Analisis Pengaruh Buffering Transport Pada Jaringan IEEE-802.11 Chapter III V

(1)

BAB III

PERANCANGAN SIMULASI

3.1 Perancangan Alur Penelitian

Alur penelitian Tugas Akhir ini ditunjukkan pada Gambar 3.1. Penelitian terlebih dahulu dilakukan dengan meng-install software NetBeans IDE sebagai editor dan compiler bahasa pemrograman java. Kemudian diikuti dengan mengadaptasikan file-file Pamvotis versi 1.1 yang berisikan program-program java untuk mensimulasikan jaringan 802.11.

Mulai

Instalasi Simulator : 1. NetBeans IDE 8.2

2. Pamvotis 1.1

Pemilihan Parameter Pada Simulator

Menjalankan Simulasi

Pengambilan Hasil Simulasi

Implementasi Perhitungan Throughput, Utilization dan Media Access Delay

Selesai

Gambar 3.1 Alur penelitian

(2)

802.11g yang dievaluasi. Sementara metode akses atau standar MAC yang dievaluasi adalah teknologi RTS/CTS. Penerapan buffering dilakukan dengan menggabungkan 2 paket dari packet generation dengan 8 paket per detik ukuran paket 4.000 bit menjadi 4 paket per detik dengan ukuran paket 8000 bit. Kondisi ini dibandingkan dengan kondisi awal ketika pengiriman dilakukan 8 paket per detik dengan ukuran 4000 bit per paket. Untuk membandingkannya, parameter, throughput,utilization dan media access delay digunakan.

Simulasi dilakukan dengan mengubah jumlah node dari 2 hingga 40 node dengan lompatan 2. Untuk masing-masing jumlah node, simulasi dilakukan 69 kali dengan durasi simulasi 100 detik. Pembangkitan trafik dilakukan secara uniform. Nilai threshold RTS/CTS adalah 8 bit. Kecepatan transmisi 802.11b yang diuji adalah 2 Mbps dan 5,5 Mbps, sementara untuk 802.11g adalah 6, 9 dan 12 Mbps.

Setelah simulasi dijalankan data berupa media access delay throughput dan utilization dianalisis dan dibandingkan. Akhirnya ditarik kesimpulan dari pola data yang diperoleh untuk menggambarkan pengaruh transport layer buffering.

3.2 Spesifikasi Perangkat Penelitian

(3)

3.2.1 Perangkat Keras

Perangkat keras yang digunakan untuk menjalankan simulasi Tugas Akhir ini adalah sebuah laptop Sony Vaio model SVE14AA11W dengan spesifikasi sebagai berikut:

 Processor : Intel® Core™ i5-2450M CPU @ 2.50GHz (4 CPUs), 2.5Ghz.

 Memory : 4096 MB RAM.

 Operating System : Windows 7 Home Premium 64 Bit.

3.2.2. Perangkat Lunak

Perangkat lunak yang digunakan untuk menjalankan simulasi Tugas Akhir ini adalah :

 NetBeans IDE 8.2.

 Pamvotis 1.1.

3.3 Langkah Pelaksanaan Simulasi

Pada saat penelitian dilakukan modifikasi parameter delay yang disebabkan adanya buffering. Nilai media access delay karena buffering pada transport layer didekati dengan persamaan logika bahwa packet generation rate 8 paket per detik diubah menjadi 4 paket per detik. Sehingga terdapat penambahan delay di 4 paket yang digabung ke 4 paket lainnya. Penambahan delay masing-masing paket adalah 1/8 detik. Nilai ini dimasukkan dalam pembangkitan perhitungan delay seperti ditunjukkan pada Persamaan 3.1.

Media access delay = � �+� ̅ + �

(4)

Adapun snapshot perubahan kode pada file Pamvotis: Simulator.java ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Gambar3.2Snapshot perubahan delay

Sementara perubahan parameter simulasi dilakukan pada file jar yang terbentuk seperti ditunjukkan pada Gambar 3.3. Parameter- parameter yang diatur adalah simulation time, teknologi multiple access, standart fisik IEEE 802.11, jumlah node, packet size, dan packet generation size.

