ANALISIS PERFORMANSI BEBERAPA WIRELESS ACCESS POINT TIPE N SEBAGAI MEDIA TRANSMISI VIDEO STREAMING
Publikasi Ilmiah
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata 1 pada Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Komunikasi dan Informatika Universitas Muhammadiyah Surakarta
Diajukan oleh :
Zainudin Hasmi
Pembimbing I : Dr. Heru Supriyono, M.Sc Pembimbing II : Mochammad Muslich, S.T.,M.Eng.
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS KOMUNIKASI DAN INFORMATIKA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
HALAMAN PENGESAHAN
Publikasi ilmiah dengan judul :
ANALISIS PERFORMANSI BEBERAPA WIRELESS ACCESS POINT TIPE N SEBAGAI MEDIA TRANSMISI VIDEO STREAMING
Yang dipersiapkan dan disusun oleh :
Zainudin Hasmi L200080146
Telah disetujui pada : Hari : ……….. Tanggal : ……….. Mengetahui Pembimbing I Dr. Heru Supriyono, M.Sc. NIK : 970 Pembimbing II
Mochammad Muslich, S.T.,M.Eng. NIK : 100.971
Publikasi ilmiah ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana
Tanggal ………..
Mengetahui, Ketua Program Studi
1
ANALISIS PERFORMANSI BEBERAPA WIRELESS ACCESS POINT TIPE N SEBAGAI MEDIA TRANSMISI VIDEO STREAMING
Zainudin Hasmi, Dr. Heru Supriyono, M.Sc, Mochammad Muslich, S.T.,M.Eng.
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Komunikasi dan Informatika Universitas Muhammadiyah Surakarta
Email: [email protected] ABSTRACT
Wireless generation based on IEEE standard protocol 802. 11 until now it has come up with IEEE standard 802. 11n, previously it used IEEE standard 802. 11g. The data which is in the form of streamed video is the data requiring the wireless apparatus with good performance. The performance analysis of n type point access wireless or IEEE standard 802. 11n is used to know how Wi-Fi performance transmits the streaming of video.
VLC application apparatus is used for the streaming of video from server to client. Video with MP4 format and MKV, codec h264 with HD quality and Full HD are used to test IEEE standard wireless apparatus 802. 11n. The data packages from client to server are captured by Wireshark application.
The result of test analysis showed that the ability of point access wireless with IEEE standard protocol 802. 11n in transmitting the data which is in the form of streamed video with HD quality and Full HD only can handle the data transmission at the most four clients. Based on testing, four examinee Wi-Fi, AP N power ubiquity has the best performance.
Keywords: streaming, IEEE 802.11n, VLC, wireshark. ABSTRAKSI
Generasi wireless berdasarkan protokol standar IEEE 802.11 sampai saat ini telah sampai pada standar IEEE 802.11n, yang sebelumnya menggunakan standar IEEE 802.11g. Data berupa video yang di streaming merupakan data yang membutuhkan piranti wireless dengan performa yang baik. Analisis performansi
wireless access point tipe n atau standar IEEE 802.11n digunakan untuk
mengetahui bagaimana performa wifi dalam mentransmisikan video streaming. Piranti aplikasi VLC digunakan untuk streaming video dari server ke client. Video dengan format MP4 dan MKV, codec h264 kualitas HD dan Full HD digunakan untuk menguji piranti wireless standar IEEE 802.11n. Paket-paket data dari client menuju ke sever di capture menggunakan aplikasi Wireshark.
Hasil analisis pengujian menunjukkan bahwa kemampuan wireless access
point dengan protokol standar IEEE 802.11n dalam mentransmisikan data berupa
video streaming dengan kualitas HD dan Full HD hanya mampu menangani transmisi data tidak lebih dari empat client. Berdasarkan pengujian, 4 buah wifi yang diuji, ubiquiti power AP N mempunyai performa paling baik.
2 I. PENDAHULUAN
Protokol IEEE 802.11 merupakan standar akses internet nirkabel dengan memiliki generasi-generasi perkembangan wireless.
