BINUS UNIVERSITY. Jurusan Teknik Informatika Program Studi Strata-1 Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil Tahun 2007/2008

Transkripsi

1 BINUS UNIVERSITY Abstrak 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 Carla Arwan Kelas/Kelompok : 07 PDT/01 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 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. iv

2 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. v

3 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 vi

4 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 Penulis vii

5 DAFTAR ISI Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan Hard Cover i ii iii Halaman Pernyataan Dewan Penguji - Abstrak Prakata Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran iv v viii xii xiii xvi BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Ruang Lingkup Tujuan dan Manfaat Metodologi Sistematika Penulisan 7 BAB 2 LANDASAN TEORI Istilah Umum International Civil Aviation Organization (ICAO) 9 viii

6 2.1.2 Aeronautical Telecommunication Network (ATN) Air Traffic Control (ATC) Connectionless Network Protocol (CLNP) Controller Pilot Data Link Communication (CPDLC) X Airborne Communications Addressing and Reporting System (ACARS) Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) Gelombang radio Jaringan komputer Pengertian Perangkat jaringan Jenis jenis jaringan Topologi jaringan Arsitektur Jaringan OSI Model TCP/IP Model Perbedaan OSI Model dan TCP/IP Model Very-High-Frequency (VHF) Digital Link (VDL) Pengertian Jenis jenis VDL Mode Mode 3 41 ix

7 Mode OPNET 42 BAB 3 ANALISIS SISTEM YANG SEDANG BERJALAN Organisasi perusahaan Latar belakang perusahaan Struktur Organisasi Visi, Misi, Tugas, Fungsi dan Wewenang Organisasi Visi Misi Tugas pokok Fungsi Wewenang Sistem yang sedang berjalan Masalah yang dihadapi Ulasan pemecahan masalah 65 BAB 4 PERANCANGAN DAN HASIL ANALISIS Sistem VDL Mode Arsitektur Physical layer Data link layer Subnetwork layer Simulasi 81 x

8 4.2.1 Model jaringan Model Node Model proses Skenario simulasi Hasil analisis sistem VDL Mode BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan Saran 109 DAFTAR PUSTAKA 110 RIWAYAT HIDUP 113 LAMPIRAN LAMPIRAN SURAT SURVEI L1 L2 xi

9 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 Tabel 4.7 Hasil analisis 107 xii

10 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 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 xiii

11 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 Gambar 4.13 MAC_Entity attributes 86 xiv

12 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 Gambar 4.33 Uplink dan downlink delay 106 xv

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Perangkat VDL Mode 2 L1 Lampiran 2 Surat survey L2 xvi