iv
BINUS UNIVERSITY
Jurusan Teknik Informatika Program Studi Strata-1 Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil Tahun 2007/2008
ANALISIS DAN PERANCANGAN JARINGAN KOMUNIKASI TRANSPORTASI UDARA MENGGUNAKAN STANDAR VDL MODE 2
DENGAN NETWORK SIMULATOR OPNET Angela Syenni 0800771456
Carla 0800776431
Arwan 0800778084
Kelas/Kelompok : 07 PDT/01 Abstrak
Tujuan penulisan skripsi ini untuk mengetahui performa dari sistem komunikasi penerbangan mendatang yaitu VDL Mode 2. Pemodelan dan simulasi VDL Mode 2 dilakukan dengan menggunakan OPNET modeler 8.1. VDL Mode 2 ini menggunakan 25 kilohertz (kHz) saluran ganda yang dioperasikan pada 118 – 137 megahertz (MHz) band Very High Frequency (VHF) dengan kecepatan 31.5 kilobit/second (kbps) untuk menyediakan fasilitas layanan komunikasi data antara pesawat terbang dan ground. VDL Mode 2 menggunakan protokol Carrier Sense Multiple Access (CSMA) untuk mengendalikan akses pada saluran 25 kHz antara pesawat terbang dengan sebuah ground station. VDL Mode 2 terdapat pada 3 lapisan OSI terbawah, yakni physical layer, data link layer, dan layer bagian bawah pada network layer (subnetwork layer). Hasil Analisis simulasi VDL mode 2 pada OPNET terdapat kecocokan yang baik dengan hasil analitikal sesuai dengan standar ICAO pada kondisi transmisi pesan yang relatif rendah. Hasil Analisis simulasi VDL mode 2 cenderung menjadi lebih menyimpang dengan hasil analitikal sesuai dengan standar ICAO pada kondisi transmisi pesan yang relatif tinggi. Hal ini dikarenakan banyaknya asumsi untuk mempermudah pemodelan VDL mode 2 pada OPNET. End to end delay bergantung pada jumlah pesawat yang terkoneksi kepada ground station.
Kata Kunci
VDL Mode 2, OPNET, data link layer, Jaringan Komunikasi, Komunikasi Transportasi, Transportasi Udara, Network Simulator.
v
PRAKATA
Terima kasih dan puji syukur yang sebesar – besarnya penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ANALISIS DAN PERANCANGAN JARINGAN KOMUNIKASI TRANSPORTASI UDARA MENGGUNAKAN STANDAR VDL MODE 2 DENGAN NETWORK SIMULATOR OPNET“.
Adapun skripsi ini merupakan karya tulis yang disusun untuk memenuhi tugas akhir dan juga merupakan salah satu syarat dalam memperoleh gelar Kesarjanaan Komputerisasi Binus University, Jakarta.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu penulis sehingga penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Binus University. 2. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M.Kom., selaku Ketua Jurusan Teknik
Informatika.
3. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc, M.Com, Sc, selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer
4. Bapak Fauzie Dahmir, Ir., M.Eng., selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, nasehat, saran, kritik, dan perhatian yang besar serta masukan yang sangat berharga dalam penyusunan skripsi ini.
vi
5. Bapak Dr. Hary Budiarto, M.Kom., selaku Kepala Bidang Sistem Komunikasi Multimedia, yang telah memberikan kesempatan kepada kami untuk menyusun skripsi di bagian PTIK.
6. Bapak Arief Rufiyanto, ST., M.Eng., yang telah banyak memberikan masukan dan pengarahan kepada kami selama masa penyusunan skripsi ini di BPPT.
7. Bapak Dipl.-Ing Wayan Wira Yogantara, yang telah banyak memberikan masukan dan pengarahan kepada kami selama masa penyusunan skripsi ini di BPPT.
