.2. Saran ... 106

DAFTAR PUSTAKA ... 107

xx

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1IPv6 packet header [5]. ... 8

Gambar 2.2 Format header IPv4 [6]. ... 9

Gambar 2.3 Infrastucture network 802.11 WLAN ... 17

Gambar 2.4 Point-to-point (ad-hoc) network 802.11 WLAN [9]. ... 18

Gambar 2.5 Point Spesifikasi 802.11 [9]... 20

Gambar 2.6 WiFi Channel [9]. ... 21

Gambar 2.7 Non Overlapping WiFi Channel[9]. ... 21

Gambar 2.8: Referensi skenario untuk handover ... 26

Gambar 2.9: H.264 source coder [18] ... 33

Gambar 2.10: Profiles dan Levels H.264/AVC ... 36 Gambar 2.11: proses handover pada protocol FMIPv6. ... 38

Gambar 2.12 Ubuntu 8.04 LTS default desktop ... 43

Gambar 2.13 Struktur Kernel Operating System ... 44

Gambar 2.14: Screenshoot VLC ... 45

xxi

Gambar 2.17: Informasi packet loss dan jitter. ... 47

Gambar 2.18: Informasi summary pada wireshark. ... 48

Gambar 3.1: Rancangan Topologi jaringan FMIPv6[31]... 50

Gambar 3.2: Access Points Linksys WRT320N ... 55

Gambar 3.3: Spesifikasi Access Points Linksys WRT320N ... 56

Gambar 3.4: Flowchart skenario pengujian. ... 58

Gambar 3.5: Skenario pengujian I MN saat terkoneksi di AP1. ... 60

Gambar 3.6: Pengujian skenario 2(dua) ... 61

Gambar 4.1: Konfigurasi interface di CN. ... 73

Gambar 4.2: Konfigurasi VLC pada CN. ... 74

Gambar 4.3: Konfigurasi mip6d.conf pada CN. ... 74

Gambar 4.4: Konfigurasi mip6d.conf pada HA. ... 76

Gambar 4.5: Konfigurasi radvd pada HA. ... 77

Gambar 4.6: Konfigurasi interface pada HA. ... 77

Gambar 4.7: Konfigurasi fmipv6-ar.conf pada PAR. ... 79

Gambar 4.8: Konfigurasi radvd pada PAR. ... 80

Gambar 4.9: Konfigurasi interface pada PAR. ... 80

Gambar 4.10: Konfigurasi fmipv6-ar.conf pada NAR... 82

xxii

Gambar 4.12: Konfigurasi interface pada NAR. ... 83

Gambar 4.13: Konfigurasi VLC pada MN. ... 85

Gambar 4.14: Konfigurasi mip6d.conf pada MN. ... 86

Gambar 4.15: Konfigurasi fmipv6-ar.conf pada MN... 87

xxiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komparasi packet header IPv6 dan IPv4. ... 10

Tabel 2.2 Packet loss ratio [20]. ... 40

Tabel 2.3 Jitter [20]. ... 42

Tabel 2.4 Speifiksi harware Ubuntu 8.04 LTS. ... 43

Tabel 3.1: Spesifikasi hardware dan software CN. ... 51

Tabel 3.2: Spesifikasi hardware dan software HA. ... 52

Tabel 3.3: Spesifikasi hardware dan software PAR. ... 53

Tabel 3.4: Spesifikasi hardware dan software NAR. ... 54

Tabel 3.5: Spesifikasi hardware dan software MN. ... 55

Tabel 3.6: Setting detail video file. ... 58

Tabel 3.7: Data pengujian skenario I. ... 60

Tabel 3.8: Data pengujian skenario II untuk parameter jitter . ... 62

Tabel 3.9: Data pengujian skenario II untuk parameter packet loss ratio . ... 62

Tabel 3.10: Data pengujian skenario II untuk parameter throughput . ... 62

Tabel 3.11: Data pengujian skenario II untuk parameter handover success ratio. 63

xxiv

Tabel 4.1: Tabel pengujian sekenario I. ... 88

Tabel 4.2: Tabel pengujian sekenario II parameter jitter. ... 90

Tabel 4.3: Tabel pengujian sekenario II parameter packet lost ratio. ... 90

Tabel 4.4: Tabel pengujian sekenario II parameter throughput. ... 90

Tabel 4.5: Tabel pengujian sekenario II parameter handover success ratio. ... 91

Tabel 4.6: Tabel pengujian sekenario II parameter delay handover. ... 91

xxv

DAFTAR GRAFIK

1

BAB I PENDAHULU AN BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi wireless mendorong pertumbuhan akses mobile data internet [1]. Hal ini dipacu oleh peningkatan pertumbuhan wide-area internet nirkabel pada sekala global untuk berbagai layanan seperti merambah web, multimedia messaging, e-commerce, streaming multimedia. Disamping itu kebutuhan komunikasi bergerak juga melatarbelakangi perkembangan teknologi mobile, yang mampu melayani perpindahan koneksi antar jaringan tanpa jeda koneksi.

Protocol Mobile IPv6 (MIPv6) telah mendukung koneksi akses mobile tanpa jeda, sehingga saat mobile node (MN) berpindah antar jaringan tidak mengalami hambatan ketika sedang melakukan akses data. MIPv6 semakin diperbarui dengan adanya penyempurnaan pada protocol handover, yaitu fast handover for Mobile IPv6 (FMIPv6) [2]. Protocol FMIPv6 ditujukan untuk mendukung layanan pertukaran data secara real time. Contohnya ketika MN melakukan streaming video saat mengalami perpindahan antara access router satu ke access router yang lain dari sourceCorespondent Node (CN) yang melibatkan protocolhandover.

mengatasi masalah keterbatasan resourse pada jaringan FMIPv6. Pada tugas akhir ini digunakan video codec H.264 dimana codec ini dapat menjaga kualitas video pada bit rate yang kecil. Sehingga diharapkan kualitas video masih memenuhi standar ITU-T dan KPI setelah dilewatkan pada jaringan FMIPv6.