Jaringan nirkabel pada konsep dasarnya sama dengan LAN, hanya saja media yang digunakan untuk transmisi data menggunakan
wireless. IEEE 802.11 pada awal
mulanya memiliki teknologi dengan standar nirkabel 802.11a, yang beroperasi pada frekuensi 5GHz dengan kecepatan transfer data hingga 54 Mbps. Generasi kedua yakni 802.11b beroperasi pada frekuensi 2.4GHz dengan kecepatan transfer data hingga 11 Mbps. Generasi ketiga yakni 802.11g yang beroperasi pada frekuensi 2.4GHz dengan kecepatan dengan kecepatan transfer data hingga 54 Mbps. Standar 802.11g saat ini umum digunakan pada perangkat-perangkat nirkabel yang ada di pasaran. Perkembangan 802.11 generasi keempat yang mulai beredar dan digunakan masyarakat saat ini adalah nirkabel 802.11n. Standar 802.11n ini beroperasi pada frekuensi 2.4GHz dengan kecepatan transfer data
hingga 300 Mbps. Teknologi
wireless dengan standar 802.11n ini
mampu menangani transmisi data dalam jaringan yang cukup kompleks baik data berupa teks, gambar, dan video secara simultan. Data berupa
streaming video adalah data yang
paling membutuhkan bandwidth
yang lebar dan piranti wireless yang berkualitas. Data berupa streaming video saat ini sering digunakan masyakat umum untuk melakukan komunikasi seperti live streaming atau video conference. Permasalahan yang umumnya sering muncul ketika transmisi video streaming adalah diperlukan bandwidth yang lebar. Mengingat data yang ditransmisikan berupa streaming
video maka dibutuhkan piranti nirkabel yang mampu mengatasi permasalahan tersebut.
Protokol standar IEEE 802.11n memiliki teknologi tambahan dibandingkan dengan generasi nirkabel sebelumnya. Standar IEEE 802.11n ini memiliki teknologi baru, yakni Multiple Input Multiple Output (MIMO) pada antena nirkabel. Sinyal yang memantul dari obyek diterima dalam waktu dan kekuatan
3 berbeda pada sisi penerima. Teknologi MIMO pada 802.11n sebenarnya mengambil keuntungan dari distorsi ini dengan mengirim data tunggal di pecah menjadi beberapa bagian melalui antena nirkabel (cisco.com/web).
Penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan video streaming adalah penelitian yang dilakukan oleh Ikwal (2009) yaitu analisis performansi MPEG-4 video
streaming melalui UMTS Dedicated Channel. Generasi teknologi terbaru wifi dengan protokol standar IEEE
802.11n memungkinkan keluaran dari video streaming yang ditransmisikan dalam jaringan lebih maksimal. Analisis video streaming dengan menggunakan protokol standar IEEE 802.11n pada wifi di pasaran umum belum pernah di laporkan. Berdasarkan hal tersebut penulis tertarik untuk melakukannya .
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Telaah penelitian
Penelitian yang berkaitan erat dengan analisis unjuk kerja beberapa
wifi sebagai unjuk media video
streaming, dapat diuraikan sebagai berikut :
Made Suhendra (2009) dengan judul penelitian “Analisa Performansi
Live Streaming dengan Menggunakan
Jaringan HSDPA”, meneliti mengenai analisa performansi sebuah jaringan HSDPA dalam melakukan aktivitas
live streaming pada bandwidth
256kbps. Peneliti menggunakan satu sampai tiga web server untuk memberikan layanan audio-visual secara realtime. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah nilai delay rata-rata untuk 1 web-server 54.58ms dan jitter 51.40ms, untuk 2 web-server
delay rata-rata 44.40ms dan jitter
46.61ms, untuk 3 web-server delay rata-rata 51.37ms dan jitter 40.94ms yang masih dibawah standar yang telah ditetapkan. Untuk packet loss dan throughput semakin meningkat seiring dengan bertambahnya
web-server yang diakses.
