TUGAS AKHIR
REDUKSI KONSUMSI ENERGI PERANGKAT BERGERAK WIMAX MELALUI PENGATURAN BEBAN PROTOKOL TRANSPORT
Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh
Junaidi Teguh Siregar NIM : 120402028
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan
teknologi BroadbandWireless Access (BWA) yang memiliki kecepatan akses
yang tinggi dengan jangkauan yang luas untuk akses multimedia.Penerimaan
paket-paket video yang berkualitas pada penerima, berkaitan dengan seberapa
efisien konsumsi energi yang diterima oleh subscriber station(SS).
Salah satu cara untuk membuat efisien konsumsi energi pada subscriber
station yaitu dengan melakukan pengaturan beban protokol transportpada trafik
video. Kondisi pertama simulasi dijalankan tanpa pengaturan beban protokol
transport. kondisi kedua simulasi dijalankan dengan melakukan pengaturan beban
protokol transportdimana 2 frame p pada data asli digabung menjadi 1 frame
p.Kondisi ketiga simulasi dijalankan dengan melakukan pengaturan beban
protokol transportdimana 3 frame p pada data asli digabung menjadi 1 frame p.
Pada kanal uplink saat dilakukan pengaturan beban protokol transport
menghasilkan delay, packet loss dan jitter yang lebih tinggi dibandingkan
sebelum dilakukan pengaturan beban protokol transport. Konsumsi energi
menurun ketika dilakukan pengaturan beban protokol transport. Sebelum
dilakukan pengaturan beban protokol transport pada data video energi yang
dikonsumsi sebesar 47.61 joule. Setelah dilakukan pengaturan beban protokol
transport yang pertama energi yang dikonsumsi sebesar 47.38 joule, menurun
sebesar 0.48%. Pada saat dilakukan pengaturan beban protokol transport yang
kedua energi yang dikonsumsi sebesar 47.33 joule, menurun sebesar 0.59%.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan
kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat
beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan umat Nabi Muhammad
S.A.W.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“REDUKSI KONSUMSI ENERGI PERANGKAT BERGERAK WIMAX MELALUI PENGATURAN BEBAN PROTOKOL TRANSPORT” Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
ayahanda Sultoni Siregar dan ibunda Fatimah Sari Ritongayang senantiasa
memberikan perhatian dan kasih sayang sejak penulis lahir hingga sekarang, serta
adik-adik tercinta Muhammad Fadli Siregar dan Nita Vivi Aurelia Siregar yang
senantiasa mendukung dan memberi semangat.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada :
1. Bapak Suherman, ST., M.Comp., Ph.D selaku dosen Pembimbing Tugas
Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT
selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Maksum Pinem, ST, MT dan Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT
selaku dosen penguji Tugas Akhir, atas masukan dan bantuannya dalam
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
4. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan
seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara atas segala bantuannya.
5. Rovy Ismala Hayati Batubara yang selama ini mendukung dan memberi
semangat kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Terima
kasih atas perhatian dan do’anya.
6. Temen - teman Sub-Jurusan Telekomunikasi Teknik Elektro USU, Antan,
Royansyah, Hendra, Faishal, Bambang, Syahrul, Yogi, Ibnu, Ridho, Wahyu,
Zulham, Arif, Roso, Ihsan, Leily, Rini, Agida, Fauziah, Desi, Ira, Mario,
Mangihut, Santo, Marco, Stepanus, Binsar, Johannes, Koresi dan Jonner
yang selama ini membantu dan memfasilitasi penulis untuk menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
7. Sahabat – sahabat terdekat, Antan, Sudarmin, Fajar, Guntur, Hendra, Faisal,
Arif Suhendra, Royansyah, Dodi, Ibas, Windi, Zulham, Bambang, Wahyu,
Roso, Ihsan, Arif dan Febri Ramadhan.
8. Teman – teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2012 atas
9. Abang-abang senior dan adik-adik junior yang selalu membantu,
mendukung dan memberi masukan selama menjalani perkuliahan.
10. Keluarga Besar IMTE, Guntur, Dodi, Syahrul, Sudarmin, Yogi, Fajar,
Gansyar, Royansyah dan Fauzan Arifa yang telah memberikan banyak
sekali pembelajaran dan masukan.
11. Keluarga Besar MME-GS yang telah memberikan banyak sekali
pembelajaran.
12. Keluarga Besar Komunitas CBR Club Medan yang telah memberikan
banyak sekali motivasi dan pembelajaran.
