Gambar 3.1 Alur Penelitian

Transkripsi

1 BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Perancangan Alur Penelitian Untuk mencapai tujuan dari penelitian, perancangan alur penelitian dilakukan sesuai alur pada Gambar 3.1. Perancangan terlebih dahulu melakukan instalasi simulator yang digunakan, yaitu network simulator NS-2 pada system operasi berbasis Ubuntu. Modul TCP merupakan modul internal NS-2. Langkah selanjutnya melakukan implementasi perancangan sistem. Implementasi perancangan sistem yang dilakukan meliputi implementasi pengaturan kapasitas link, implementasi pengaturan subsciber station, dan implementasi perhitungan delay, packet loss dan jitter.untuk menguji penggunaan trafik multimedia seperti video pada modul NS-2, maka piranti lunak evaluasi video Evalvid diintegrasikan ke NS-2. Mulai Instalasi NS-2 dan Evalvid Modifikasi Acknowledgement Implementasi Pengaturan Kapasitas Link Pengambilan Data Simulasi Implementasi Perhitungan Delay, Paket Loss dan Jitter Selesai Gambar 3.1 Alur Penelitian

2 Evaluasi dilaksanakan sebelum dilakukan pengaturan kapasitas link dan sesudah dilakukan pengaturan kapasitas link, sehingga dapat diketahui pengaruh perubahan bandwidth jalur alternatif terhadap trafik yang mengalir. 3.2 Diagram Blok Sistem yang Dievalusi di Simulator NS-2 Trafik Generator Evalvid Rekonstruksi Trafik Evalvid Analisis TCP TCP sink Scheduler Scheduler Medium Access MAC Medium Access Model Routing Fisik Fisik Model Antrian Gambar 3.2 diagram blok proses. Sistem yang disimulasikan dikonfigurasikan di file TCL, berisi trafik yang digunakan dan konfigurasi jaringan, transport layer TCP sebegai pengirim data dan TCP link penerima sekaligus pengirim ACK. Kejadian pengiriman data dilakukan sesuai jadwal di scheduler, sementara MAC serta FISIK yang digunakan disesuaikan dengan jaringan yang dipilih. 3.3 Spesifikasi Perangkat Penelitian Adapun spesifikasi perangkat penelitian yang digunakan untuk melakukan simulasi adalah :

3 a. Perangkat keras: perangkat keras yang digunakan untuk menjalankan simulasi pada Tugas Akhir ini adalah satu buah note book ASUS dengan spesifikasi processor Intel core 2 duo processor (2,0GHz,2MB L2 cache), memory 2 GB DDR2, hardisk: 320 GB HDD. b. Perangkat lunak: spesifikasi perangkat lunak yang digunakan adalah sistem operasi Ubuntu LTS, Network simulator NS-2.35, modul ACK, dan modul Evalvid. 3.4 Konfigurasi Network Simulator NS-2 Simulasi berisikan 22 node seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1. Node yang dievaluasi adalah node 9 yang diatur sebagai pengirim. Sementara node 8 diatur sebagai penerima. Setiap link diatur memeiliki bandwidth 1.5 sampai 5 MBps dengan delay 2 to 10 ms. Sementara link acknowledgement diatur memliki bandwidth 0,1 sampai 1,5 MBps. 3.5 Spesifikasi Trafik Simulasi Adapun spesifikasi trafik video yang digunakan pada simulasi ditunjukkan pada Tabel 3.1, dimana kecepatan video memiliki bit rate: Video memiliki kecepatan frame 30 frame setiap detik dengan codec mpeg4 berframe IPP. Tabel 3.1Spesifikasi Trafik Video Parameter Nama video Kecepatan frame (frame per second) Tipe frame Codec bit rate (bit per detik) Ukuran paket Keterangan akiyo_cif.yuv 30 fps IPP MPEG , , , , Byte