Kualitas jaringan yang meggunakan protocol FMIPv6 terhadap komunikasi streaming video dengan codec H.264 dapat diketahui dengan cara implementasi dan analisa. Beberapa parameter standar kualitas dari layanan streaming video yang harus diperhatikan yaitu jitter, troughput dan paket loss, sedangkan untuk mengetahui kualitas layanan mobile dapat menggunakan parameter handover success ratio dan delay handover.

Pada layanan mobile ada beberapa masalah yang dapat mengurangi kinerja dari protocol MIPv6 contohnya handover[3]. Skripsi ini dimaksudkan untuk mencari dampak kecepatan pergerakan pengguna terhadap performansi protocol FMIPv6 sebagai penyemurnaan fasilitas handover MIPv6 pada apilkasi streaming video H.264. Selain itu untuk menunjukan seberapa efektif protocol FMIPv6 terhadap user mobility dan resolusi video pada jaringan.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan, maka rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu :

2. Seberapa efektif protocol FMIPv6 dalam proses handover antar jaringan WLAN saat MN melakukan streaming video H.264.

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.3.1. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini meliputi :

1. Mendapatkan informasi packet traffic data pada model jaringan FMIPv6 antar WLAN.

2. Menganalisis dan mengidentifikasi delay handover, handover success ratio, jitter, troughput dan paket loss yang terjadi ketika pengguna bergerak menuju jaringan yang berbeda.

1.3.2. Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Referensi bagi peneliti lain dalam membangun jaringan yang serupa.

2. Pengembang pengetahuan baru tentang FMIPv6 dalam proses handover antara jaringan WLAN.

1.4. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

3. Parameter kualitas layanan video streaming yang diukur adalah jitter, troughput dan paket loss.

4. Parameter delay handover, handover success ratio dikhususkan untuk user mobile.

1.5. Metodologi Penelitian

Adapun metodelogi penelitian yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Studi literatur

Melakukan studi literatur dari jurnal ilmiah, media ilmiah, buku-buku, dan prosiding sebagai landasan teori yang berkaitan dengan masalah penelitian, serta pengambilan data dari hasil penelitian yang dibutuhkan sebagai bahan pertimbangan untuk penelitian ini.

2. Tahapan Implementasi

Melakukan pemodelan jaringan berdasarkan teori yang meliputi : a. Desain jaringan FMIPv6

b. Konfigurasi komponen-komponen FMIPv6.

c. Perancangan pengujian sistem FMIPv6 secara keseluruhan pada jaringan WLAN dengan aplikasi streaming video.

a. Proses handover pada sistem FMIPv6 saat terjadinya handover. b. QoS dan parameter delay handover, handover success ratio pada

jaringan FMIPv6 di WLAN ketika Mobile Node (MN) melakukan streaming video selama terjadinya handover.

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada penelitian ini dibagi beberapa bab melipiti BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI

Bagian ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan judul atau masalah di tugas akhir.

BAB III RANCANGAN DAN METODE PENELITIAN

Bab ini berisi perencanaan model jaringan dan komponen-komponen jaringan beserta metode penelitian yang akan dilakukan oleh penulis. BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS DATA

Bab ini berisi pelaksanaan implementasi dan melakukan analisis data dari pemodelan jaringan FMIPv6.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

6

BAB II LANDASAN TEORI BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Internet Protocol Version 6 (IPv6)

2.1.1. Format Pengalamatan IPv6

Penulisan alamat IPv6 menggunakan heksadesimal. Terdapat 3 langkah perkembangan model penulisan alamat IPv6, yaitu :

a. Penulisan dengan heksadesimal di mana tiap sepanjang 16 bit, dipisahkan dengan karakter. Untuk selanjutnya tiap bilangan heksa sepanjang 16 bit disebut field. Tiap field secara umum terdiri atas 4 angka heksadesimal. Secara umum digambarkan dengan alamat x:x:x:x:x:x:x:x, dimana x adalah bilangan heksadesimal sepanjang 16 bit. Contoh representasi:

2001:0660:4701:0003:FEDC:BA98:7654:3210

2001:0000:0000:0000:0008:0800:200C:417A disingkat 2001:0:0:0:8:800:200C:417A

Dapat dilihat diatas bahwa sejumlah bilangan 0 pada awal field dapat dihilangkan.

b. Karena banyak alamat yang akan mempunyai beberapa angka nol, maka dapat dibuat penyingkatan. Sejumlah field yang bernilai 0 atau 0000 dapat diganti dengan pasangan titik dua (::). Sebagai contoh:

2001:0:0:0:8:0800:200C:417A => 1080::8:800:200C:417A 2001:0:0:0:0:0:0:101 => FF01::101

c. Untuk kompatibilitas dengan IPv6 heksadesimal (x:x:x:x:x:x:x:x:) digabung dengan alamat IPv4 sebenarnya dan dipisahkan dengan titik dua (:). Jika alamat IPv4 adalah :

192.31.23.24 172.17.35.23 maka dapat ditulis: 0:0:0:0:0:0:192.31.23.24 0:0:0:0:0:FFFF:172.17.35.23 Lalu disingkat menjadi: ::192:31:23:24

::FFFF:172:17:35:23

2.1.2. Komparasi Header Packet

Berikut ini merupakan gambar dari header packet IPv6 dan header packet IPv4.

Gambar 2.2 Format header IPv4 [6].

Berikut ini merupakan perbandingan format header packet IPv4 dan IPv6:

IPv4 IPv6

Version

Sama akan tetapi mempunyai nomor versi yang berbeda.

Internet Header Langth

Dihapus dalam IPv6. field header length tidak lagi dibutuhkan, karena header IPv6 selalu mempunyai ukuran yang sama yaitu 40 byte. Penambahan ukuran terjadi pada header tambahan

Type of service Dalam IPv6, digantikan Field Traffic Class.

Total length

Identification, Fragmentation flag, Fragmen ofset

Dihapus dalam IPv6. Informasi fragmentasi tidak dimasukan lagi dalam header IPv6. Hal ini diperankan oleh Header Extension Fragmen.

Time to live Dalam IPv6, digantikan oleh Field Hop Limit.

Protocol

Dalam IPv6, digantikan oleh Field Next Header.

Header Checksum

Dihapus dalam IPv6. Deteksi error (level-bit) packet IPv6 dibentuk oleh link layer.

