TUGAS AKHIR PENGARUH ENHANCED DISTRIBUTED CHANNEL ACCESS (EDCA) TERHADAP KINERJA JARINGAN IEEE

(1)

TUGAS AKHIR

PENGARUH ENHANCED DISTRIBUTED CHANNEL ACCESS (EDCA) TERHADAP KINERJA JARINGAN IEEE 802.11

Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada

Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi Oleh

MOHD ANTAN WISUGA NIM : 120402025

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

u00rI0986rI€s0?s6 I0$Iel€00ctr0tr08t6l :drN

:

Lfn8ued sto86trV:

:

gtnBue6 sn1oy l IW."LS..rznB{ psurlBly .7,

Inpls'ueuld rnns{qryrfl

'I

: 1[n8uo4 uedsp Ip glge mqur sqsn8y wpq ?Z p8fueeped Eueplg NYfl,UIAI Ifluv.tr n

yuu,lyl^Ins

syilslilu^IN{t

xIhDtuJ.

svrTtDwt

ouJ,x'sT'.{

xlNx'dr

Nu[{[uJ,u v'd"{{I Eped Xlq$J, ame$.reg mle8 qalorodrueui {n}un $aftrspscr :IAI.[N

ffi

:

qllo

II"TO8 UfiMI hI.}CNI}IYT YfUSTIDI <IYffY}IUSJ.

{v;gu}

ss'rr33y 7 8tM,uytrJ {IgJfi ff n ffJSI $ Afr7NWINfl };rll?{y0hi$d Iereds $iss qsles 1de4&ie1aw {n}uir uc4nfelp Frl 4rl4y se8nj

(3)

ABSTRAK

Protokol Media Access Control (MAC) jaringan Wireless Local Area

Network (WLAN) pada awalnya mengacu pada standar 802.11. Protokol MAC

pada standar ini minim dukungan QoS yang hanya dirancang untuk memberikan layanan best effort. Maka dari itu diciptakan Standar 802.11e yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas layanan pada tingkat data link layer. IEEE 802.11e mendefinisikan fungsi koordinasi baru dinamakan Enhanced Distributed Channel

Access (EDCA). Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) dirancang untuk

menyediakan QoS (Quality Of Service) dengan menambahkan fungsi pada

Distribution Coordiantion Function (DCF) . Pada MAC layer, EDCA

mendefinisikan empat FIFO (First In First Out) queue yang dinamakan Access

Category (AC) yang memiliki parameter tersendiri. Sebelum memasuki MAC

layer, setiap paket data yang diterima dari layer di atasnya diatur dengan nilai

prioritas tertentu yaitu AC_VO (AC 0) untuk trafik suara dengan prioritas tertinggi, AC_VI (AC 1 ) untuk trafik video, AC_BE (AC 2) untuk trafik best

effort, dan AC_BK (AC 3) untuk trafik background dengan prioritas yang paling

rendah. Setiap paket data yang sudah diberi nilai prioritas dipetakan ke dalam

Access Category. Tulisan ini membahas perbandingan antara EDCA dan

Distribusi Channel Access (DCA). Dari hasil Perbandingan EDCA dan DCA

diperoleh penurunan total rata-rata delay 22,53%, jitter 21,77%,media access

delay 9,28% serta diperoleh peningkatan throughput sebesar 13,55% untuk IEEE

802.11 a dan g. Serta terjadi penurunan total rata-rata delay sebesar 25,12%, jitter

26,21%,media access delay 1,84% serta diperoleh peningkatan throughput

sebesar 16,83% untuk IEEE 802.11 b. Hasil ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan konfigurasi EDCA dapat meningkatkan kinerja jaringan 802.11.

(4)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan umat Nabi Muhammad S.A.W.

Tugas Akhir merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :

“PENGARUH ENHANCED DISTRIBUTED CHANNEL ACCESSS (EDCA) TERHADAP KINERJA JARINGAN IEEE802.11 ”

Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Suherman, ST., M.Comp., Ph.D selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ibu Ir. Windalina syafiar, selaku Penasehat Akademis penulis, atas bimbingan dan arahannya dalam melayani perkuliahan selama ini.

(5)

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Rahmad Fauzi ST,MT dan Bapak Dr. Maksum Pinem, ST, MT selaku dosen penguji Tugas Akhir, atas masukan dan bantuannya dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

5. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.

6. Kedua orang tua penulis atas semangat dan doanya kepada penulis dengan segala pengorbanan dan kasih sayang yang tidak ternilai harganya.