13. Keluarga Besar kos 2ag, Ramdhani, Boy, Puter, Robi, Reza, Darman, Isfan,
Guntur, Zulham dan Wira.
14. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik
dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan
tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat
penulis harapkan.
Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini
bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, 30 Juni 2016
Penulis
Junaidi Teguh Siregar
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Batasan Masalah ... 3
1.5 Metode Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Pembahasan ... 4
II. DASAR TEORI ... 6
2.1 Umum ... 6
2.2 Worldwide Interoperability Microwave Acces (WiMAX) ... 6
2.2.1 Standar WiMAX ... 6
2.2.2 Model Jaringan WiMAX... 7
2.2.2.1 Base Station ... 7
2.2.2.2 Mobile Subscriber Station... 10
2.2.2.3 Packet Flows ... 12
2.6 Pengaturan Beban TransportLayer Protokol ... 19
III. PERANCANGAN SIMULASI ... 21
3.1 Perancangan Alur Penelitian ... 21
3.2 Spesifikasi Perangkat ... 23
3.2.1 Perangkat Keras ... 23
3.2.2 Perangkat Lunak... 23
3.3 Simulasi Jaringan WiMAX pada NS2 ... 23
3.4 Spesifikasi Trafik Simulasi WiMAX ... 25
3.5 Implementasi Model Konsumsi Energi ... 26
3.6 Parameter Evaluasi ... 29
3.6.1 Packet Loss ... 29
3.6.2 Delay ... 29
3.6.3 Jitter ... 30
3.7 Langkah Pelaksanaan Simulasi ... 30
IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA ... 35
4.1 Umum ... 35
4.2 Hasil Pengujian ... 35
4.2.1 Delay Transmisi ... 35
4.2.2 Delay Total ... 37
4.2.3 Packet Loss ... 40
4.2.4 Jitter ... 42
4.2.5 Konsumsi Energi ... 45
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 48
5.1 Kesimpulan ... 48
5.2 Saran ... 49
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Base Station ... 8
Gambar 2.2 Struktur Mobile Subscriber Station ... 11
Gambar 2.3 Regular DL data packet flow ... 13
Gambar 2.4 Regular UL data packet flow ... 14
Gambar 2.5 Arsitektur dasar NS-2 ... 15
Gambar 2.6Tampilan NAM (Network Animator) ... 15
Gambar 2.7Struktur framework EvalVid ... 16
Gambar 2.8 Struktur utama modul WiMAX NIST ... 18
Gambar 2.9 Transport layer load management ... 20
Gambar 3.1 Alur penelitian ... 22
Gambar 3.2 NAM (Network Snimator) ... 24
Gambar 3.3 Topologi jaringan WiMAX ... 25
Gambar 3.4 Model konsumsi energy ... 26
Gambar 3.5 Urutan langkah simulasi ... 31
Gambar 3.6 Penggabungan 2 frame menjadi 1 frame ... 32
Gambar 3.7 Penggabungan 3 frame menjadi 1 frame ... 33
Gambar 4.1 Grafik rata-rata delay transmisi ... 36
Gambar 4.2 Grafik total rata-rata delay transmisi ... 37
Gambar 4.3Grafik rata-rata delay total ... 39
Gambar 4.4 Grafik total rata-rata delay total ... 40
Gambar 4.5Grafik rata-rata packet loss ... 41
Gambar 4.6 Grafik total rata-rata packet loss ... 42
Gambar 4.7Grafik rata-rata jitter ... 44
Gambar 4.8 Grafik total rata-rata jitter ... 45
Gambar 4.9 Grafik reduksi konsumsi energi ... 46
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi trafik video... 26
Tabel 3.2Power konsumsi pada WiMAX ... 29
Tabel 3.3 Parameter Trafik Video ... 33
Tabel 4.1 Hasil pengujianrata-rata delay transmisi ... 35
Tabel 4.2 Hasil pengujian total rata-rata delay transmisi ... 37
Tabel 4.3 Hasil pengujianrata-rata delay total ... 38
Tabel 4.4 Hasil pengujian total rata-rata delay total ... 39
Tabel 4.5 Hasil pengujianrata-rata packet loss ... 40
Tabel 4.6 Hasil pengujian total rata-rata packet loss ... 42
Tabel 4.7 Hasil pengujianrata-rata jitter ... 43
Tabel 4.8 Hasil pengujian total rata-rata jitter ... 44
Tabel 4.9 Hasil pengujianreduksi konsumsi energi ... 45
