BAB 4 IMPLEMENTASI DAN TESTING. Sistem yang kami pakai untuk membangun simulasi ini adalah: Operating System : Windows 7 Ultimate Edition

Transkripsi

1 80 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN TESTING 4.1 Implementasi Simulasi Sistem yang kami pakai untuk membangun simulasi ini adalah: Operating System : Windows 7 Ultimate Edition Modeler : OPNET Modeler 14.0 Educational Version License : WiMAX, Wireless Compiler : Visual Studio 6.0 Berikut adalah langkah-langkah untuk membangun simulasi jaringan WiMAX yang akan kami pakai, yaitu: 1. Buat new project, pastikan checkbox pada Use Startup Wizard when creating new scenario dipilih, klik ok. Gambar 4.1 New Project

2 81 2. Pada window Startup Wizard : Initial Topology, pilih Create empty scenario, klik Next. Gambar 4.2 Create Empty Scenario 3. Pada window Choose Network Scale, pilih Campus sebagai area implementasi jaringan yang akan kita buat, pastikan checkbox use metric units terpilih, klik Next. Gambar 4.3 Choose Network Scale

3 82 4. Pada window specify size, tentukan ukuran Campus yang kita sudah pilih sebelumnya, dalam project ini penulis menggunakan ukuran 10 x 10 kilometer, klik Next. Gambar 4.4 Specify Size 5. Pada window Select Technologies, tentukan teknologi apa yang akan kita gunakan dalam membangun jaringan, pilih ethernet dan wimax, klik Next. Gambar 4.5 Choose Technologies

4 83 6. Pada window selanjutnya kita hanya me-review dari pilihan-pilhan yang sudah kita ambil sebelumnya, jikalau sudah benar klik Finish. Gambar 4.6 Review 7. Selanjutnya buka Object Palette pada menu Topology. Gambar 4.7 Object Pallete 1

5 84 8. Dari Object Palette, klik dan drag: - Application Config. - Profile Config. - Wimax config. - 4 buah wimax_ss_wkstn Fixed Node. - Ethernet_server BaseT (hubungkan ke ethernet_server dan wimax_bs_router ). - wimax_bs_router (ketikan pada tombol search by name). Gambar 4.8 Object Palette 2

6 85 - Close Object Palette. - Topologi jaringan setelah dilakukan penamaan pada masing-masing node dengan klik kanan => set name menjadi seperti berikut: Gambar 4.9 Model Jaringan

7 86 9. Lakukan pengaturan pada WiMAX Config dengan klik kanan => Edit Attributes. - Klik 2 kali pada MAC Service Class Definition. Gambar 4.10 Pengaturan MAC Service Class Definitions pada WiMAX Config 1. - Lakukan pengaturan seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.11 Pengaturan MAC Service Class Definitions pada WiMAX Config 2.

8 87 Nilai dari Maximum Sustained Traffic Rate dan Minimum Reserved Traffic untuk semua Service Class sama yaitu sebesar 0.5 Mbps sehingga jumlah trafik yang dikeluarkan pasti sebesar 0.5 Mbps, tidak kurang dan tidak lebih. Maximum Sustained Traffic Rate adalah data rate maksimal dari traffic yang datang dari layer-layer yang lebih tinggi ke MAC layer, sedangkan Minimum Reserved Traffic Rate adalah data rate minimal yang dapat dikeluarkan oleh layanan suatu jenis QoS. 10. Lakukan pengaturan pada Application Config dengan klik kanan => Edit Attributes. - Lakukan pengaturan pada Application Definition seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.12 Pengaturan Application Definitions pada Application Config.

9 88 Dimana penjelasan tentang definisi High Load tersebut adalah sebagai berikut: Gambar 4.13 Penjelasan Konfigurasi High Load pada FTP - Ukuran File (File Size ) sebesar bytes. - Waktu dimulai nya file transfer bersifat terus menerus secara acak (distribusi exponential) dengan rataan waktu 360 detik. - ToS (Type of Service) merepresentasikan suatu atribut prioritas yang memungkinkan paket data untuk diproses lebih cepat. ToS mempunyai nilai integer antara 0 252, dimana 252 menjadikan prioritas nya paling tinggi. ToS yang digunakan di setiap client adalah Best Effort (0), yaitu nilai prioritas terendah, jadi tidak ada pembedaan kasta dalam pemrosesan paket data di antara client-client yang ada.