Aranda Fadzri R. (2010) dengan judul peneltian “ Peningkatan Kualitas Video Untuk Transmisi Deskripsi Jamak Pada Kanal MIMO”, meneliti mengenai peningkatan kualitas video untuk deskripsi jamak pada kanal MIMO. Metode yang digunakan
4 dalam penelitian ini, data yang berupa video akan dideskripsikan menjadi dua bagian ganjil dan genap oleh metode Multiple Description Coding (MDC) kemudian ditransmisikan melalui MIMO untuk mengatasi kendala pada jaringan nirkabel. Hasil dari penelitian tersebut di jelaskan, berdasar hasil simulasi yang dilakukan didapat bahwa metode multiple descrption coding merupakan solusi
untuk mengatasi komunikasi multicast yang rentan error, dan MIMO sebagai multi antena untuk meningkatkan kinerja komunikasi.
Mochamad Ali Ikwal (2009) dengan judul penelitian “Analisa Performansi MPEG-4 Video
Streaming Melalui UMTS Dedicated Channel”, meneliti video streaming
MPEG-4 dengan menggunakan jaringan generasi ketiga atau 3G
dedicated channel. Metode penelitian
ini menggunakan simulasi MPEG-4 video streaming melalui UMTS
Dedicated Channel dengan bit rate downlink yang berbeda-beda yaitu
mulai dari 64 Kbps, 128 Kbps, 384 Kbps dan 2000 Kbps dengan menggunakan Network Simulator.
Hasil menunjukkan bahwa bit rate
downlink yang tinggi (2000 Kbps)
memberikan pengaruh yang cukup signifikan dalam meningkatkan unjuk kerja video streaming pada UMTS network.
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Konsep Protokol IEEE 802.11n
Protokol standar IEEE 802.11n mencakup banyak perangkat tambahan yang meningkatkan jangkauan WLAN, kehandalan, dan
throughput. High Throughput (HT)
tambahan dapat meningkatkan kecepatan data hingga 600 Mbps dibandingkan dengan protokol standar IEEE 802.11a / g. Kinerja WLAN selalu dipengaruhi oleh berbagai variabel, dari lingkungan sekitar, penempatan, dan konfigurasi 2.2.2. Konsep Multiple-input and multiple-output (MIMO) 802.11n
Teknologi MIMO adalah teknologi nirkabel yang menggunakan multiple transmitter dan receiver untuk mentransfer beberapa data dalam waktu yang bersaman. Teknologi MIMO mengambil keuntungan dari fenomena gelombang radio yang
5 biasa disebut dengan multipath
distortion ketika informasi yang
ditransmisikan memantul pada dinding atau suatu obyek, diterima dalam waktu dan kekuatan berbeda pada sisi penerima. MIMO memanfaatkan multipath distortion untuk meningkatkan kinerja serta jangkauan.
2.2.3. Penambahan Lebar Kanal 40 MHz
Fitur lain protokol standar IEEE 802.11n adalah kemampuan untuk menambah lebar kanal menjadi 40 MHz , yang mana pada protokol standar IEEE 802.11 sebelumnya menggunakan 20 Mhz. Penggunaan 40 MHz mampu meningkatkan
throughput.
2.2.4. Streaming
Streaming adalah teknologi
transmisi pengiriman data, video, atau audio secara real time/
pre-recorded dari pengirim pada
penerima. Real-time Transport Protocol (RTP) adalah protokol yang
digunakan untuk mengkompensasi
jitter dan desequencing yang terjadi
pada jaringan Internet Protokol (IP). 2.2.5. Wireshark
Wireshark merupakan perangkat
lunak yang digunakan untuk menganalisis lalu lintas paket data pada jaringan komputer. Memiliki kemampuan untuk menginspeksi ratusan protokol, live capture dan
offline analisis, serta multi platform.
2.2.6. VideoLAN Client (VLC) VLC merupakan media player pemutar beragam file multimedia baik video maupun suara dalam berbagai format serta termasuk dalam aplikasi Open source. VLC mampu melakukan streaming
multimedia pada jaringan dengan berbagai protokol, seperti HTTP, RTSP, RTP, dan UDP.