7. Kepada saudara/saudari penulisardian ratta laksamana ,tira oktaviani, yunita sri angraini,Muhammad ansyari,dian septaviani aziz dan Muhammad ilham syafii yang tak henti-hentinya memberikan dukungan penuh, doa, dan nasihat bagi penulis.

8. Teman – teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2012 atas dukungan, do’a, suka dan duka selama di bangku perkuliahan.

9. Teman-teman satu kontrakan Sudarmin pasaribu ,Hendra prayetno,Fajar Siddik nasution, M.Arif suhendra, Pebri Ramadhan Skm, Muhammad zein yang selalu memberi dukungan dan masukan kepada penulis.

10. Teman satu perjuangan selama bimbingan Andika Yogi Pradana dan Junaidi Teguh Siregar yang telah menjadi teman diskusi dalam menyusun tugas akhir.

(6)

11. Abang-abang senior yang selalu membantu, mendukung dan memberi masukan selama menjalani perkuliahan.

12. Keluarga Besar MME-GS yang telah memberikan banyak sekali pembelajaran.

13. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.

Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.

Medan, 24Agustus 2016 Penulis

NIM. 120402025 Mohd.Antan Wisuga

(7)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... x

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan Tugas Akhir ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 2

1.5 Metode Penelitian ... 3

1.6 Sistematika Pembahasan ... 3

II. DASAR TEORI ... 5

2.1 WLAN ... 5

2.2 IEEE 802.11 a/b/g ... 7

2.2.1 IEEE 802.11a ... 7

2.2.2 IEEE 802.11b ... 7

2.2.3 IEEE 802.11g ... 8

2.3 Protokol MAC pada WLAN ... 9

2.3.1 Standar MAC pada IEEE 802.11 ... 9

2.3.1.1 Disributed Coordination Function (DCF) ... 10

2.3.1.2Point Coordination Function (PCF) ... 11

2.3.2 Standar Perbaikan QoS MAC pada IEEE 802.11e ... 13

2.3.2.1EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) ... 14

2.4 Pembangkitan Trafik ... 18

2.4.1 Distribusi Poisson ... 18

(8)

2.5 Standar RTS/CTS ... 20 2.6 Parameter Kinerja ... 21 2.6.1 Delay ... 21 2.6.2 Jitter ... 22 2.6.3. Throughput ... 22 2.7 Pamvotis ... 23 2.8 NetBeans IDE... 24

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 27

3.1 Perancangan Alur Penelitian ... 27

3.2 Spesifikasi Perangkat Penelitian ... 28

3.2.1 Perangkat Keras ... 28

3.2.2 Perangkat Lunak ... 28

3.3 Model Sistem ... 29

3.4 Simulasi WLAN pada NetBeans 8.0.2 ... 31

3.5 Konfigurasi Jaringan IEEE 802.11 ... 33

3.5.1 Konfigurasi IEEE 802.11 a/b/g dengan EDCA ... 33

3.5.2 Konfigurasi IEEE 802.11 a dan g tanpa EDCA ... 34

3.5.3 Konfigurasi IEEE 802.11 b tanpa EDCA ... 34

3.6 Implementasi EDCA pada kinerja jaringan IEEE 802.11 ... 35

3.7 Parameter Evaluasi ... 36

3.7.1 Delay ... 36

3.7.2 Jitter ... 37

3.7.3 Media Access Delay ... 37

3.7.4 Thorughput ... 37

3.8 Algortima ... 38

3.9 Langkah Pelaksanaan Simulasi ... 38

IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA ... 41

4.1 Umum ... 41

4.2 Kinerja Standard WLAN 802.11 DCA... 41

(9)

4.2.2 Hasil simulasi DCA pada IEEE 802.11 b ... 45

4.3 Kinerja Standard WLAN 802.11 dengan EDCA ... 49

4.3.1 Hasil simulasi Dengan menggunakan konfigurasi EDCA secara heterogen ... 49

4.4 Perbandingan DCA dan EDCA ... 54

4.4.1 Perbandingan Antara EDCA dan DCA Pada IEEE 802.11 a dan g ... 54

4.4.2 Perbandingan Antara EDCA dan DCA Pada IEEE 802.11 b ... 61

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 70

5.1 Kesimpulan ... 70

5.2 Saran ... 71

DAFTAR PUSTAKA

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jaringan WLAN 802.11 dengan arsitekturnya ... 6