10 Lakukan pengaturan pada Profile Config dengan klik kanan => Edit Attributes. - Lakukan pengaturan pada Profile Configuration seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.14 Pengaturan Applications pada Profile Config. - Kegiatan File Transfer dimulai random diantara detik 5 sampai 10 (Start Time Offset) dan akan berakhir sampai simulasi selesai yaitu selama 30 menit (pengaturan durasi simulasi ada pada langkah 18).

11 Lakukan pengaturan pada server dengan klik kanan => Edit Attributes. - Klik 2 kali pada Application Supported Services. Gambar 4.15 Pengaturan Application Supported Services pada Server 1. - Lakukan pengaturan seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.16 Pengaturan Application Supported Services pada Server 2.

12 91 - Aplikasi yang digunakan pada jaringan ini adalah file transfer yang sudah diatur sebelumnya. 13. Lakukan pengaturan pada BS dengan klik kanan => Edit Attributes. - Lakukan pengaturan pada WiMAX Parameters => Classifier Definitions seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.17 Pengaturan Classifier Definition pada BS. - Traffic Characteristics adalah kriteria penjodohan untuk memetakan traffic flow dari layer-layer yang lebih tinggi ke traffic flow MAC layer. Properti

13 92 yang akan dijodohkan adalah ToS (Match Property) dengan kondisi yang bernilai sama (Match Condition : Equals) dengan nilai pada Match Value nya, dimana nilai Any berarti kriteria penjodohan ini akan selalu menghasilkan kecocokan, tanpa mempermasalahkan Match Property nya. 14. Lakukan pengaturan pada SS_UGS_File_1 dengan klik kanan => Edit Attributes. - Lakukan pengaturan pada WiMAX Parameters => Classifier Definitions menjadi seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.18 Pengaturan Classifier Definition pada SS.

14 93 - Lakukan pengaturan pada SS Parameters => Downlink Service Flows dan pada SS Parameters => Uplink Service Flows menjadi seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.19 Pengaturan Downlink Service Flows dan Uplink Service Flows pada SS. - Subscriber Station saat menngirim ke Base Station (Uplink Service Flows) dan menerima dari Base Station (Downlink Service Flows) menggunakan QoS UGS dengan modulasi (Initial Modulaiton ) 64 QAM (2 6 = 6 bit),

15 94 karena jarak yang dekat antara Base Station dan Subscriber Station, Coding Rate ¾ menandakan setiap 3 bit dikodekan menjadi 4 bit. - Lakukan pengaturan pada Applications => Application Supported Profiles menjadi seperti gambar di bawah ini dan klik ok. Gambar 4.20 Pengaturan Application Supported Profile pada SS

16 Lakukan hal yang sama pada SS_UGS_File 2, SS_UGS_File 3, dan SS_UGS_File Klik kanan pada sembarang tempat di layar => Choose Individual DES Statistics. Gambar 4.21 Pemilihan Statistik pada Skenario 1a.

17 96 - Lakukan pemilihan pada Global Statistics => Ftp => Download Response Time (sec) dan pada Global Statistics => WiMAX => Throughput. Gambar 4.22 Pemilihan Statistik Global pada skenario 1a.

18 Untuk run simulasi pilih menu DES => Configure/Run Discrete Event Simulation. 18. Set Duration menjadi 30 menit dan Simulation Kernel menjadi development. Klik Run untuk menjalankan simulasi. Gambar 4.23 Pengaturan Simulasi pada Configure/Run DES. 4.2 Pengujian Skenario Untuk menganalisa performa QoS dalam menangani trafik berdasarkan skenario, kami akan menjalankan setiap skenario yang sudah ditentukan sebelumnya Skenario 1 Dalam skenario ini kami ingin mengetahui performa QoS UGS, nrtps dan BE dalam menangani File Transfer Traffic dengan melihat download response time dan throughput yang dihasilkan.

19 98 - Skenario 1a Performa QoS UGS dalam menangani File Transfer Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.24 Download Response Time skenario 1a. Gambar 4.25 Throughput skenario 1a.

20 99 - Skenario 1b Performa QoS nrtps dalam menangani File Transfer Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.26 Download Response Time skenario 1b. Gambar 4.27 Throughput skenario 1b.