4 3.6 Parameter Evaluasi Packet Loss Packet loss adalah perbandingan jumlah paket yang hilang dengan seluruh paket yang dikirimkan. Salah satu penyebab packet loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node. Persamaan 3.1 merupakan formula untuk mencari packet loss [6]. dddddddd yyyyyyyy dddddddddddddd pppppppppp dddddddd yyyyyyyy dddddddddddddddd PPPPPPPPPPPP llllllll = xx 100% (3.1) pppppppppp dddddddd yyyyyyyy dddddddddddddd Delay Delay merupakan total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari titik asal ke tujuan. End-to-end delay dapat disebabkan adanya delay propagasi melalui media transmisi, delay serialisasi atau sinkronisasi, delay pemrosesan (coding, compression, decompression dan decoding), delay antrian, dan delay paket. Persamaan 3.2 menunjukkan cara mencari nilai delay[6]. RRRRRRRR rrrrrrrr dddddddddd = TTTTTTTTTT dddddddddd TTTTTTTTTT pppppppppp yyyyyyyy dddddddddddddddd (3.2) Jitter Jitter merupakan standar deviasi pada tiap delay yang terjadi pada pengiriman paket data dalam jaringan. Perhitungan jitter disini merupakan salah satu faktor yang menentukan kualitas jaringan. Persamaan 3.3 menunjukkan cara mencari nilai jitter [7]. RRRRRRRR rraaaaaa jjjjjjjjjjjj = tttttttttt vvvvvvvvvvvvvv dddddddddd tttttttttt pppppppppp yyyyyyyy dddddddddddddddd (3.3) 3.7 Langkah Pelaksanaan Simulasi Setelah melakukan proses konfigurasi modul NS-2, tahap selanjutnya adalah melakukan simulasi. Urutan simulasi ditunjukkan pada Gambar 3.3.

5 Mulai Setting Kanal Uplink di Script TCL Setting Bit Rate Video Jalankan Simulasi Rekam Hasil Output Apakah Semua Pengaturan Kapasitas Link Sudah Disimulasikan Analisis Nilai Delay, Paket Loss dan Jitter Dalam bentuk Grafik NO YES Tampilkan Nilai Delay, Paket Loss dan Jitter Dalam Bentuk Grafik Selesai Gambar 3.3 Urutan Langkah Simulasi Setelah melakukan proses konfigurasi modul NS-2, selanjutnya adalah melakukan pengaturan kapasitas link pada Script TCL. Kemudian melakukan pengaturan bit rate pada setting bit rate video, tahap selanjutnya adalah melakukan simulasi.

6 BAB IV HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA 4.1 Umum Bab ini menganalisis output yang dihasilkan pada simulasiuntuk mengetahui pengaruh yang terjadi karena perubahan beberapa parameter. Parameter kinerja yang diperoleh antara lain delay, packet loss, Jitter pada video. 4.2 Hasil Pengujian Delay Transmisi Delay transmisi adalah waktu tunda yang dialami paket data dari proses kirim ke proses terima.dengan mengambil nilai kapasitas linkdan subscriber stationsebesar 0,1 MBps sampai dengan 1,5 MBps serta dilakukan 15 kali percobaan maka dihasilkan nilai rata-rata delay transmisi untuk semua subscriber station yang ditunjukan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil pengujian rata-rata delay transmisi KapasitasLink (MBps) Video 1 Video 2 Video 3 Video 4 Video 5 0,1 0, , , , , ,2 0, , , , , ,3 0, , , , , ,4 0, , , , , ,5 0, , , , , ,6 0, , , , , ,7 0, , , , , ,8 0, , , , , ,9 0, , , , , , , , , , ,1 0, , , , , ,2 0, , , , , ,3 0, , , , , ,4 0, , , , , ,5 0, , , , ,143396