(5)

Setelah seluruh parameter telah disimulasikan dengan beberapa perubahan packet size dan packet generation rate. Selanjutnya semua hasil receiver output dari setiap kondisi dianalisis untuk memperoleh nilai throughput, utilization dan media access. Kemudian divisualisasikan dalam bentuk grafik untuk mengetahui perbedaan pada setiap kondisi terhadap perubahan jumlah node, packet size dan packet generation rate. Diagram alir simulasi dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Mulai

Masukkan Parameter Simulasi Tentukan Jumlah Node Tentukan Jenis Standar Fisik

IEEE 802.11

Ubah Packet Generation Rate ?

Ubah Packet Size ?

Ubah Teknologi Multiple Access IEEE 802.11 ?

Ubah Standar Fisik IEEE 802.11 ?

Analisis Nilai Throughput, Utilization, dan Media Access Delay

(6)

3.4 Parameter Umum Simulasi

Parameter umum simulasi adalah asumsi penulis yang diperlukan untuk simulasi agar tujuan dari Tugas Akhir ini dapat terlaksana. Adapun parameter trafik dan input yang diperlukan pada simulasi ditunjukkan pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Parameter Umum Simulasi

No Parameter Nilai

1 Seed 69

2 Time Simulation (Sec) 100

3 Number of values per statistic 100

4 Access Mechanism RTS/CTS

5 RTS Threshold (bits) 8

6 Packet Length Distribution Uniform

7 Packet Generation Rate Distribution Uniform

3.5 Skenario Pengujian Dan Pemodelan

(7)

kbps. Trafik dengan dan tanpa buffering tetap memiliki bit rate yang sama, namun memiliki pola yang berbeda. Gambar 3.5 menunjukkan sampel pola trafik dengan dan tanpa buffering. Buffering menyebabkan jumlah frekuensi pengiriman berkurang, namun kapasitas pengiriman yang bertambah.

Gambar 3.5 Pola trafik tanpa dan dengan buffering

Analisis dilakukan terhadap penambahan jumlah node dari 2 node sampai 40

node dengan cara mengganti node dari 2, 4, 6, dan seterusnya sampai node 40.

Simulasi dilakukan sebanyak 20 kali simulasi untuk satu jenis standar fisik IEEE

802.11, satu data rate, satu jenis packet size dan satu jenis packet generation rate.

Nilai data rate yang digunakan pada simulasi ini untuk tiap – tiap physical layer

seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2Data Rate simulasi

Physical Layer Data Rate

(8)

BAB IV

HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA

4.1 Hasil Simulasi

Setelah melakukan simulasi dengan menggunakan Pamvotis 1.1, diperoleh nilai

media access delay dalam millisecond (ms), throughput dalam kilo bit per sekon

(kbps), dan utilization dalam persen (%).

4.2.1 IEEE 802.11b

Standar IEEE 802.11b dievaluasi dengan menggunakan data rate maksimum 2 Mbps dan 5.5 Mbps, dengan teknologi multiple access RTS / CTS, dan dengan nilai threshold 8 bit.

4.2.1.1 IEEE 802.11b dengan bit rate 2 Mbps

IEEE 802.11b akan dilakukan pengujian dengan data rate 2 Mbps

menggunakan teknologi RTS / CTS untuk mendapatkan parameter kinerja jaringan

yang diinginkan.

a. Media Access Delay(msec)

Gambar 4.1 menunjukkan bahwa pertambahan node menghasilkan kenaikan

media access delay. Kedua data menunjukkan kenaikan media access delay yang

hampir sama sampai jumlah node 26 namun kemudian, tanpa buffering, nilai delay

naik secara signifikan sampai 1000 persen hingga node ke-40 dengan nilai media

(9)

menekan kenaikan hingga hanya 400 persen hingga node ke-40 dengan media access

delay sebesar 83.173 msec pada node ke-40.

Gambar 4.1 Karakteristik media access delay (msec)

b. Throughput (kbps)

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa pertambahan node menghasilkan throughput

yang bervariasi. Kedua data menunjukkan throughput yang hampir sama sampai

jumlah node 30 namun kemudian, tanpa buffering, nilai throughput mulai menurun

pada node 32 sampai node 40, sementara buffering mampu menjaga nilai throughput

tidak menurun sampai jumlah node 40.

Gambar 4.2 Karateristik Throughput (kbps)

0

32 kbps Dengan Buffering 32 kbps Tanpa Buffering

0

(10)

c. Utilization (%)

Gambar 4.3 menunjukkan bahwa pertambahan node menghasilkan utilization

yang konstan hingga node 30. Kedua data menunjukkan utilization yang hampir sama

sampai jumlah node 30 namun kemudian, tanpa buffering, nilai utilization turun

sementara buffering mampu menajaga nilai utilization tetap konstan sampai jumlah

node 40.