8. Segenap staff PTIK yang telah banyak membantu kami selama penyusunan skripsi ini.
9. Dosen-dosen Binus University, yang telah membimbing selama perkuliahan sehingga banyak memberikan masukan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
10. Keluarga dan teman-teman penulis yang telah memberikan dukungan dan pengertian selama penulis melaksanakan studi.
11. Rekan-rekan mahasiswa yang selalu mendukung dan memberikan bantuan kepada kami.
12. Dan semua pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan skripsi ini, yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu.
Kami menyadari pula karena adanya keterbatasan waktu, pengalaman, kemampuan dan pengetahuan, maka skripsi ini dalam bentuk maupun isinya masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kami memohon maaf sebesar - besarnya apabila bentuk
vii
dan penyajian skripsi ini kurang berkenan dan kami sangat mengharapkan masukan berupa kritik dan saran yang membangun dari pembaca.
Akhir kata, kami berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak demi pengembangan ilmu pengetahuan di masa yang akan datang.
Jakarta, Januari 2008
viii
DAFTAR ISI
Halaman Judul Luar i
Halaman Judul Dalam ii
Halaman Persetujuan Hard Cover iii
Halaman Pernyataan Dewan Penguji
-Abstrak iv
Prakata v
Daftar Isi viii
Daftar Tabel xii
Daftar Gambar xiii
Daftar Lampiran xvi
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Ruang Lingkup 3
1.3 Tujuan dan Manfaat 4
1.4 Metodologi 5
1.5 Sistematika Penulisan 7
BAB 2 LANDASAN TEORI 9
2.1 Istilah Umum 9
ix
2.1.2 Aeronautical Telecommunication Network (ATN) 9
2.1.3 Air Traffic Control (ATC) 10
2.1.4 Connectionless Network Protocol (CLNP) 10 2.1.5 Controller Pilot Data Link Communication (CPDLC) 11
2.1.6 X.25 13
2.1.7 Airborne Communications Addressing and Reporting
System (ACARS) 13
2.1.8 Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
(CSMA/CA) 14
2.2 Gelombang radio 14
2.3 Jaringan komputer 17
2.3.1 Pengertian 17
2.3.2 Perangkat jaringan 18
2.3.3 Jenis – jenis jaringan 19
2.3.4 Topologi jaringan 30
2.3.5 Arsitektur Jaringan 34
2.3.5.1 OSI Model 34
2.3.5.2 TCP/IP Model 35
2.3.5.3 Perbedaan OSI Model dan TCP/IP Model 39 2.4 Very-High-Frequency (VHF) Digital Link (VDL) 40
2.4.1 Pengertian 40
2.4.2 Jenis – jenis VDL 41
2.4.2.1 Mode 2 41
x
2.4.2.3 Mode 4 42
2.5 OPNET 42
BAB 3 ANALISIS SISTEM YANG SEDANG BERJALAN 55
3.1 Organisasi perusahaan 55
3.1.1 Latar belakang perusahaan 55
3.1.2 Struktur Organisasi 56
3.1.3 Visi, Misi, Tugas, Fungsi dan Wewenang Organisasi 57
3.1.3.1 Visi 57
3.1.3.2 Misi 57
3.1.3.3 Tugas pokok 57
3.1.3.4 Fungsi 58
3.1.3.5 Wewenang 58
3.2 Sistem yang sedang berjalan 59
3.3 Masalah yang dihadapi 62
3.4 Ulasan pemecahan masalah 65
BAB 4 PERANCANGAN DAN HASIL ANALISIS 67
4.1 Sistem VDL Mode 2 67
4.1.1 Arsitektur 67
4.1.1.1 Physical layer 67
4.1.1.2 Data link layer 70
4.1.1.3 Subnetwork layer 79
xi
4.2.1 Model jaringan 82
4.2.1.1 Model Node 82
4.2.1.2 Model proses 98
4.2.2 Skenario simulasi 103
4.2.3 Hasil analisis sistem VDL Mode 2 106
BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan 108 5.2 Saran 109 DAFTAR PUSTAKA 110 RIWAYAT HIDUP 113 LAMPIRAN – LAMPIRAN L1 SURAT SURVEI L2
