ANALISIS KINERJA ALGORITMA SCHEDULING PADA JARINGAN WIMAX DENGAN MENGGUNAKAN OPNET MODELER 14.5

Transkripsi

1 ANALISIS KINERJA ALGORITMA SCHEDULING PADA JARINGAN WIMAX DENGAN MENGGUNAKAN OPNET MODELER 14.5 TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Informatika Disusun Oleh : Nama : Didit Adi Permana No. Mahasiswa : JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2013

2

3

4 LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN HASIL TUGAS AKHIR Saya bertandatangani di bawah ini, Nama : Didit Adi Permana NIM : Tugas Akhir Dengan Judul : ANALISIS KINERJA ALGORITMA SCHEDULING PADA JARINGAN WIMAX DENGAN MENGGUNAKAN OPNET MODELER 14.5 Menyatakan bahwa seluruh komponen dan isi laporan tugas akhir ini adalah hasil harya saya sendiri. Apabila di kemudian hari terbukti apabila ada beberapa bagian dari karya ini adalah bukan hasil karya saya sendiri, maka saya siap menanggung segala resiko dan konsekuensinya. Demikian pernyataan ini saya buat, dalam keadaan sehat dan penuh kesadaran. Semoga bisa berguna sebagaimana mestinya. Yogyakarta, 6 Desember 2013 Yang Membuat Pernyataan, Didit Adi Permana

5 HALAMAN MOTTO Jenius adalah 1 % inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada yang dapat menggantikan kerja keras Harga kebaikan manusia adalah diukur menurut apa yang telah dilaksanakan / diperbuatnya. ( Ali Bin Abi Thalib ) Artinya : Allah meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat (Depag RI, 1989 : 421)

6 HALAMAN PERSEMBAHAN Segala puji bagi allah SWA, Tugas Akhir ini saya dedikasikan dan saya persembahkan kepada... Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa, yang hanya karena berkah dan limpahan rahmat-nya lah tugas akhir ini dapat diselesaikan. Kedua orang tua saya, saudara, dan juga seluruh keluarga besar yang turut memberikan dukungan. Teman teman seperjuangan Teknik Informatika, UII. Juga semua teman dan pihak yang turut membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.

7 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdulillahi Rabbil alamin, segala puji bagi Allah hanya karena limpahan rahmat dan kasih sayang-nya, maka penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul ANALISIS KINERJA ALGORITMA SCHEDULING PADA JARINGAN WIMAX DENGAN MENGGUNAKAN OPNET MODELER 14.5 dapat di selesaikan. Rangkaian penyelesaian yang telah kami lakukan tidak lepas dari bimbingan dan dorongan banyak pihak. Maka penghargaan yang setinggitingginya dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kami tujukan kepada : 1. Allah SWA yang telah memberikan rahmat, kekuatan dan kemudahan kepada penulis untuk menyelesaikan penelitian dan laporan ini. 2. Kedua orang tua yang selalu melimpahkan kasih sayang dan seluruh dukungannya serta do a restu yang selalu menyertai kami. 3. Kedua adik kembar saya richi dan richo yang saya sayangi, terimakasih atas semangat dan doa yang kalian berikan untuk memotivasi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. 4. Bapak Ir. Gumbolo Hadi Susanto, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia yang senantiasa memajukan Fakultas tercinta ini. 5. Bapak Yudi Prayudi, S.Si., M.Kom. selaku ketua jurusan Teknik Informatika. 6. Bapak Syarif Hidayat, S.Kom., MIT. selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan memberi bimbingan serta pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini selesai.

8 7. Seluruh dosen Teknik Informatika yang telah membimbing dan mengajarkan banyak ilmu kepada saya selama saya kuliah. 8. Semua teman teman arif, gigih, iqbal, fikri, mas aris, mas agus, febri, mecing, rahmat, agung, boy, alan, ayat, alan, guntur, PA, angga dan lain lain yang tidak bias saya sebutkan satu persatu yang telah menemani dalam kehidupan yang jauh dari orang tua. Yogyakarta, 6 Desember 2013 Didit Adi Permana