Gambar 2.2 Mekanisme Akses DCF CSMA/CA ... 10

Gambar 2.3 Model EDCA... 15

Gambar 2.4 Mekanisme Interframe Space (IFS) IEEE 802.11e ... 17

Gambar 2.5 Skema RTS/CTS ... 20

Gambar 3.1 Alur Penelitian... 27

Gambar 3.2 Model Sistem EDCA dengan RTS/CTS ... 29

Gambar 3.3 Simulasi pada NetBeans ... 31

Gambar 3.4 Model IEEE 802.11e EDCA ... 32

Gambar 3.5 potongan file NtConf.xml ... 36

Gambar 3.6 Urutan Langkah Simulasi ... 39

Gambar 4.1 Grafik delay DCA untuk IEEE 802.11 a dan g ... 43

Gambar 4.2 Grafikjitter DCA untuk IEEE 802.11 a dan g ... 44

Gambar 4.3 Grafikmediadelay DCA untuk IEEE 802.11 a dan g ... 44

Gambar 4.4 Grafikthroughput DCA untuk IEEE 802.11 a dan g ... 45

Gambar 4.5 Grafikdelay DCA untuk IEEE 802.11 b ... 47

Gambar 4.6 Grafikjitter DCA untuk IEEE 802.11 b ... 48

Gambar 4.7 Grafikmediadelay DCA untuk IEEE 802.11 b ... 48

Gambar 4.8 Grafikthroughput DCA untuk IEEE 802.11 b ... 49

Gambar 4.9 Grafik Delay menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen ... 51

Gambar 4.10 Grafik Jitter menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen ... 52

Gambar 4.11 Grafik Media delay menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen ... 53

Gambar 4.12 Grafik Throughput menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen. ... 53

(11)

Gambar 4.13 GrafikPerbandinganDelay menggunakan konfigurasi EDCA

dengan DCA untuk IEEE 802.11 a dan g... 54 Gambar 4.14 Grafik perbandingan total rata-rata delay pada IEEE 802.11 a dan g ... 55 Gambar 4.15 GrafikPerbandinganJitter menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 a dan g ... 56 Gambar 4.16 Grafik perbandingan total rata-rata Jitter pada IEEE 802.11a dan g ... 57 Gambar 4.17 Grafikperbandingan MediaDelay menggunakan konfigurasi

EDCA dengan EDCA untuk IEEE 802.11 a dan g ... 58 Gambar 4.18 Grafik perbandingan total rata-rata media delay pada IEEE

802.11 a dan g ... 59 Gambar 4.19 Grafik PerbandinganThroughput menggunakan konfigurasi

EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 a dan g ... 60 Gambar 4.20 Grafik perbandingan total rata-rata throughput pada IEEE

802.11a dan g ... 61 Gambar 4.21 Grafik Perbandingandelay menggunakan konfigurasi EDCA

dengan DCA untuk IEEE 802.11 b ... 62 Gambar 4.22 Grafik perbandingan total rata-rata delay pada IEEE 802.11 a dan g .... 63 Gambar 4.23 GrafikPerbandinganJitter menggunakan konfigurasi EDCA

dengan DCA untuk IEEE 802.11 b ... 64 Gambar 4.24 Grafik perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE 802.11 a dan g ... 65 Gambar 4.25 GrafikPerbandinganmediaDelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE 802.11 b ... 66 Gambar 4.26 Grafik perbandingan total rata-rata media delay pada IEEE

802.11 a dan g ... 67 Gambar 4.27 PerbandinganThroughput menggunakan konfigurasi EDCA

dengan DCA untuk IEEE 802.11 b ... 68 Gambar 4.28 Grafik perbandingan total rata-rata Throughput pada IEEE

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Parameter EDCA ... 16

Tabel 1.2 Kategori Delay ... 22

Tabel 3.1 Spesifikasi EDCA IEEE 802.11 a/b/g ... 33

Tabel 3.2 Spesifikasi DCA IEEE 802.11 a dan g ... 34

Tabel 3.3 Spesifikasi DCA IEEE 802.11 b ... 35

Tabel 4.1 Hasil pengujian DCA pada IEEE 802.11 a dan g ... 42

Tabel 4.2 Hasil pengujian DCA pada IEEE 802.11b ... 46

Tabel 4.3 Hasil pengujian EDCA dengan AC heterogen ... 50

Tabel 4.4 Perbandingan total rata-rata Delaypada IEEE 802.11 a dan g ... 55

Tabel 4.5 Perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE 802.11 a dan g ... 56

Tabel 4.6 Perbandingan total rata-rata media delay pada IEEE 802.11 a dan g ... 58

Tabel 4.7 Perbandingan total rata-rata Throughput pada IEEE 802.11 a dan g ... 60

Tabel 4.8 Perbandingan total rata-rata delay pada IEEE 802.11 b... 62

Tabel 4.9 Perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE 802.11 b ... 64

Tabel 4.10 Perbandingan total rata-rata media delaypada IEEE 802.11 b ... 66