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

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PENGARUH ENHANCED DISTRIBUTED CHANNEL ACCESS (EDCA) TERHADAP KINERJA JARINGAN IEEE Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi Oleh MOHD ANTAN WISUGA NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 u00ri0986ri s0?s6 I0$Iel 00ctr0tr08t6l :drn : : Lfn8ued sto86trv: gtnbue6 sn1oy : 1[n8uo4 uedsp Ip l IW."LS..rznB{ psurlbly.7, Inpls'ueuld rnns{qryrfl 'I glge mqur sqsn8y wpq?z p8fueeped Eueplg NYfl,UIAI Ifluv.tr n yuu,lyl^ins syilslilu^in{t xihdtuj. svrttdwt ouj,x'st'.{ xlnx'dr Nu[{[uJ,u v'd"{{i Eped Xlq$J, ame$.reg mle8 qalorodrueui {n}un 4rl4y se8nj Iereds $iss qsles 1de4&ie1aw {n}uir uc4nfelp Frl ffi $aftrspscr :IAI.[N : qllo II"TO8 UfiMI hi.}cni}iyt YfUSTIDI <IYffY}IUSJ. 7 8tM,uytrJ {IgJfi ffn ffjsi $ Afr7NWINfl };rll?{y0hi$d {v;gu} ss'rr33y

3 ABSTRAK Protokol Media Access Control (MAC) jaringan Wireless Local Area Network (WLAN) pada awalnya mengacu pada standar Protokol MAC pada standar ini minim dukungan QoS yang hanya dirancang untuk memberikan layanan best effort. Maka dari itu diciptakan Standar e yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas layanan pada tingkat data link layer. IEEE e 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 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 b. Hasil ini menunjukkan bahwa dengan menggunakan konfigurasi EDCA dapat meningkatkan kinerja jaringan Kata kunci: EDCA, QoS, Access Category WLAN i

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,. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah : PENGARUH ENHANCED DISTRIBUTED CHANNEL ACCESSS (EDCA) TERHADAP KINERJA JARINGAN IEEE 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. ii

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

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 Mohd.Antan Wisuga NIM iv

7 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... x I. PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penulisan Tugas Akhir Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Pembahasan... 3 II. DASAR TEORI WLAN IEEE a/b/g IEEE a IEEE b IEEE g Protokol MAC pada WLAN Standar MAC pada IEEE Disributed Coordination Function (DCF) Point Coordination Function (PCF) Standar Perbaikan QoS MAC pada IEEE e EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) Pembangkitan Trafik Distribusi Poisson Distribusi Exponential v

8 2.5 Standar RTS/CTS Parameter Kinerja Delay Jitter Throughput Pamvotis NetBeans IDE III. METODOLOGI PENELITIAN Perancangan Alur Penelitian Spesifikasi Perangkat Penelitian Perangkat Keras Perangkat Lunak Model Sistem Simulasi WLAN pada NetBeans Konfigurasi Jaringan IEEE Konfigurasi IEEE a/b/g dengan EDCA Konfigurasi IEEE a dan g tanpa EDCA Konfigurasi IEEE b tanpa EDCA Implementasi EDCA pada kinerja jaringan IEEE Parameter Evaluasi Delay Jitter Media Access Delay Thorughput Algortima Langkah Pelaksanaan Simulasi IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA Umum Kinerja Standard WLAN DCA Hasil simulasi DCA pada IEEE a dan g vi

9 4.2.2 Hasil simulasi DCA pada IEEE b Kinerja Standard WLAN dengan EDCA Hasil simulasi Dengan menggunakan konfigurasi EDCA secara heterogen Perbandingan DCA dan EDCA Perbandingan Antara EDCA dan DCA Pada IEEE a dan g Perbandingan Antara EDCA dan DCA Pada IEEE b V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN SOURCE CODE vii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Jaringan WLAN dengan arsitekturnya... 6 Gambar 2.2 Mekanisme Akses DCF CSMA/CA Gambar 2.3 Model EDCA Gambar 2.4 Mekanisme Interframe Space (IFS) IEEE e Gambar 2.5 Skema RTS/CTS Gambar 3.1 Alur Penelitian Gambar 3.2 Model Sistem EDCA dengan RTS/CTS Gambar 3.3 Simulasi pada NetBeans Gambar 3.4 Model IEEE e EDCA Gambar 3.5 potongan file NtConf.xml Gambar 3.6 Urutan Langkah Simulasi Gambar 4.1 Grafik delay DCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.2 Grafikjitter DCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.3 Grafikmediadelay DCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.4 Grafikthroughput DCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.5 Grafikdelay DCA untuk IEEE b Gambar 4.6 Grafikjitter DCA untuk IEEE b Gambar 4.7 Grafikmediadelay DCA untuk IEEE b Gambar 4.8 Grafikthroughput DCA untuk IEEE b Gambar 4.9 Grafik Delay menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen Gambar 4.10 Grafik Jitter menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen Gambar 4.11 Grafik Media delay menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen Gambar 4.12 Grafik Throughput menggunakan konfigurasi EDCA dengan AC secara Heterogen viii

11 Gambar 4.13 GrafikPerbandinganDelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.14 Grafik perbandingan total rata-rata delay pada IEEE a dan g Gambar 4.15 GrafikPerbandinganJitter menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.16 Grafik perbandingan total rata-rata Jitter pada IEEE a dan g Gambar 4.17 Grafikperbandingan MediaDelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan EDCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.18 Grafik perbandingan total rata-rata media delay pada IEEE a dan g Gambar 4.19 Grafik PerbandinganThroughput menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE a dan g Gambar 4.20 Grafik perbandingan total rata-rata throughput pada IEEE a dan g Gambar 4.21 Grafik Perbandingandelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE b Gambar 4.22 Grafik perbandingan total rata-rata delay pada IEEE a dan g Gambar 4.23 GrafikPerbandinganJitter menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE b Gambar 4.24 Grafik perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE a dan g Gambar 4.25 GrafikPerbandinganmediaDelay menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE b Gambar 4.26 Grafik perbandingan total rata-rata media delay pada IEEE a dan g Gambar 4.27 PerbandinganThroughput menggunakan konfigurasi EDCA dengan DCA untuk IEEE b Gambar 4.28 Grafik perbandingan total rata-rata Throughput pada IEEE a dan g ix

12 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Parameter EDCA Tabel 1.2 Kategori Delay Tabel 3.1 Spesifikasi EDCA IEEE a/b/g Tabel 3.2 Spesifikasi DCA IEEE a dan g Tabel 3.3 Spesifikasi DCA IEEE b Tabel 4.1 Hasil pengujian DCA pada IEEE a dan g Tabel 4.2 Hasil pengujian DCA pada IEEE b Tabel 4.3 Hasil pengujian EDCA dengan AC heterogen Tabel 4.4 Perbandingan total rata-rata Delaypada IEEE a dan g Tabel 4.5 Perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE a dan g Tabel 4.6 Perbandingan total rata-rata media delay pada IEEE a dan g Tabel 4.7 Perbandingan total rata-rata Throughput pada IEEE a dan g Tabel 4.8 Perbandingan total rata-rata delay pada IEEE b Tabel 4.9 Perbandingan total rata-rata jitter pada IEEE b Tabel 4.10 Perbandingan total rata-rata media delaypada IEEE b Tabel 4.11 Perbandingan total rata-rata Throughput pada IEEE b x