21 100 - Skenario 1c Performa QoS BE dalam menangani File Transfer Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.28 Download Response Time skenario 1c. Gambar 4.29 Throughput skenario 1c.

22 101 Gambar 4.30 Perbandingan Download Response Time skenario 1a - 1c. Dari sini bisa kita lihat QoS nrtps memiliki Download Response Time paling cepat. Gambar 4.31 Perbandingan Throughput skenario 1a-1c. Dari sini bisa kita lihat QoS nrtps memiliki Throughput paling besar.

23 Skenario 2 Dalam skenario ini kami ingin mengetahui performa QoS UGS, rtps dan BE dalam menangani Voice Traffic dengan melihat jitter dan throughput yang dihasilkan. Terdapat beberapa atribut yang diganti pada skenario ini, diantaranya: - Application Definition pada Application Config untuk memaparkan jenis aplikasi yang dapat digunakan (untuk semua skenario). (Lampiran L1.7-8) - Application pada Profile Config untuk menentukan jenis aplikasi yang akan digunakan pada simulasi (untuk semua skenario). (Lampiran L1.9) - Application Supported Service pada Server untuk mengganti jenis aplikasi yang di dukung oleh server (untuk semua skenario). (Lampiran L1.10) - Classifier Definition pada BS untuk mengganti jenis QoS yang digunakan pada BS (untuk semua skenario). (Lampiran L1.11) - Classifier Definition (untuk mendefinisikan jenis QoS yang digunakan pada satu client), Downlink Service Flows (aliran data dari BS ke SS), Uplink Service Flows (aliran data dari SS ke BS), dan Application Supported Profiles pada SS (menjelaskan tentang aplikasi yang didukung dan dapat digunakan oleh client). (Lampiran L ) - Skenario 2a Performa QoS UGS dalam menangani Voice Traffic. Hasil Simulasi.

24 103 Gambar 4.32 Jitter skenario 2a. Gambar 4.33 Throughput skenario 2a. - Skenario 2b Performa QoS rtps dalam menangani Voice Traffic. Hasil Simulasi.

25 104 Gambar 4.34 Jitter skenario 2b. Gambar 4.35 Throughput skenario 2b. - Skenario 2c Performa QoS BE dalam menangani Voice Traffic. Hasil Simulasi.

26 105 Gambar 4.36 Jitter skenario 2c. Gambar 4.37 Throughput skenario 2c.

27 106 Gambar 4.38 Perbandingan Jitter skenario 2a-2c Dari sini terlihat kalau QoS UGS dan rtps memilki hasil Jitter yang sama, namun jika dilihat hasil jitter skenario 2a dan 2b, terdapat grafik yang berbeda, untuk itu kami coba membandingkan hanya keduanya. Gambar 4.39 Perbandingan Jitter skenario 2a dan 2b.

28 107 Ternyata terlihat masih ada perbedaan antara QoS UGS dan rtps, dimana QoS UGS memiliki jitter terendah. Gambar 4.40 Perbandingan Throughput skenario 2a 2c. Disini terlihat QoS UGS dan rtps memiliki throughput yang sama Skenario 3 Dalam skenario ini kami ingin mengetahui performa QoS UGS, rtps dan BE dalam menangani Video Conferencing Traffic dengan melihat Packet End-to-End Delay dan Throughput yang dihasilkan. Terdapat beberapa atribut yang diganti pada skenario ini, diantaranya: - Application Definition pada Application Config. (Lampiran L ) - Application pada Profile Config. (Lampiran L1.23) - Application Supported Service pada Server. (Lampiran L1.24) - Classifier Definition pada BS. (Lampiran L1.25)

29 108 - Classifier Definition, Downlink Service Flows, Uplink Service Flows, dan Application Supported Profiles pada SS. (Lampiran L ) - Skenario 3a Performa QoS UGS dalam menangani Video Conferencing Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.41 Packet End-to-End Delay skenario 3a. Gambar 4.42 Throughput skenario 3a.

30 109 - Skenario 3b Performa QoS rtps dalam menangani Video Conferencing Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.43 Packet End-to-End Delay skenario 3b. Gambar 4.44 Throughput skenario 3b.