Source address

Dihapus dalam IPv6. Opsi-opsi dalam IPv4 diperankan oleh header extension IPv6

Flow Label

Flow Label adalah satu field baru pada header IPv6yang tidak ditemukan dalam header IPv4.

2.1.3. IPv6 untuk Mobile

Dibawah ini akan dijelaskan anggapan sebagai “esensial” fungsi dan layanan dari IPv6 yang menyangkut dengan mobile. Dengan kata lain, tanpa fungsi dan jasa IPv6 tidak akan mampu untuk mencapai operasi IPv6 yang memuaskan (atau bahkan tidak ada konektivitas sama sekali). Pertama, akan dijelaskan secara singkat tentang Neighbor Discovery (ND) dan selanjutnya akan dijelakan sedikit tentang IPv6 Address Autoconfiguration [7].

2.1.3.1. Neighbor Discovery (ND)

Neighbor Discovery (ND) adalah sebuah protocol yang memungkinkan node (host dan router) yang berbeda pada link yang sama untuk mengiklankan keberadaan mereka ke node tetangga mereka, dan untuk mempelajari tentang keberadaan node tetangga mereka. Ini adalah fungsi dasar yang harus ada pada semua implementasi IPv6 pada platform apapun. Neighbor Discovery untuk IPv6 yang menggantikan protocol di IPv4 yaitu: router discovery (RDISC), Address Resolution Protocol (ARP) dan ICMPv4 redirect. Neighbor discovery didefinisikan dalam dokumen-dokumen sebagai berikut:

a. RFC 2461, Neighbor Discovery for IP version 6 [RFC2461] b. RFC 2462, IPv6 Stateless Address Autoconfiguration [RFC2462] c. RFC 2463, Internet Control Message Protocol (ICMPv6) for the

Internet Protocol Version 6 Specification. [RFC2463].

-node tetangga berada pada link yang sama. Jika alamat-alamat link layer yang ditemukan sudah tidak berlaku lagi maka alamat-alamat tersebut yang ada pada cache akan segera dihapus. Setiap host akan menggunakan ND untuk mencari router-router tetangganya yang bersedia untuk melewatkan packet- packet dari host itu sendiri. Setiap node akan menggunakan NDuntuk mendeteksi perubahan pada alamat link layer. Ketika jalur ke router gagal/rusak, host akan secara aktif mencari jalur alternatif penggantinya.

ND menggunakan (ICMPv6) pesan berikut:

a. Router Solicitation (RS), Pesan RS dikirim oleh host-host IPv6 untuk menemukan router-router IPv6 yang tersedia di sepanjang link. Sebuah host mengirimkan pesan RS agar router-router IPv6 merespon secepatnya. Hal ini dilakukan tanpa harus menunggu dulu pesan Router Advertisement dari router yang dikirimkan per periodik.

b. Router Advertisement (RA), router mengumumkan pesan tentang keberadaan mereka yang berisi informasi tentang berbagai macam link dan parameter internet yang dikirimkan secara periodik. Pesan ini dikirim dalam rangka untuk merespon pesan RSdari host yang dikirim saat startup sistem. RAberisi prefix-prefix yang digunakan untuk pengenalan/pencarian link, konfigurasi alamat IPv6, nilai perkiraan, batasan hop dan sebagainya.

tersebut digunakan untuk memeriksa apakah tetangganya tersebut masih dapat dijangkau dengan alamat link layer yang berada dalam memori cache-nya atau tidak. NSjuga digunakan untuk mendeteksi alamat yang ganda.

d. Neighbor Advertisement (NA), sebuah respon dari adanya pesan NS. Node boleh juga mengirimkan NA tanpa didahului oleh NS. Hal ini digunakan untuk mengumumkan perubahan alamat link layer pada tetangganya tersebut.

e. Redirect, digunakan oleh router-router untuk menginformasikan host-host tentang hop pertama yang paling baik untuk sebuah tujuan tertentu.

Alamat multicast untuk semua node adalah “FF02::1”, yang merupakan jangkauan alamat link-link untuk dapat mencapai semua node. Sedangkan alamat multicast untuk semua router adalah “FF02::2”, yang merupakan jangkauan alamat link lokal untuk mencapai semua router. ND dijelaskan secara formal dalam dokumentasi RFC 2461. Protocol ini dapat memecahkan permasalahan yang berhubungan dengan interaksi antar node-node yang terhubung dalam link yang sama. Mekanisme yang digunakan untuk memecahkan permasalahan tersebut berupa:

a. Router Discovery, Bagaimana host-host mencari router yang terkoneksi pada link yang sama.

(MTU) atau parameter-parameter internet seperti jumlah batasan hop yang akan ditempatkan pada packet yang akan dikirim.

c. Next-hop Determination, Algoritma yang digunakan untuk memetakan alamat IPv6 dari node tujuan ke dalam alamat IPv6 node tetangganya. Trafik untuk node tujuan tersebut akan dikirimkan ke node tetangganya tersebut. Next-hop ini dapat berupa router atau host tujuan itu sendiri. Hal ini tergantung dari, ke mana trafik itu akan dikirim. Jika tujuannya masih berada dalam satu link yang sama, maka next hop adalah node tujuan itu sendiri, dan jika tujuannya sudah berbeda link/prefix maka next-hop tersebut adalah router.

d. Address Resolution, Bagaimana node-node mencari alamat link layer dari node yang akan dituju yang masih berada pada link yang sama (misalnya node tetangga) hanya dengan diberikan alamat IPv6 node tujannya saja.

e. Neighbor Unreachability Detection (NUD), Bagaimana node mempelajari bahwa salah satu dari tetangganya sudah tidak aktif lagi. Untuk node tetangga yang digunakan sebagai router, node tersebut dapat mencoba rute alternatif yang lain.

g. Redirect, Bagaimana router memberitahu host tentang node pertama mana yang baik sebagai next-hop untuk mencapai tujuan tertentu.

h. Prefix Discovery, Bagaimana host-host menemukan alamat prefix yang mengidentifikasikan link tempat host-host tersebut saling terinterkoneksi (node-node menggunakan prefix untuk membedakan apakah node yang akan dituju tersebut berada pada link yang sama dengan node asal atau node yang akan dituju tersebut hanya dapat dijangkau melalui router).

i. Address Autoconfiguration, Bagaimana node-node secara otomatis mengkonfigurasi alamat IPv6untuk interface-nya [7].