III. METODE PENELITIAN 3.1 Peralatan yang Digunakan a. Server Streaming : Server
streaming video menggunakan Notebook Msi CX 420 Intel core
i5 ( L2 cache 3 mb, 2.53 Ghz), 4 Gb RAM, VGA AMD radeon 5470 1GB VRAM, HDD 500 GB.
b. Client streaming : Client yang menerima video streaming dari
server streaming video
6
Personal Computer (PC) dengan
wireless card mendukung
802.11n sebanyak 10 unit. c. Wifi dengan protokol standar
IEEE 802.11n :
Tplink MR3420, Dlink DIR-615,
Argtek ARG-1210, dan
Ubiquity Power AP N. Wifi-wifi
ini dipilih karena memiliki kecepatan transfer hingga 300 Mbps, mendukukung penambahan lebar kanal 40 Mhz, memiliki kemapuan MIMO pada antena wifi.
Server streaming video melakukan streaming video dalam beberapa
format video melalui program VLC. Terdapat tiga format video streaming dengan resolusi yang berbeda-beda, yakni video dengan format .MP4 (resolusi 1920x1080 dan resolusi 1920x720) serta format video terkompresi .MKV (resolusi 1920x800). Seluruh video menggunakan codec H264 serta tergolong video dengan kualitas full HD dan HD. 10 Client akan mengakses tiga video dengan resolusi berbeda ke server streaming video melalui program VLC, dengan melakukan pemanggilan video
berdasarkan IP yang dimiliki oleh server streaming video melalui empat wifi. Server akan menangkap paket data yang diterima oleh client menggunakan aplikasi wireshark selama 1 menit. Percobaan dilakukan dengan menggunakan empat buah
wifi yang berbeda-beda. Wifi akan
dijadikan media transmisi untuk
streaming ketiga video ke beberapa client. Hasil keluaran yang berupa
throughput dan delay dari masing-masing wireless access point akan dibandingkan satu sama lain.
Skema percobaaan untuk Konfigurasi keempat wireless access
point ditunjukkan pada Gambar 1.
Seluruh wifi diatur pada mode 802.11n only. Channel width diatur pada lebar kanal 40 MHz serta transfer rate dioptimalkan pada kecepatan hingga 300 Mbps.
Wireless access point tertentu tidak
bisa diatur 802.11n only karena
firmware bawaan dari wireless
access point tidak bisa diubah pada
802.11n only, sehingga secara Gambar 1. Skema percobaan unjuk kerja wireless access point
7 default diatur pada 802.11b/g/n
mixed.
Unjuk kerja wireless access point ditekankan pada kemampuan maksimal perangkat wifi dalam mentransmisikan video streaming. Pengujian dilakukan dalam jaringan WLAN tanpa akses internet. Client yang digunakan untuk menerima video streaming seluruhnya telah mendukung mode 802.11n, ditunjukkan pada Gambar 2.
Chipset wireless card yang tertanam pada notebook/pc untuk pengujian wifi ini memiliki kemampuan menangkap sinyal wifi dengan standar protokol 802.11n.
Proses alur pengambilan pengujian ini ditunjukkan pada diagram alir Gambar 3.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Konfigurasi susunan WLAN pada saat percobaan, jumlah client yang akan diuji sebanyak 10 client. Pengujian dilakukan hanya menggunakan 4 client karena pada saat streaming menggunakan format Gambar 2. Konfigurasi wifi
TP-LINK MR3420
8 video .MP4, ketika di akses lebih dari 4 client gambar mulai pecah.
Server melakukan penangkapan
paket data menggunakan aplikasi
wireshark, seperti pada Gambar 4. Throughput dan delay dijadikan
penentu maksimal tidaknya unjuk kerja wireless access point yang diujikan. Video dengan kualitas HD dan Full HD digunakan untuk menguji perangkat wifi, yakni video dengan format MP4 ( resolusi 1280x720-30fps dan 1920x1080-30 fps codec H264 ) dan MKV( resolusi 1920x1080-24fps ).