31 110 - Skenario 3c Performa QoS BE dalam menangani Video Conferencing Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.45 Packet End-to-End Delay skenario 3c. Gambar 4.46 Throughput skenario 3c.

32 111 Gambar 4.47 Perbandingan Packet End-to-End Delay skenario 3a-3c. Disini terlihat QoS BE memiliki Packet End-to-End delay terendah. Gambar 4.48 Perbandingan Throughput skenario 3a-3c. Disini terlihat QoS rtps memiliki Throughput terbesar.

33 Skenario 4 Dalam skenario ini kami ingin mengetahui performa QoS UGS, nrtps dan BE dalam menangani Web Browsing Traffic dengan melihat Object Response Time dan Delay yang dihasilkan. Terdapat beberapa atribut yang diganti pada skenario ini, diantaranya: - Application Definition pada Application Config. (Lampiran L ) - Application pada Profile Config. (Lampiran L1.39) - Application Supported Service pada Server. (Lampiran L1.40) - Classifier Definition pada BS. (Lampiran L1.41) - Classifier Definition, Downlink Service Flows, Uplink Service Flows, dan Application Supported Profiles pada SS. (Lampiran L ) - Skenario 4a Performa QoS UGS dalam menangani Web Browsing Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.49 Object Response Time skenario 4a.

34 113 Gambar 4.50 Delay skenario 4a. - Skenario 4b Performa QoS nrtps dalam menangani Web Browsing Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.51 Object Response Time skenario 4b.

35 114 Gambar 4.52 Delay skenario 4b. - Skenario 4c Performa QoS BE dalam menangani Web Browsing Traffic. Hasil Simulasi. Gambar 4.53 Object Response Time skenario 4c

36 115 Gambar 4.54 Delay skenario 4c Gambar 4.55 Perbandingan Object Response Time skenario 4a-4c. Disini terlihat QoS nrtps memiliki Object Response time tercepat.

37 116 Gambar 4.56 Perbandingan Delay skenario 4a-4c. Disini terlihat QoS nrtps memiliki Delay terendah.

38 Analisa dan Evaluasi Berikut data yang kita dapat dari percobaan-percobaan di atas: File Transfer Traffic Tabel 4.1 Hasil Download Response Time dan Throughput untuk QoS UGS, nrtps dan BE. Average QoS Download Response Time (sec) Throughput (bits/sec) UGS 0, nrtps 0, BE 0, Tabel di atas menunjukkan QoS nrtps memiliki Download Response Time tercepat dan Throughput paling besar dibanding QoS lainnya. Sehingga untuk aplikasi file transfer QoS nrtps paling baik.

39 Voice Traffic Tabel 4.2 Hasil Jitter dan Throughput untuk QoS UGS, rtps dan BE. Average QoS Jitter (sec) Throughput (bits/sec) UGS 0, rtps 0, BE 0, Tabel di atas menunjukkan QoS UGS dan rtps memiliki throughput yang sama, namun QoS UGS memiliki Jitter yang lebih rendah dibanding QoS rtps. Sehingga untuk aplikasi voice QoS UGS paling baik.

40 Video Conferencing Traffic Tabel 4.3 Hasil Packet End-to-End Delay dan Throughput untuk QoS UGS, rtps dan BE. Average QoS Packet End-toEnd Delay (sec) Throughput (bits/sec) UGS 0, rtps 0, BE 0, Tabel di atas menunjukkan QoS BE memiliki Packet End-to-End Delay terendah dibanding QoS lainnya, dan QoS rtps memiliki troughput yang paling besar dibanding QoS lainnya. Namun Packet End-to-end Delay yang dimiliki rtps tidak berbeda jauh dengan BE (selish 0,004 detik) jika dibandingkan throughput rtps dan BE (selisih bit/sec). Sehingga untuk aplikasi Video rtps paling baik.

41 Web Browsing Traffic Tabel 4.4 Hasil Object Response Time dan Delay untuk QoS UGS, nrtps dan BE. Average QoS Object Response Time (sec) Delay (sec) UGS 0,07 0,019 nrtps 0, BE 0, Tabel di atas menunjukkan QoS nrtps memiliki Object Response Time tercepat dan Delay terendah dibanding QoS lainnya. Sehingga untuk aplikasi Web Browsing nrtps paling baik.