2.1.3.2. IPv6 Address Autoconfiguration

Sebuah host IPv6 dapat mengkonfigurasi secara otomatis dengan alamat IPv6 untuk digunakan pada jaringan. Konfigurasi alamat dapat dilakukan dalam stateful atau stateless manner. Sebuah host IPv6 dapat menggunakan kedua stateless dan konfigurasi stateful address benar-benar independen dari satu sama lain. Cara yang tepat untuk digunakan dapat menandakan dengan pengaturan pesan flag di router advertisement.

a. Stateless Address Configuration

seperti server Dynamic Host Configuration Protocol version 6 (DHCPv6). DenganIPv6, router akan mengirimkan pesan RAyang berisi prefix global dan site-local. Pesan RA ini dikirimkan oleh router secara periodik ataupun dapat dikirimkan sewaktu-waktu apabila ada host yang mengirimkan pesan RS pada saat system startup. Alamat prefix IPv6 yang digunakan untuk Stateless Autoconfiguration dari interface ethernet mempunyai panjang 64 bit.

b. Stateful Address Configuration

Alamat IPv6 dan opsi-opsi konfigurasi lainnya diperoleh dari DHCPv6. Sebuah host akan menggunakan Statefull Autoconfiguration saat ia menerima pesan RA tanpa opsi-opsi prefix, dan Flag Managed Address Configuration atau Flag Other Stateful Configuration bernilai 1 (satu). Sebuah host juga akan menggunakan konfigurasi Address Statefull saat dimana tidak ada router yang ditemukan dalam link lokal [7].

2.2. IEEE 802.11

menawarkan penghematan daya dan memperpanjang masa pakai baterai peralatan mobile tanpa kehilangan konektivitas jaringan.

Dua arsitektur jaringan yang didefinisikan dalam standar IEEE 802.11 [8], yaitu :

1. Infrastructure network: Sebuah jaringan yang menyediaan koneksi antar client wireless dan wired network resources. Transisi dari data dari nirkabel untuk media kabel terjadi melalui Access Point (AP). Infrastucture network dapat dilihat pada Gambar 2.3 , terdiri dari : a. Basic Service Set (BSS), hanya terdapat satu AP.

b. Extented Service Set (ESS), dua BSS atau lebih membentuk suatu subnet.

Gambar 2.3 Infrastucture network 802.11 WLAN

nirkabel. Biasanya, jaringan ad-hoc diciptakan secara spontan dan tidak mendukung akses ke jaringan kabel. Ad-hoc jaringan tidak memerlukan AP.

Gambar 2.4 Point-to-point (ad-hoc) network 802.11 WLAN [9].

2.2.1. Standarisasi 802.11 (WLAN)

Karena wireless LAN menggunakan media transmisi frekuensi radio, wireless LAN diatur oleh jenis hukum yang sama yang digunakan untuk mengatur hal-hal seperti AM/FM radio. Federal Communications Commission ( FCC) mengatur penggunaan alat dari wireless LAN. Dalam pemasaran wireless LAN sekarang, ada beberapa standar operasional dan syarat yang diciptakan dan dikembangkan oleh Institute of Electrical Electronic Engineers (IEEE) [9]. Beberapa standar wireless LAN anara lain :

light-based dan RF.

2. IEEE 802.11b : menggambarkan tentang beberapa transfer data yang lebih cepat dan lebih bersifat terbatas dalam lingkup teknologi transmisi.

3. IEEE 802.11a : gambaran tentang pengiriman data lebih cepat dibandingkan (tetapi kurang sesuai dengan) IEEE 802.11b, dan menggunakan 5 GHZ frekuensi band UNII.

4. IEEE 802.11g : standar yang menguraikan transfer data sama dengan cepatnya seperti IEEE 802.11a, dan sesuai dengan 802.11b yang memungkinkan penghematan biaya dalam pemasaran dan harga.

5. IEEE 802.11n : standar yang memaksimalkan pada throughput lebih dari standar sebelumnya, peningkatan data rate maksimum dalam lapisan fisik OSI dari 54 Mbps ke maksimum 600 Mpbs dengan menggunakan empat ruang aliran di lebar channel 40 Mhz.

2.2.2. Standar 802.11n

802.11n adalah sebuah proyek pengembangan yang dilakukan Wi-Fi Alliance untuk menyempurnakan lapisan MAC hingga nantinya mampu meningkatkan kemampuan throughput. Pada proses pengembangannya Wi-Fi Alliance mengkaji beberapa hal antara lain penggunaan antena cerdas (smart antenna) dan penggunaan lebih dari satu antenna (multiple antenna).

Pada proses perkembangan terkini, Wi-Fi Alliance mencetuskan sebuah spesifikasi yang dapat memberikan laju data minimal 100Mbps, sebagaimana terukur pada antarmuka antara lapisan MAC 802.11 dan lapisan di atasnya.

Selain perbaikan throughput, 802.11n diharapkan mampu mengakomodasi kebutuhan – kebutuhan lainnya yang terkait dengan kinerja Wireless LAN, termasuk peningkatan jarak jangkauan sinyal radio dengan tingkat throughput saat ini, peningkatan kekebalan terhadap sebuah interferensi dan jangkauan lebih seragam untuk satu wilayah yang sama.

Teknologi 802.11n memiliki perbedaan yang dapat dilihar dari gambar di bawah ini :

Gambar 2.5 Point Spesifikasi 802.11 [9].

kemampuan sebuah perangkat menjalankan input sesuai perangkat keluaran terdahulu. Dalam hal ini adalah WiFi adapter 802.11n tetap dapat berkomunikasi dengan 802.11g namun dengan throughput dan data rate maksimal sesuai dengan 802.11g.

Teknologi 802.11n seperti teknologi 802.11 sebelumnya memiliki 14 channel, serta ada 2 channel non overlapping (channel yang tidak saling bertabrakan), yang dapat dilihat sebagai berikut :

Gambar 2.6 WiFi Channel [9].