7 Gambar 4.1 menunjukkan perubahan rata-rata delaytransmisi pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaidelay transmisi tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0, Sementara data dari Tabel 4.1 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1 MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5 MBps) berkisar 1,95%. 0, y = 0,000569x + 0, R² = 0, Delay 0, , , delay Linear (delay) Gambar 4.1 Grafik rata-rata delaytransmisi pada video 1. Gambar 4.2menunjukkan perubahan rata-rata delaytransmisi pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaidelay transmisi tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0, Sementara data dari Tabel 4.2 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 0,15%. 0, y = 0,000425x + 0, R² = 0, Delay 0, , , Gambar 4.2 Grafik rata-rata delaytransmisi pada video 2. delay Linear (delay)

8 Gambar 4.3menunjukkan perubahan rata-rata delaytransmisi pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaidelay transmisi tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0, Sementara data dari Tabel 4.3 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 1,5%. Delay 0, , , , y = 0,000753x + 0, R² = 0, Gambar 4.3 Grafik rata-rata delaytransmisi pada video 3. delay Linear Gambar 4.4menunjukkan perubahan rata-rata delaytransmisi pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaidelay transmisi tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0,000. Sementara data dari Tabel 4.4 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 0,015%. Delay 0, , , , , y = 0,000x + 0,147 R² = 0,036 Gambar 4.4 Grafik rata-rata delaytransmisi pada video 4. delay Linear

9 Gambar 4.5menunjukkan perubahan rata-rata delaytransmisi pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaidelay transmisi tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu -0, Sementara data dari Tabel 4.5 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar -0,036%. Delay 0, , , , , , , , , , y = -0,001571x + 0, R² = 0, Gambar 4.5 Grafik rata-rata delaytransmisi pada video 5. delay Linear (delay) Paket Loss Packet Lossadalah waktu jumlah paket data yang hilang saat proses transmisi yang dialami paket data dari proses kirim ke proses terima.dengan mengambil nilai kapasitas linkdan subscriber stationsebesar 0,1 MBps sampai dengan 1,5 MBps serta dilakukan 15 kali percobaan maka dihasilkan nilai ratarata Packet Lossuntuk semua subscriber station yang ditunjukan pada Tabel 4.2. Kapasitas Link (MBps) Tabel 4.2 Hasil pengujian rata-rata packet loss Video 1 Video 2 Video 3 Video 4 (%) (%) (%) (%) Video 5 (%) 0,1 0, , , , , ,2 0, , , , , ,3 0, , , , ,981672

10 0,4 0, , , , , ,5 0, , , , , ,6 0, , , , , ,7 0, , , , , ,8 0, , , , , ,9 0, , , , , , , , , , ,1 0, , , , , ,2 0, , , , , ,3 0, , , , , ,4 0, , , , , ,5 0, , , , , Gambar 4.6menunjukkan perubahan rata-rata packet losspada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaipacket loss tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu -0, Sementara data dari Tabel 4.6 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 1,03%. Paket Loss (%) 1, , , , , , , () y = -0,000810x + 0, R² = 0, Kapasitas Link MBps Gambar 4.6 Grafik rata-rata packet losspada video 1. paket loss

11 Gambar 4.7menunjukkan perubahan rata-rata packet losspada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaipacket loss tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu -0, Sementara data dari Tabel 4.7 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 0%. y = -0,005147x + 0, R² = 0, Paket Loss (%) 1, , , , , , , , , () Gambar 4.7 Grafik rata-rata packet losspada video 2. paket loss Gambar 4.8menunjukkan perubahan rata-rata packet losspada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaipacket loss tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu -0, Sementara data dari Tabel 4.8 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 2,1%. Paket Loss (%) 1, , , , , , , () y = -0,000205x + 0, R² = 0, paket loss Gambar 4.8 Grafik rata-rata packet losspada video 3.