Gambar 4.3 Karakteristik utilization (%)

4.2.1.2 IEEE 802.11b dengan 5.5 Mbps

IEEE 802.11b akan dilakukan pengujian dengan data rate 5.5 Mbps

yang diinginkan.

a. Media Access Delay (msec)

signifikan namun kemudian tanpa buffering nilai media access delay lebih besar

nilainya dibandingkan dengan buffering yang mampu menekan nilai media access

delay lebih kecil untuk jumlah node 40.

0

(11)

Gambar 4.4 Karakteristik media access delay (msec)

b. Throughput (kbps)

Gambar 4.5 menunjukkan bahwa pertambahan node menghasilkan throughput

rata-rata yang bervariasi. Dari Gambar 4.5, tampak 802.11b dengan buffering

mendominasi nilai yang lebih tinggi. Hanya pada jumlah node 12, 16, 30, 34 dan 36

yang lebih rendah. Secara rata-rata, buffering menghasilkan throughput 31.993 kbps,

lebih tinggi 0.01236171 % dari tanpa buffering yang hanya bernilai 31.9535 kbps.

Gambar 4.5 Karateristik throughput (kbps)

0

31.2

(12)

Gambar 4.6 menunjukkan nilai throughput rata-rata pada pengujian dengan data rate 5.5 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11 b.

Gambar 4.6 Throughput (kbps) rata-rata

Gambar 4.7 menunjukkan bahwa pertambahan node menghasilkan utilization

rata-rata yang bervariasi. Dari Gambar 4.6, tampak 802.11b dengan buffering

mendominasi nilai yang lebih tinggi. Hanya pada jumlah node 12, 14, 16, 30, dan 36

yang lebih rendah. Secara rata-rata, buffering menghasilkan utilization 0.005817 %,

dari tanpa buffering yang hanya bernilai 0.005802 %.

31.93

(13)

Gambar 4.8 menunjukkan nilai utilization rata-rata pada pengujian dengan data rate 5.5 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11 b.

Gambar 4.8Utilization (%) rata-rata

4.2.2 IEEE 802.11g

(14)

4.2.2.1 IEEE 802.11g dengan 6 Mbps

IEEE 802.11b akan dilakukan pengujian dengan data rate 6 Mbps

yang diinginkan.

a. Media Access Delay (msec)

media access delay . Kedua data menunjukkan kenaikan media access delay yang

konstan namun kemudian tanpa buffering nilai media access delay lebih kecil

nilainya dibandingkan dengan buffering yang nilai media access delay lebih besar

untuk jumlah node 40.

Gambar 4.9 Karateristik media access delay (msec)

b. Throughput (kbps)

rata-rata yang bervariasi. Dari Gambar 4.8, tampak 802.11g dengan buffering tidak

0

(15)

mendominasi nilai yang lebih tinggi. Hanya pada jumlah node 4, 20, 22, 26, 28, 30,

34, 36 dan 40 yang lebih tinggi. Secara rata-rata, buffering menghasilkan throughput

31.95 kbps lebih kecil 0.1524257 % dari tanpa buffering yang hanya bernilai 31.9987

kbps.

Gambar 4.10 Karakteristik throughput (kbps)

Gambar 4.11 menunjukkan nilai throughput rata-rata pada pengujian dengan data rate 6 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11 b.

Gambar 4.11Throughput (kbps) rata-rata

30.8

31.92

(16)

g. Utilization (%)

mendominasi nilai yang lebih tinggi. Hanya pada jumlah node 4, 6, 22, 28, 30, 34, 36

dan 40 yang lebih tinggi. Secara rata-rata, buffering menghasilkan utilization

0.005328 %, lebih kecil dari tanpa buffering yang hanya bernilai 0.005336 %.

Gambar 4.13 menunjukkan nilai utilization rata-rata pada pengujian dengan data rate 6 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11 b.

0.515

(17)

IEEE 802.11g dilakukan pengujian dengan data rate 9 Mbps menggunakan

teknologi RTS / CTS untuk mendapatkan parameter kinerja jaringan yang diinginkan.