2.3. Fast Handover for MIPv6 (FMIPv6)

Tujuan dari protokol FMIPv6 adalah untuk memungkinkan sebuah MN untuk mengkonfigurasi CoA yang baru, sebelum MN tersebut berpindah dan terkoneksi ke jaringan yang baru[10]. Metode Fast Handover merupakan sebuah ekstensi yang ditawarkan untuk Mobile IPv6 dan menyerupai sebuah kombinasi dari Pre-Registration dan Post-Registration. Di satu sisi MN memiliki kemungkinan untuk mempersiapkan proses registrasi dengan NAR dan memperoleh Next CoA (NCoA) saat masih terhubung dengan PAR. Ini merupakan proses pre-registration sebagaimana yang akan dijelaskan kemudian. Di sisi lain MN dapat menginstruksikan PAR untuk mem-forward-kan paket yang dialamatkan ke Previous CoA (PCoA) ke NCoA. Ini seperti bi-directional tunnel yang digunakan pada Post-Registration. Perbedaannya adalah pada kasus fast handover, MN memacu proses forwarding yang pada post-registration tidak dibutuhkan adanya tindakan MN.

CN

Komponen utama dari protocol Fast Handover for MIPv6 adalah sebagai berikut[12]:

1. Mobile Node (MN) : sebuah node dengan mobile IPv6.

2. Access Router (AR). Default router dari MN, sebagai contoh adalah router dimana MN terkoneksi.

3. Previous Access Router (PAR). AR akan terlibat didalam penanganan trafik dari MN saat terjadi perpindahan. PAR adalah router dimana MN terkoneksi sebelum melakukan perpindahan. 4. New Access Router (NAR). NAR adalah router dimana MN

terkoneksi Previous Care of Address (PCoA). CoA yang dimiliki oleh MN sebelum pindah.

jaringan yang baru.

Protocol ini juga mendefinisikan beberapa tipe pesan yang baru yaitu[13]:

1. Router Solicitation Proxy (RtSolPr) - (Dari MN ke PAR). Pesan ini dikirimkan oleh MN untuk meminta informasi handover dari PAR. 2. Proxy Router Advertisement (PrRtAdv) - (Dari PAR ke MN). Pesan

ini dikirimkan oleh PAR untuk menginformasikan neighbouring link kepada MN.

3. Fast Binding Update (FBU) - (Dari MN ke PAR). Dikirim oleh MN untuk melakukan BU dengan NCoA yang didapat dari pesan PrRtAdv.

4. Handover Initiate (HI) - (Dari PAR ke NAR). Dikirimkan oleh PAR ke NAR untuk menginisiasi handover.

5. Handover Acknowledgement (HAck) - (Dari NAR ke PAR). Dikirim oleh NAR untuk meng-acknowledge inisiasi handover yang telah dilakukan.

2.3.2. Handover pada FMIPv6

link layer dari setiap AP dan alamat prefix IPv6 yang dapat digunakan oleh MN untuk mengautokonfigurasi CoA-nya.

CN HA

R

PAR NAR

MN

Move

Gambar 2.8: Referensi skenario untuk handover

Dalam prakteknya terdapat beberapa jenis handover yang diterapkan dalam aplikasi Mobile IPv6, di antaranya :

1. Predictive Handover

terjadi perpindahan jaringan. 2. Reactive Handover

Jenis handover ini telah mengasumsikan bahwa MN hanya berpindah ke jaringan yang baru ketika FBU telah dikirimkan ke PAR. Namun, situasinya dapat meningkat ketika MN berpindah ke jaringan baru sebelum MN memiliki kesempatan untuk mengirim FBU ke PAR. Pada kasus ini, MN akan mengirimkan FBU yang telah dienkapsulasi didalam FNA yang dikirimkan ke NAR. NAR kemudian akan meneruskan FBU ke PAR kemudian mengijinkan PAR membuat binding antara PCoA ke NCoA dan meneruskan setiap packet yang ditujukan untuk PCoA ke NCoA. Tentu saja waktu jeda antara perpindahan MN dan penerimaan FBU oleh PAR berarti ada potensi untuk terjadi packet loss selama reactive handover terjadi.

2.4. Video Streaming

jaringan komputer, kemudian ditampilkan pada player ketika video tersebut sampai pada tujuan berupa user yang membutuhkan. Beberapa tipe streaming video, antara lain webcast, dimana tayangan yang ditampilkan merupakan siaran langsung (live) dan VOD (Video On Demand), dimana program yang ditampilkan sudah terlebih dahulu direkam atau disimpan dalam server[12]. Tiga cara yang umum digunakan untuk menerima stream data video dari internet atau jaringan, yaitu dengan cara download, streaming dan progresive download.

1. Download : Data yang dikirimkan dari server diterima dengan men-download terlebih dahulu keseluruhan file multimedia. Penggunaan cara ini mengharuskan keseluruhan file multimedia harus diterima lengkap di sisi client. File multimedia yang sudah diterima kemudian disimpan dalam perangkat penyimpanan komputer, dimana penyimpanan ini dapat berupa penyimpanan sementara. Keuntungan dengan menggunakan cara ini adalah akses yang lebih cepat ke salah satu bagian dari file tersebut. Kekurangan dari cara ini seorang user yang ingin mengakses langsung video yang diterima harus terlebih dahulu menunggu hingga keseluruhan suatu file multimedia selesai diterima secara lengkap.

tanpa ada bagian yang hilang. Keuntungan utama dari cara ini adalah seorang user tidak perlu menunggu hingga suatu file multimedia diterima secara lengkap, sehingga memungkinkan sebuah server untuk melakukan pengiriman siaran langsung (live events) kepada user. Kekurangan cara ini adalah user harus memiliki jaringan intenet yang cukup cepat.

3. Progresive Download: Progresive Download adalah suatu metode hybrid yang merupakan hasil penggabunggan antara metode download dengan metode streaming, dimana video yang sedang diakses diterima dengan cara download, dan player pada sisi user sudah dapat mulai menampilkan video tersebut sejak sebagian dari file tersebut diterima walaupun file tersebut belum diterima dengan sepenuhnya.