9 ABSTRAKSI Meningkatnya pemanfaatan jaringan telekomunikasi terutama pada jaringan internet (Interconnection Networking) sebagai jaringan yang kompleks, maka kebutuhan atas penggunaan bersama resources yang cukup besar dalam jaringan telah mengakibatkan berkembangnya teknologi jaringan agar bisa memberikan hasil yang maksimal. Oleh karena itu teknologi WiMAX (Worldwide Interoperability For Microwave Access) berdasarkan standar IEEE diciptakan untuk memberikan layanan yang lebih baik dibandingkan teknologi BWA (Broadband Wireless Access) yang sudah ada. Teknologi WiMAX mampu memberikan kecepatan akses data yang tinggi dengan daerah jangkauan yang lebih luas. Pada penelitian ini isu yang diangkat adalah mengenai algoritma scheduling yang diterapkan pada jaringan WiMAX. Penggunakan algoritma scheduling pada jaringan bisa menanggulangi berbagai macam masalah yang sering timbul pada jaringan misalnya terjadinya kongesti atau kemacetan dalam pengiriman data. Dalam penelitian ini akan mengunakan tiga algoritma scheduling yaitu FIFO (First Input First Output), PQ (Priority Queuing) dan WFQ (Weighted Fair Queuing). Untuk menganalisis kinerja algoritma scheduling digunakan Opnet Modeler Ada tiga skenario yang dirancang dalam penelitian ini yaitu skenario jaringan WiMAX dengan menggunakan scheduling FIFO, skenario jaringan WiMAX dengan menggunakan scheduling PQ dan skenario jaringan WiMAX dengan menggunakan scheduling WFQ. Tugas akhir ini bertujuan untuk mengetahui hasil evaluasi dari teknik scheduling yang diterapkan pada jaringan WiMAX yang mempengaruhi kinerja dari layanan aplikasi. Sehingga kinerja dari jaringan WiMAX akan menjadi lebih maksimal dalam melayani pengiriman paket data Kata Kunci : WiMAX, BWA, Scheduling, Opnet Modeler, FIFO, PQ dan WFQ

10 TAKARIR Availability Ketersediaan Backhaul Jaringan Utama Base Station Pemancar Sinyal Broadband Jalur Yang Lebar Delay Waktu Tunda Downlink Saluran Pengiriman Data Keluar Fixed Tetap Interoperability Standar Yang Sama Jitter Vareasi Waktu Layer Lapisan Line Of Sight Pandangan Yang Tidak Terhalang Load Jumlah Lebar Pita Yang Diminta Mobile Bisa Bergerak Modulation Pengatur Pola Sinyal Network Jaringan Nirkabel Tanpa Kabel Node Perangkat Nomadic Berpindah-pindah Non Line Of Sight Pandangan Yang Terhalang Object Response Time Waktu Respon Objek Protocol Protokol Quality Of Service Kualitas Suatu Layanan Resources Sumber Daya Sabscriber Station Penerima Pancaran Scheduling Penjadwalan Server Penyedia Layanan Topology Hubungan Antara Unsur-Unsur Utama Dalam Jaringan Transciver Penerima Dan Pemancar

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Standar Global Yang Digunakan Di Dunia...9 Gambar 2.2 Base Station...16 Gambar 2.3 Tipe Antena Gambar 2.4 Struktur Lapisan OSI Gambar 2.5 Symbol time dan pembagian carrier pada OFDM 256 FFT...20 Gambar 2.6 Mekanisme Penjadwalan Pada Base Station Gambar 2.7 Struktur Lapisan MAC Pada WiMAX Gambar 2.8 Topologi Point To Multipoint Gambar 2.9 Topologi Point To Point Gambar 2.10 Topologi Mesh Gambar 2.11 Cara Kerja First input First Output (FIFO) Gambar 2.12 Cara Kerja Prority Quueuing (PQ) Gambar 2.13 Cara Kerja Weighted Fair Queuing (WFQ) Gambar 2.14 Tampilan Depan Opnet Modeler Gambar 2.15 Tampilan Project Editor Gambar 2.16 Tampilan Object Pallete Gambar 2.17 Tampilan Deployment Wireless Network Gambar 2.18 Tampilan Simulation Squence Gambar 2.19 Tampilan View Result Gambar 3.1 Diagram Metodologo Penelitian Gambar 3.2 Standarisasi IEEE d Menurut WiMAX Forum Gambar 3.3 Topologi Skenario WiMAX Gambar 3.4 Tahapan Pembuatan Desain Jaringan WiMAX Gambar 3.5 Desain Deploy Wireless Network Gambar 3.6 Masukan Jumlah Cell Gambar 3.7 Memasukan Jumlah Base Station dan Subscriber Station Gambar 3.8 Konfigurasi Aplikasi Gambar 3.9 Konfigurasi Profil Gambar 3.10 Konfigurasi MAC Service... 65