12 Gambar 4.9menunjukkan perubahan rata-rata packet losspada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaipacket loss tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu -0, Sementara data dari Tabel 4.9 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 0%. Paket Loss (%) 1, , , , , , , () y = -0,000650x + 0, R² = 0, Gambar 4.9 Grafik rata-rata packet losspada video 4. paket loss Gambar 4.10menunjukkan perubahan rata-rata packet losspada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaipacket loss tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu -0, Sementara data dari Tabel 4.10 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 11%. Paket Loss (%) 2, , , , , , y = -0,027122x + 1, R² = 0, Gambar 4.10 Grafik rata-rata packet losspada video 5. paket loss

13 4.2.3 Jitter jitteradalah standar deviasi pada tiap delay yang terjadi pada paket data dari proses kirim ke proses terima.dengan mengambil nilai kapasitas linkdan subscriber stationsebesar 0,1 MBps sampai dengan 1,5 MBps serta dilakukan 15 kali percobaan maka dihasilkan nilai rata-rata Jitteruntuk semua subscriber station yang ditunjukan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3 Hasil pengujian rata-rata jitter kapasitas link (MBps) Video 1 Video 2 Video 3 Video 4 Video 5 0,1 0, , , , , ,2 0, , , , , ,3 0, , , , , ,4 0, , , , , ,5 0, , , , , ,6 0, , , , , ,7 0, , , , , ,8 0, , , , , ,9 0, , , , , ,0 0, , , , , ,1 0, , , , , ,2 0, , , , , ,3 0, , , , , ,4 0, , , , , ,5 0, , , , , Gambar 4.11 menunjukkan perubahan rata-rata jitter pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaijitter tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0, Sementara data dari Tabel 4.11 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 1,71%.

14 Jitter 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 y = 0,000055x + 0, R² = 0, ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Gambar 4.11 Grafik rata-ratajitterpada video 1. Jitter Linear (Jitter) Gambar 4.12 menunjukkan perubahan rata-rata jitter pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaijitter tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0, Sementara data dari Tabel 4.12 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 2,22%. Jitter 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 y = 0,000327x + 0, R² = 0, ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Gambar 4.12 Grafik rata-ratajitterpada video 2. jitter Linear (jitter) Gambar 4.13 menunjukkan perubahan rata-rata jitter pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaijitter tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0, Sementara data dari Tabel 4.13 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 4,74%.

15 Jitter 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 y = 0,001654x + 0, R² = 0, ,0 0,5 Kapasitas 1,0 Link (MBps) 1,5 2,0 Gambar 4.13 Grafik rata-ratajitterpada video 3. jitter Gambar 4.14 menunjukkan perubahan rata-rata jitter pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaijitter tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu -0, Sementara data dari Tabel 4.14 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 2,31%. Jitter 0,05 0,045 0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 0 y = -0,000117x + 0, R² = 0, ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Gambar 4.14 Grafik rata-ratajitterpada video 4. jitter Linear (jitter) Gambar 4.15 menunjukkan perubahan rata-rata jitter pada video dengan bit rate Bps. Dari grafik terlihat bahwa nilaijitter tidak jauh berubah. Analisis tren linier menunjukkan slop perubahan dengan gradien sangat kecil yaitu 0, Sementara data dari Tabel 4.15 menunjukkan perubahan data awal (bandwidth 0,1MBps) ke data akhir (bandwidth 1,5MBps) berkisar 5,83%.

16 Jitter 0,05 0,045 0,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 0 y = 0,000417x + 0, R² = 0, ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Gambar 4.15 Grafik rata-ratajitterpada video 5. jitter Linear (jitter)

17 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Adapun beberapa kesimpulan dari pembahasan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut. 1. Peningkatan kapasitas link alternatif mempengaruhi karakteristik delay, packet loss dan jitter. 2. Rata-rata delay pada saat dilakukan pengaturan kapasitas link turun sebesar sebesar 0,104%. Rata-rata packet loss pada saat dilakukan pengaturan kapasitas link turun sebesar 7,243%. Dan untuk rata-rata jitter pada saat dilakukan pengaturan kapasitas link turun sebesar 1,64%. 5.2 Saran Adapun saran dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut. 1. Pengaturan kapasitas link yang lain dapat diuji dengan menggunakan jaringan nyata. 2. Pengaruh penggunaan link alternatif dapat ditinjau dari sisi kenaikan biaya untuk memperoleh tradeoff penggunaannya.