2.4.1. Mode Jaringan Video Streaming

2.4.2. Protocol Untuk Aplikasi Real-Time

Beberapa protocol yang digunakan pada video streaming adalah [14]: 1. User Datagram Protocol (UDP), merupakan protocol yang bersifat

connectionless. UDP memungkinkan sebuah aplikasi untuk mengirimkan datagram tanpa perlu menciptakan koneksi terlebih dahulu antara client dan server. UDP tidak melakukan flow control, error control ataupun melakukan retransmisi (pengiriman ulang UDP datagram). UDP sangat cocok untuk aplikasi client-server. Client terkadang hanya ingin mengirimkan permintaan yang singkat dan mengharapkan balasan yang segera. Pengkodean yang lebih mudah, pengiriman packet yang lebih sedikit, dan tidak diperlukannya inisialisasi awal koneksi membuat UDP banyak digunakan oleh aplikasi real-time.

2. Transmission Control Protocol (TCP), protocol ini menjamin pengiriman yang cepat dan tepat, tetapi membutuhkan buffer yang tinggi.

3. Real-time Streaming Protocol (RTSP), protocol ini mempunyai fungsi sebagai control remote seperti play, pause, atau stop.

multicast atau unicast. Sebenarnya video dapat dikirimkan secara langsung dalam UDP packet tanpa menggunakan RTP, dikenal dengan UDP/RAW. Namun saat RTP digunakan bersama dengan UDP, dimungkinkan adanya error detection tambahan dibandingkan menggunakan UDP/RAW.

5. Real-time Transport Control Protocol (RTCP), protocol ini merupakan pengendali packet data pada RTP yang juga berguna untuk menjamin QoS video streaming. RTCP digunakan secara periodik untuk mentransmisikan control packet untuk pengemasan pada sesi video streaming.

2.5. Codec H.264/AVC

H.264 adalah standar codec yang berorientasi pada gerak-kompensasi. Standar codec ini dikembangkan oleh ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) bersama dengan ISO/IEC JTC1 Moving Picture Experts Group (MPEG), dan merupakan upaya kemitran yang dikenal sebagai Joint Video Team (JVT). Standar H.264 ITU-T dan standar ISO/IEC MPEG-4 AVC dikembangkan secara bersama-sama sehingga mempunyai konten yang identik. H.264 digunakan pada aplikasi seperti Blue-ray Disc, video dari Youtube, iTune Store, DVB brodcast, siaran langsung layanan-layanan televisi satelit, layanan televisi kabel dan real-time video confrence.

sebelumnya, seperti MPEG-2 dan H.262. Selain itu untuk memberikan fleksibelitas untuk diterapkan pada aplikasi di berbagai jaringan dan aplikasi [16]. Video encoder pada H.264 dapat melakukan prediksi, transform dan proses encoding untuk menghasilkan kompresi bitstream H.264 hingga mencapai 50% dari citra awalannya [17]. Sedangkan video decoder H.264 dapat melakukan proses decoding secara lengkap, inverse transform dan rekonstruksi untuk menghasilkan sebuah urutan video yang telah di-encode. Dibandingkan dengan standar seperti MPEG-2 dan MPEG-4 Visual, H.264 memiliki kelebihan antara lain:

1. Kualitas gambar yang lebih baik pada bit rate kompresi yang sama. 2. Kecepatan bit kompresi yang lebih rendah untuk kualitas gambar

yang sama.

3. Menawarkan flexsibelitas yang lebih besar dari segi kompresi dan transmisi.

2.5.1. Aplikasi H.264

Format video H.264 memiliki berbagai aplikasi yang sangat luas yang mencakup segala kompresi video digital dari aplikasi bit tingkat rendah hingga aplikasi Digital Sinema yang membutuhkan bit tinggi saat melakukan kompresi. Contoh aplikasi yang memanfaatkan H.264 diantaranya :

1. AVCHD : adalah format perekaman definisi tinggi dirancang oleh Sony dan Panasonic yang menggunakan H.264

dikembangkan oleh Panasonic.

3. CCTV (Close Circuit TV) : atau sering disebut Video Surveillence yang mempunyai berbagai teknologi dalam product-nya dengan memanfaatkan H.264[17].

2.5.2. Standar Pengkodean H.264/AVC

Seperti pada standar pengkodean sebelumnya (seperti H.263 dan MPEG-1, 2), H.264/AVC merupakan standar pengkodean yang berbasiskan pada hybrid video coding. Gambar 2.7. menunjukkan blok diagram encoder dan decoder H.264/AVC.

Current picture dibagi menjadi beberapa macroblock. Setiap macroblock terdiri dari tiga komponen Y, Cr dan Cb. Komponen Y disebut sebagai luminance yang merepresentasikan tingkat kecerahan (brightness). Sedangkan Cb dan Cr disebut sebagai chrominance yang merupakan representasi intensitas warna dari keabuan hingga merah dan biru. Suatu macroblock terdiri dari satu blok 16x16 piksel komponen luminance dan dua blok 8x8 piksel komponen chrominance.

2.5.3. Deblocking filter H.264/AVC

Deblocking filter merupakan elemen baru dalam standar kompresi video MPEG. Dalam standar MPEG sebelum MPEG4/H.264 (MPEG1, MPEG2, MPEG4/H.261, MPEG4/H.263), elemen ini tidak dijumpai. Fungsi utama dari deblocking filter adalah untuk mengurangi distorsi blocking pada setiap decoded macroblock. Pada encoder, deblocking filter diaplikasikan setelah inverse transform dan sebelum proses rekonstruksi dan penyimpanan macroblock untuk prediksi berikutnya. Sementara, pada decoder, aplikasi deblocking filter dilakukan setelah inverse transform dan sebelum proses rekonstruksi dan penampilan macroblock deblocking filter digunakan untuk memperbaiki kualitas gambar yang pada intinya adalah menghaluskan (mengurangi) efek blocking yang biasa terjadi pada video digital. Deblocking filter diaplikasikan dalam setiap 4x4 block maupun 16x16 macroblock sehingga menghasilkan kualitas video yang lebih baik. Filter ini memiliki dua keuntungan yaitu :

1. Sisi-sisi dari block dan macroblock lebih halus sehingga meningkatkan kualitas dari gambar yang di-decode.

2. Macroblock yang difilter digunakan untuk prediksi motion-compensated dari frame berikutnya (pada encoder), yang menghasilkan “residu” lebih sedikit pada saat proses prediksi

2.5.4. Profiles dan Levels H.264/AVC

sedangkan level bertujuan untuk membatasi nilai dari parameter-parameter algoritma yang digunakan. H.264/AVC mendefinisikan tiga macam profile: baseline profile (untuk video conference dan aplikasi wireless), main profile (digunakan untuk layanan broadcast) dan extended profile (digunakan dalam aplikasi streaming).