Gambar 4.14 Karakteristik media access delay (msec)

0

(18)

26 dan 32 yang lebih tinggi. Secara rata-rata, buffering menghasilkan throughput

31.9424 kbps, lebih kecil % dari tanpa buffering yang hanya bernilai 31.998 kbps.

Gambar 4.16 menunjukkan nilai throughput rata-rata pada pengujian dengan data rate 9 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11g.

g. Utilization (%)

rata-rata yang bervariasi. Dari Gambar 4.12, tampak 802.11g dengan buffering

31

31.91

(19)

dan 40 yang lebih rendah. Secara rata-rata, buffering menghasilkan utilization

0.005554 %, lebih besar dari tanpa buffering yang hanya bernilai 0.005551 %.

Gambar 4.18 menunjukkan nilai utilization rata-rata pada pengujian dengan data rate 9 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11g.

0.344

0.0035495

(20)

IEEE 802.11g akan dilakukan pengujian dengan data rate 12 Mbps

yang diinginkan.

Gambar 4.19 Karateristik Media access delay (msec)

0

(21)

26 dan 32 yang lebih tinggi. Secara rata-rata, buffering menghasilkan throughput

31.99 kbps, lebih kecil % dari tanpa buffering yang hanya bernilai 31.9826 kbps.

Gambar 4.21 menunjukkan nilai throughput rata-rata pada pengujian dengan data rate 12 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11g.

30

31.978

(22)

mendominasi nilai yang lebih tinggi. Hanya pada jumlah node 2, 6, 10, 28, 30, 34, 36

dan 40 yang lebih tinggi. Secara rata-rata, buffering menghasilkan utilization

0.002665%, lebih kecil dari tanpa buffering yang hanya bernilai 0.002663%.

Gambar 4.23 menunjukkan nilai utilization rata-rata pada pengujian dengan data rate 12 Mbps pada standar jaringan IEEE 802.11g.

0.245

0.0026625

(23)

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Adapun beberapa kesimpulan yang dapat diambil pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Pada standar fisik IEEE 802.11b dan IEEE 802.11g, penambahan jumlah node mengakibatkan media access delay semakin besar secara signifikan dan mengakibatkan nilai yang bervariasi untuk setiap parameter throughput dan utilization.

2. Pengaruh buffering pada standar fisik IEEE 802.11b mengakibatkan media access delay mampu ditekan sebesar 13.99 % hingga 61.1 % untuk data rate

2 Mb/s dan 2.39 % hingga 29.12 % untuk data rate 5.5 Mb/s dengan jumlah

node 40. Sementara penggunaan buffering pada standar fisik IEEE 802.11g

tidak mampu menekan media access delay. Sehingga dapat disimpulkan

penggunaan buffering dapat memperkecil media access delay pada standar fisik IEEE 802.11b dan tidak mampu memperkecil media access delay pada IEEE 802.11g.

(24)

tetapi untuk data rate 9 Mb/s, buffering tidak dapat memperbesar throughput. Sehingga dapat disimpukan penggunaan buffering dapat memperbesar throughput pada standar fisik IEEE 802.11b dan IEEE 802.11g kecuali pada data rate 9 Mb/s.

4. Pengaruh buffering pada standar fisik IEEE 802.11b dapat menambah utilization rata-rata sebesar 0.05 % hingga 2.25 % untuk data rate 2 Mb/s dan 0.103 % hingga 1.63 % untuk data rate 5.5 Mb/s dengan jumlah node 40. Sementara pengaruh buffering pada standar fisik IEEE 802.11g dapat menambah utilization rata-rata sebesar 0.08 % hingga 2.08 % untuk data rate 9 Mb/s akan tetapi untuk data rate 6 dan 12 Mb/s, buffering tidak dapat memperbesar utilization.

5. Secara keseluruhan dapat disimpulkan penggunaan buffering mengakibatkan perbedaan beberapa parameter yang dikaji dibandingkan dengan tanpa penggunaan buffering.

5.2 Saran

Adapun beberapa saran dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk penelitian selanjutnya dapat dikaji pada standar fisik IEEE 802.11 lainnya.

2. Untuk penelitian selanjutnya dapat dikaji pada teknologi multiple access lainnya.

3. Untuk penelitian selanjutnya dapat dikaji pada parameter yang berbeda. 4. Untuk penelitian selanjutnya dapat dikaji dengan memperbanyak jumlah