12 Gambar 3.11 Konfigurasi PHY Layer Gambar 3.12 Konfigurasi Server Gambar 3.13 Konfigurasi Base Station Gambar 3.14 Konfigurasi SS WiMAX Parameters Gambar 3.15 Konfigurasi SS UP Dan DL Gambar 3.16 Konfigurasi Service Profil Gambar 3.17 Konfigurasi SS Destination Pereference Gambar 3.18 Desain Skenario Jaringan WiMAX Gambar 3.19 Skenario Jaringan WiMAX Gambar 3.20 Skenario Dengan Scheduling Gambar 3.21 Statistik Global Pada Opnet Modeler Gambar 4.1 User Maksimal Yang Mampu Dilayani Gambar 4.2 Rata-Rata Respon Objek Gambar 4.3 Grafik Waktu Rata-Rata Waktu Respon Objek Gambar 4.4 Rata-Rata Waktu Respon Halaman Web Gambar 4.5 Grafik Rata-Rata Respon Halaman Web Pada Aplikasi HTTP Gambar 4.6 Packet Loss Aplikasi HTTP Gambar 4.7 Rata-Rata Waktu Jitter Video Gambar 4.8 Grafik Waktu Rata-Rata Jitter Pada Aplikasi Video Gambar 4.9 Rata-Rata Waktu Delay Video Gambar 4.10 Grafik Waktu Rata-Rata Delay Pada Aplikasi Video Gambar 4.11 Packet Loss Aplikasi Video Gambar 4.12 Rata-Rata Waktu Jitter VoIP Gambar 4.13 Grafik Waktu Rata-Rata Jitter Pada Aplikasi VoIP Gambar 4.14 Rata-Rata Waktu Delay VoIP Gambar 4.15 Grafik Waktu Rata-Rata Delay Pada Aplikasi VoIP Gambar 4.16 Packet Loss Aplikasi VoIP Gambar 4.17 Rata-Rata Waktu Delay WiMAX Gambar 4.18 Grafik Waktu Rata-Rata Delay Jaringan WiMAX Gambar 4.19 Jumlah Load Jaringan WiMAX Gambar 4.20 Grafik Jumlah Bandwidth Yang Diminta (Load)... 95

13 Gambar 4.21 Jumlah Throughput Jaringan WiMAX Gambar 4.22 Grafik Throughput Jaringan WiMAX... 96

14 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbandingan Perkembangan Teknologi Wireless... 9 Tabel 2.2 Perbandingan Standarisasi WiMAX Tabel 2.3 Parameter simbol OFDM Tabel 2.4 Tabel Bobot Prioritas Di Opnet Tabel 2.5 Standar Coding Dan Kompresi Tabel 2.6 Packet loss versi TIPHON...40 Tabel 2.7 Jitter versi TIPHON...40 Tabel 2.8 Contoh Parameter Traffic Untuk Aplikasi Broadband Wireless VoIP.. 41 Tabel 3.1 Model Objek Pada WiMAX Tabel 3.2 Parameter Layanan VoIP Tabel 3.3 Alokasi Traffic Untuk VoIP Tabel 3.4 Parameter Aplikasi Video Tabel 3.5 Alokasi Traffic Untuk Video Tabel 3.6 Parameter Apliasi HTTP Tabel 3.7 User Profie Tabel 3.8 Parameter MAC Service Class Gold Tabel 3.9 Parameter MAC Service Class Silver Tabel 3.10 Parameter MAC Service Class Bronze Tabel 3.11 Parameter OFDM Untuk Bandwidth 7 MHz Tabel 3.12 Parameter PHY Layer WiMAX Tabel 3.13 Duplikasi Skenario Tabel 4.1 Standar Jitter Berdasarkan ITU G Tabel 4.2 Hasil Simulasi Jitter Aplikasi Video Tabel 4.3 Standar Delay Berdasarkan ITU G Tabel 4.4 Hasil Delay Layanan Aplikasi Video Tabel 4.5 Standar Nilai Jitter Versi TIPHSON Tabel 4.6 Hasil Simulasi Jitter Layanan Aplikasi VoIP Tabel 4.7 Standar Delay Untuk Aplikasi VoIP Tabel 4.8 Hasil Simulasi Delay Layanan Aplikasi VoIP... 91

15 Tabel 4.9 Hasil Simulasi Aplikasi HTTP Tabel 4.10 Hasil Simulasi Aplikasi Video Streaming Tabel 4.11 Hasil Simulasi Aplikasi VoIP Tabel 4.12 Hasil Simulasi Jaringan WiMAX... 97