Gambar 2.10: Profiles dan Levels H.264/AVC

Setiap level memiliki batas atas nilai dari ukuran gambar (dalam macroblock), rata-rata waktu proses decode (dalam macroblock perdetik), ukuran multipicture buffer, video bitrate, dan ukuran video buffer.

2.6. Quality of Service (QoS) dan Parameter Mobile Services

jaringan berbasis IP dan internet secara keseluruhan. Tujuan dari QoS adalah untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan layanan yang berbeda, yang menggunakan infrastruktur yang sama. QoS menawarkan kemampuan untuk mendefinisikan atribut-atribut layanan yang disediakan, baik secara kualitatif maupun kuantitatif [20].

2.6.1. Delay Handover

Delay handover adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan handover dari packet inisialisasi pertama kali dikirimkan hingga packet terakhir, packet yang dimaksud merupakan komponen dari protocol FMIPv6. Dalam penelitian ini, nilai delay handover merupakan rata-rata dari handover yang telah dilakukan dari setiap percobaan yang telah dilakukan.

Besar nilai delay handover ditentukan dari setiap packet dari komponen FMIPv6 untuk terjadinya handover. Ketika delay handover terjadi dengan rentan yang lama mempunyai dampak terhadap parameter yang lain seperti packet loss, throughput, maupun jitter. Ketika handover terjadi, buffer menampung packet untuk di-forward ke access router tujuan mengalami kelebihan maka akan terjadi kehiangan packet untuk beberapa saat. Dari kelebihan packet yang di-buffer maupun kehilangan packet saat di-buffer berpengaruh dengan parameter diatas.

Rata-rata delay handover dapat dihitung menggunakan persamaan :

� � − � � ��ℎ� = ��ℎ�

��ℎ� �

merupakan delay handover total.

Gambar 2.11: proses handover pada protocol FMIPv6.

2.6.2. Handover Success Ratio

Handover Success rate adalah prosentase tingkat keberhasilan proses perpindahan MN pada Access Router selama melakukan streaming secara mobile tanpa terjadi pemutusan koneksi. Yang memungkinkan kegagalan handover ketika perpindahan dari jaringan asal ke jaringan yang lain diantaranya:

1. Instalasi antena yang buruk.

2. Relasi handover antar access point yang salah. 3. Incorrect Locating Parameter Setting.

4. Cakupan sinyal radio yang buruk.

5. Interfrensi yang tinggi dari sinyal radio sekeliling.

� � % = ��

�� �

. 100%

Key Performance Indicator (KPI) parameter event adalah nilai perbandingan dan rata-rata dari keseluruhan kejadian yang terjadi pada saat pengukuran di lapangan. Standarisasi KPI menjadi acuan kehandalan dari suatu jaringan mobile secara keseluruhan. Berdasarkan standarisasi Key Performance Indicator (KPI), standar prosentase handover success ratio untuk mobile test adalah 95% [22].

Semakin besar nilai handover success ratio menunjukan layanan yang di berikan akan semakin baik, ditujukan dengan semakin sedikit proses terputusnya koneksi saat mengalami handover. Sedangkan nilai handover success ratio semakin kecil menandakan bahwa layanan mobility mengalami penurunan.

2.6.3. Packet Lost Ratio

Packet lost adalah adalah banyaknya packet yang hilang selama proses transmisi ke tujuan [23]. Kehilangan packet ketika terjadi peak load dan congestion (kemacetan transmisi packet akibat padatnya trafik yang harus dilayani) dalam batas waktu tertentu. Packet lost dapat disebabkan oleh tabrakan data atau antrian penuh, Link atau hardware disebabkan CRC error, perubahan rute (temporary drop) atau blackhole route (persistent drop), router down, Misconfigured access-list dan perpindahan kanal antar jaringan (dalam hal ini handover). Packet loss dapat dihitung dengan rumus :

�� � � = �� _ � � − �� _ �

Parameter penilaian packet loss dapat dilihat pada tabel 2.2 dibawah ini. Kategori Degradasi Packet Loss

Sangat bagus 0

Bagus 3 %

Sedang 15 %

Jelek 25 %

Tabel 2.2 Packet loss ratio [20].

2.6.4. Throughput

Untuk menghitung throughput menggunakan persamaan :

ℎ �ℎ = � �ℎ_ � �_�� �_ � � �

�� _ �� � � _ � �

Throughput yang masih bisa diterima pengguna adalah diantara 16-384 kbit/s [24].

2.6.5. Jitter

Jitter didefinisikan sebagai variasi delay dari sebuah packet yang berasal dari aliran data yang sama[25]. Jitter yang tinggi artinya perbedaan waktu delay-nya besar dan memungkinkan proses buffering lebih leluasa saat handover, sedangkan jitter yang rendah artinya perbedaan waktu delay-nya kecil dan mengakibatkan proses buffering akan terganggu karena packet yang diterima akan lebih banyak secara continue. Jitter lazimnya disebut variasi delay ,berhubungan erat dengan latency (delay), yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada taransmisi data di jaringan. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter. Untuk aplikasi audio dan video membutuhkan jitter yang rendah untuk tiap packet-nya. Jika jitter tinggi maka perlakuan tambahan diperlukan pada saat menerima data.

� � − � ��� = � � �� � ��

� � �� � � � � −1

Parameter penilaian delay dapat dilihat pada tabel 2.3 dibawah ini.

KATEGORI DEGRADASI PEAK JITTER

Sangat bagus 0 ms

Bagus 0 s/d 75 ms

Sedang 76 s/d 125 ms

Jelek 125 s/d 225 ms

Tabel 2.3 Jitter [20].