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Node Model Objects 46
Tabel 2.2 Process Model Objects 51
Tabel 4.1 LME Timers 72
Tabel 4.2 DLS Sublayer Timers 73
Tabel 4.3 CSMA Parameter 76
Tabel 4.4 MAC Sublayer Timers 77
Tabel 4.5 Load factor aplikasi pesan 84
Tabel 4.6 Nama – nama atribut node 94
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur protokol ATN 10
Gambar 2.2 CLNP Header 11
Gambar 2.3 Struktur ATN 12
Gambar 2.4 Arsitektur X.25 13
Gambar 2.5 Topologi Local Area Network 21
Gambar 2.6 Topologi Metropolitan Area Network 22
Gambar 2.7 Topologi Wide Area Network 23
Gambar 2.8 Konektivitas WAN 24
Gambar 2.9 Topologi Wireless Personal Area Network 27 Gambar 2.10 Topologi Wireless Local Area Network 28 Gambar 2.11 Topologi Wireless Metropolitan Area Network 29
Gambar 2.12 Topologi Point-to-Point 30
Gambar 2.13 Topologi Bus 31
Gambar 2.14 Topologi Star 31
Gambar 2.15 Topologi Ring 32
Gambar 2.16 Topologi Mesh 33
Gambar 2.17 Topologi Tree 33
Gambar 2.18 OSI Model dan TCP/IP Model 40
Gambar 2.19 Network Model dengan Link Radio, Bus, dan Point-to-Point 44 Gambar 2.20 Hierarki Jaringan dengan 2 (dua) Level Subnetworking 45
xiv
Gambar 2.21 Node Model Menggunakan Packet Stream, Statistic Wire,
dan Logical Association 48
Gambar 2.22 Representasi Grafis Forced States dan Unforced States 49 Gambar 2.23 Execution Flow through Unforced States 50
Gambar 2.24 Hirearki objek OPNET 53
Gambar 2.25 OPNET overview layout 54
Gambar 3.1 Struktur organisasi 56
Gambar 3.2 Communication Current Environment 60
Gambar 3.3 Navigation Current Environment 61
Gambar 3.4 Surveilance Current Environment 62
Gambar 3.5 Communication Future Environment 66
Gambar 4.1 Modulasi D8PSK 69
Gambar 4.2 Message encoding block diagram 70
Gambar 4.3 VDL Data Link Sublayer 71
Gambar 4.4 DLS Sublayer 74
Gambar 4.5 CSMA Flow Diagram 75
Gambar 4.6 Proses MAC 77
Gambar 4.7 MAC State Diagram 78
Gambar 4.8 Diagram koneksi handoff 81
Gambar 4.9 Model Node VDL Mode 2 83
Gambar 4.10 SNL attributes 85
Gambar 4.11 DLS attributes 85
Gambar 4.12 MAC attributes 86
xv
Gambar 4.14 Receiver attributes 87
Gambar 4.15 Receiver’s channel table 87
Gambar 4.16 Antenna attributes 88
Gambar 4.17 Transmitter attributes 88
Gambar 4.18 Transmitter’s ground station channel table 89 Gambar 4.19 Transmitter’s aircraft channel table 89 Gambar 4.20 Uplink high-priority exponential attributes 90 Gambar 4.21 Downlink high-priority exponential attributes 90 Gambar 4.22 Uplink medium-priority exponential attributes 91 Gambar 4.23 Downlink medium-priority exponential attributes 91 Gambar 4.24 Uplink low-priority exponential attributes 92 Gambar 4.25 Downlink low-priority exponential attributes 92
Gambar 4.26 Uplink low-priority attributes 93
Gambar 4.27 Downlink low-priority attributes 93
Gambar 4.28 Sink attributes 94
Gambar 4.29 Model Proses VDL Mode 2 MAC 101
Gambar 4.30 Skenario dengan 60 pesawat 104
Gambar 4.31 Aircraft attributes 105
Gambar 4.32 Ground station attributes 105
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Perangkat VDL Mode 2 L1