Hasil pengujiaan menunjukkan, jika jumlah client yang mengakses
server video streaming dengan
format video .MP4 lebih dari empat
client gambar menjadi pecah,
ditunjukkan pada Gambar 5. Seluruh wireless access point
memiliki kondisi yang hampir sama
ketika lebih dari empat client mengakses video streaming.
Hasil penelitian menunjukkan, ketika video di akses 1-4 client video, video masih nyaman untuk dilihat dari ke tiga format video yang diujikan, ditunjukkan pada Gambar 4. Diakses lebih dari empat client, video sangat tidak nyaman untuk dilihat karena output video berubah menjadi seperti kotak-kotak gambar, dapat dilihat pada Gambar 5. Diuji dengan empat wireless access point dengan perubahan kondisi letak Gambar 4. Summary captured
data wireshark
Gambar 5. Output video .MP4 saat diakses empat client
Gambar 5. Output video .MP4 saat diakses lima client
9
wireless hasilnya juga tidak
berpengaruh, sehingga penelitian dilakukan hanya menggunakan empat client untuk pengujian tiap
wireless access point.
Client yang mengakses ke server streaming pada perangkat wireless
card sudah tercantum support
802.11n, akan tetapi pada beberapa
Notebook dengan wireless card
produk tertentu, transfer rate wireless hanya hingga 65 Mbps,
sehingga throughput client untuk mengakses ke server video
streaming menjadi kurang optimal.
Peneliti kemudian hanya menggunakan empat Notebook/PC yang mendukung piranti dengan protokol standar IEEE 802.11n dengan transfer rate hingga 150 Mbps ketika melakukan proses pengujian performansi wireless
access point dalam
mentransmisiskan video streaming. Kecepatan transfer maksimal
wireless card yang terdapat pada Notebook hanya hingga 150 Mbps.
Delay untuk masing-masing wifi yang diujikan, ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Delay wifi diuji 4 client
Hasil delay Tabel 1 menunjukkan bahwa semakin kecil
delay yang diperoleh, maka video
yang di transmisikan ke client akan semakin smooth, dalam hal ini adalalah frame rate atau tingkat kehalusan video ketika dilihat oleh
client. Berdasarkan seluruh wifi yang
diujikan, delay pada setiap wifi yang paling kecil dibandingkan dengan
wifi lain adalah wireless access point
Ubiquiti Power AP N.
Throughput untuk
masing-masing wifi yang diujikan, ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Throughput wifi diuji 4 client Video Tplink MR3420 Dlink DIR-615 Ubiquiti Power AP -N Argtek ARG-1210 1 .MP4 1280x720 37.14 Mbps 37.47 Mbps 36.45 Mbps 37.60 Mbps 2.MKV 1920x800 5.13 Mbps 7.45 Mbps 8.77 Mbps 5.37 Mbps 3.MP4 1920x1020 18.96 Mbps 19.03 Mbps 18.71 Mbps 19.05 Mbps Video Tplink MR3420 Dlink DIR-615 Ubiquiti Power AP N Argtek ARG 1210 1.MP4 1280x720 0.27 ms 0.27 ms 0.27 ms 0.27 ms 2.MKV 1920x800 1.95 ms 1.34 ms 1.14 ms 1.86 ms 3.MP4 1920x1020 0.53 ms 0.56 ms 0.53 ms 0.53 ms
10 Berdasarkan Tabel 2, hasil
throughput menunjukkan bahwa
semakin besar total throughput, maka unjuk kerja wifi berada kondisi yang paling maksimal ketika menstransmisikan data berupa video
streaming, dan wireless access point
Dlink DIR-615 memiliki throughput yang paling baik.
Hasil unjuk kerja terbaik dari
wifi adalah memiliki throughput
yang tinggi dan delay yang kecil. Perangkat client juga sangat berpengaruh terhadap output wifi, yaitu kecepatan maksimal chipset
wireless card tipe n yang tertanam di
PC ataupun di Notebook client.