2.7. Operating System: Ubuntu 8.04 LTS

Ubuntu adalah salah satu distribusi Linux yang berbasiskan pada Debian GNU/Linux. Proyek Ubuntu disponsori oleh Canonical Ltd (Perusahaan milik Mark Shuttleworth). Nama Ubuntu diambil dari nama sebuah konsep ideologi di Afrika Selatan. “Ubuntu” berasal dari bahasa kuno Afrika, yang berarti “Rasa

perikemanusian terhadap sesame manusia”. Ubuntu juga bisa berarti “Aku adalah aku karena keberadaan kita semua”[26].

Ubuntu dapat berjalan diberbagai system komputer. Dibawah ini merupakan hardware minimum spesifikasi yang harus memenuhi jika ingin menggunakan operating system ubuntu 8.04 LTS:

Processor 500 MHz x86 processor (Pentium 4 atau diatasnya)

Memory 512 Mb memory (RAM)

Disk space 4 Gb ruang hardisk

Graphics card Kapasitas resolusi 1024 x 768

Tabel 2.4 Speifiksi harware Ubuntu 8.04 LTS.

Ubuntu adalah operating system lengkap berbasis GNU/Linux, tersedia secara bebas dan mempunyai dukungan baik yang berasal dari komunitas maupun tenaga ahli profesional. GNU/Linux adalah operating system yang dibuat oleh Linus Benedict Torvalds dan disebarkan secara bebas di internet dimana orang lain bisa mengembangkan dan menggunakan untuk keperluannya sendiri.

Operating system GNU/Linux terdiri atas kernel linux (inti), system program, dan beberapa program aplikasi. Kernel linux merupakan inti dari operating system. Program sistem dan semua program-program lainnya yang berjalan di atas kernel disebut user mode. Perbedaan antara system program dan program aplikasi adalah system program dibutuhkan agar suatu operating system dapat berjalan sedangkan program aplikasi adalah program yang dibutuhkan untuk menjalankan suatu aplikasi tertentu.

Gambar 2.13 Struktur Kernel Operating System

2.8. VLC/ VideoLAN

VLC merupakan software yang tepat digunakan untuk video streaming, yang dikembangkan oleh mahasiswa dari Ecole Centrale Paris dan mempunyai lisensi GNU General Public License (GPL). Solusi yang ditawarkan oleh VideoLAN untuk video streaming diantaranya[27]:

digital terrestial television channels dan live videos pada jaringan unicast atau multicast.

2. VLC (initially VideoLAN Client), yang dapat digunakan sebagai server untuk men-streaming file MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 dan H.264, DVDs dan live videos pada jaringan unicast atau multicast: atau digunakan sebagai clien penerima, decode dan menampilkan data streaming.

Gambar 2.14: Screenshoot VLC

Gambar 2.15: Global VideoLAN solution

2.9. X264 for VLC/VideoLAN

X264 merupakan software library dan aplikasi bebas di internet yang bersifat gratis. Aplikasi yang ditujukan untuk encoding video stream yang berbasis format H.264/MPEG-4 AVC, dan berlisensi GNU GPL. Fitur yang ditawarkan aplikasi ini diantaranya :

1. mempunyai performa, kompresi dan kehandalan di kelasnya. 2. Memberikan kualitas terbaik dalam pyschovisual optimizations. 3. Dapat berjalan pada aplikasi yang berbeda, seperti televisi

brodcast, Blue-Ray low-latency, aplikasi video dan web video. 4. X264 for VidoeLAN banyak digunakan pada video web seperti,

Yooutube, Facebook, Vimeo dan Hulu.

Sedangkan fitur encoding yang ditawarkan x264 diantaranya[28]: 1. 8x8 dan 4x4 adaftif spesial transform.

2. Adaftif penempatan b-frame

4. Predictife lossless mode. 5. Multiple refrence frame, dll.

2.10. Network Performance Tools: Wireshark

Tool wireshark menyediakan fasilitas informasi mengenai parameter QoS. Selama pengamatan yang terjadi ketika penelitian, semua jenis packet informasi dalam berbagai format protocol pun akan dengan mudah ditangkap dan dianalisa. Wireshark mampu menangkap packet-packet data atau informasi yang berjalan dalam jaringan dan semua jenis informasi ini dapat dengan mudah dianalisa dengan memakai sniffing, dengan sniffing diperoleh informasi penting seperti password, email dan account lainya.

Gambar 2.17: Informasi packet loss dan jitter.

49

BAB III RANCANG AN DAN METOD E P ENELI TIAN BAB III

RANCANGAN DAN METODE PENELITIAN

3.1. Perancangan Topologi Jaringan

Pada perancangan topologi jaringan pada penelitian ini menggunakan personal computer (PC) sebanyak 4 (empat) buah. Setiap PC mempunyai fungsi dan konfigurasi yang berbeda-beada dan juga sebuah laptop yang akan dijadikan sebagai MN. Dari keempat PC tersebut di fungsikan sebagai CN, HA, PAR dan NAR selain dari komponen tersebut dibutuhkan 2 (dua) buah access point (AP) untuk mentransmisikan data dari HA, PAR dan NAR ke MN. Operating system yang akan digunakan untuk setiap komponen adalah ubuntu 8.04 LTS untuk mendukung beroperasinya jaringan FMIPv6. Pada CN dan client (MN) akan menggunakan VLC untuk videostreaming.

Topologi jaringan FMIPv6 adalah seperti pada Gambar 3.1 berikut :

Gambar 3.1: Rancangan Topologi jaringan FMIPv6 [31]. 3.2. Perangkat Keras (Hardware) dan Perangkat Lunak (Software)

Untuk mendukung jaringan FMIPv6, dibutuhkan spesifikasi perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software). Hardware dan software yang akan digunakan dalam perancangan jaringan FMIPv6 adalah:

3.2.1. CN

CN bertindak sebagai media server streaming yang di akses oleh MN, dengan keadaan diam yang berarti tidak melakukan pergerakan maupun perpindahan. Hardware dan software yang digunakan untuk CN terdiri dari satu PC dengan spesifikasi sebagai berikut:

Spesifikasi hardware:

Hardware Spesifikasi

Jenis Desktop

System manufactur Acer

Processor Intel(R) Pentium(R) core 2 duo @1,6GHz

FSB System 533MHz

Memory 512MB RAM