Notebook yang beredar sudah
mendukung wireless 802.11n akan tetapi tidak semuanya mendukung lebar kanal 40 MHz, serta output maksimal yang dikeluarkan hanya hingga 65 Mbps. Server streaming video dan client penerima streaming video harus sinkron, baik dari segi
wifi yang digunakan serta chipset wireless card di sisi client, sehingga ouput video yang ditransmisikan
menghasilkan video streaming
dengan resolusi dan troughput wifi yang yang maksimal. Hasil
streaming video akan berkualitas
jika setiap client minimal memiliki alokasi throughput dari wireless 9.1Mbps pada video format MP4 resolusi 1280x720 tanpa kompresi, 1.2Mbps untuk video .MKV resolusi 1920x800, dan 4.7Mbps untuk video .MP4 resolusi 1920x1020. Maksimal output wifi yang diujikan memiliki range throughput antara 36Mbps-37Mbps. Jumlah client yang mengakses lebih dari 4 client video mulai tidak nyaman untuk dilihat karena batas minimal alokasi
throughput pada masing-masing
client video streaming dengan
format tertentu tidak terpenuhi.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan, dapat diambil beberapa kesimpulan, diantaranya. 1. Delay terkecil menggunakan
wireless access point Ubiquiti
Power AP N, yakni 0.27ms format MP4 resolusi 1280x720, 1.14ms format .MKV resolusi 1920x800 dan 0.53ms format .MP4 resolusi 1920x1020. Throughput maksimal
11
point Dlink DIR-61, yakni 37.47
Mbps format MP4 resolusi 1280x720, 7.45 Mbps format .MKV resolusi 1920x800 dan 19.03 Mbps format .MP4 resolusi 1920x1020.
2. Wireless access point Ubiquiti Power AP N memiki unjuk kerja yang paling maksimal diantara beberapa wireless access point yang diujikan.
DAFTAR PUSTAKA
Abdusy, Syarif 2008,”Quality of Service (QoS) Teknologi Streaming untuk Aplikasi Surveillance”, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2008 (SNATI 2008), Yogyakarta, hal 1-7
Flukenetworks,”802.11nPrimer”.
<http://www.flukenetworks.com/expertise/whitepapers>. Diakses tanggal 22 Mei 2012, pukul 12.40.
Ikwal, Mochamad Ali (2009), “Analisa Performansi Mpeg-4 Video Streaming Melalui Umts Dedicated Channel”. Tugas akhir jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Intel.com/wireless Networking, “What is Multiple-Input/Multiple-Output (MIMO)?”. <http://intel.com/CS-025345.html>. Diakses tanggal 22 Mei 2012, pukul 12.40.
Rahardi, Aranda Fadzri (2010). “Peningkatan Kualitas Video Untuk Transmisi Deskripsi Jamak Pada Kanal Mimo”. Diakses tanggal 22 Mei 2012, pukul 12.45. Tugas akhir jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Suhendra, Made (2010), “Analisa Performansi Live Streaming
DenganMenggunakan Jaringan”. Tugas akhir jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
T. Sridhar 2008 ,"Wi-Fi, Bluetooth and WiMAX", The Internet Protocol Journal, Volume11, No.4. <http://www.cisco.com/web/ about/ac123/ac147
/archived_issues/ ipj_11-\4/114_wifi.html>. Diakses tanggal 22 Mei 2012, pukul 12.45
12
VideoLan. 2012. “ VLC Media Player ”.< http://www.videolan.org/vlc/>. Diakses tanggal 22 Oktober 2012, pukul 08.00.
Zenhadi 2011. “Pengukuran Qos Streaming Server”. http://lecturer.eepis-its.edu/~zenhadi/kuliah/ Jarkom2/Prakt9%20Pengukuran
13 BIODATA PENULIS
Nama : Zainudin Hasmi
Tempat dan Tanggal Lahir : Boyolali, 04 Desember 1990
Jenis Kelamin : Pria
Agama : Islam
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Surakarta
Alamat : Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
Telp./ Fax : (0271) 717417
Alamat Rumah : Jongkangan RT01/RW01, Tanjungsari, Banyudono,
Boyolali
No. HP : 08562526266
