BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Internet telah menjadi teknologi informasi yang berkembang sangat pesat seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat akan informasi yang cepat dan akurat. Internet dituntut untuk dapat diakses dimanapun tidak tergantung pada lokasi pengguna dan dapat memberikan kecepatan akses yang tinggi. Untuk memenuhi kebutuhan akan akses nirkabel dengan kecepatan tinggi, dirancang suatu teknologi wireless broadband yang disebut Wimax. Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) adalah teknologi komunikasi yang bertujuan menyediakan komunikasi data nirkabel jarak jauh [WIK07]. Wimax dirancang untuk memberikan akses internet kepada pengguna tanpa harus berada pada Line of Sight (LoS) ke subscriber station. Kecepatan akses jaringan Wimax mencapai 40Mbps [WIX07]. Wimax dikembangkan berdasarkan IEEE standard : Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access System. IEEE standard mengatur dua buah layer broadband wireless access, yaitu physical (PHY) layer dan Medium Access Control (MAC) layer. Reference model yang menjadi lingkup bahasan pada IEEE standard dapat dilihat pada Gambar I-1 [IES04]. I-1

2 I-2 Gambar I-1 IEEE Std protocol Layering MAC layer pada Wimax terbagi atas tiga sublayer, yaitu Convergen Sublayer (upper), Common part Sublayer (middle), dan Security Sublayer (lower) [IES04]. Convergen Sublayer merupakan sublayer yang service-specific. Sublayer ini menerima data dari external network di atasnya melalui CS Service Access Point (SAP). Data tersebut kemudian ditransformasikan menjadi Service Data Unit (SDU) untuk dikirimkan ke Common part Sublayer. Skema MAC Layer pada IEEE standard dapat dilihat pada Gambar I-2[NYL07]. Gambar I-2 MAC Layer dari IEEE Std

3 I-3 Common part Sublayer merupakan sublayer yang independent terhadap mekanisme transfer. Sublayer ini bertanggung jawab atas fragmentasi dan segmentasi paket data, QoS control, penjadwalan, dan retransmisi paket [WMC07]. Algoritma penjadwalan diimplementasikan pada bagian Common part Sublayer. SDU yang diterima dari convergence layer difragmentasi dan dibungkus menjadi Protocol Data Unit (PDU) untuk kemudian dikirimkan melalui Physical layer. Salah satu keunggulan Wimax dibandingkan teknologi wireless internet yang telah ada adalah kemampuan untuk memberikan kepastian Quality of service (QoS). QoS pada Wimax diberikan berdasarkan 5 kelas QoS, yaitu Unsolicited Grand Service, Real time Polling Service, Extended Real time Polling Service, Non Real Time Polling Service, dan Best Effort. Perbandingan kelima jenis kelas QoS dalam aspek PiggyBack request, bandwidth stealing, dan polling dapat dilihat pada Tabel I-1. Tabel I-1 Kelas QoS pada Wimax Scheduling service Piggyback grant request Bandwidth stealing Unicast polling Contentionbased polling UGS Allowed Allowed PM (Poll-Me) Not allowed bit can be used ertps Extended Allowed Allowed Allowed piggyback rtps Not allowed Not allowed Allowed Not allowed nrtps Not allowed Not allowed Allowed Allowed BE Not allowed Not allowed Allowed Allowed Masing-masing kelas QoS tersebut memberikan kualitas layanan yang berbeda-beda. Diperlukan algoritma penjadwalan yang mengatur alokasi bandwidth untuk para pengguna layanan sesuai dengan kelas QoS yang dimiliki pengguna. Algoritma penjadwalan diimplementasikan dalam komunikasi antara base station dengan subscriber station. Komunikasi dilakukan oleh subscriber station untuk meminta alokasi bandwidth pada base station. Subcriber station dituntut untuk dapat memberikan layanan koneksi bagi tiap pelanggan sesuai dengan kelas QoS yang dimiliki pelanggan tersebut. Skema komunikasi antara base station dengan subscriber station dapat dilihat pada Gambar I-3 [WMC07].

4 I-4 Gambar I-3 IEEE Std QoS Architecture Pada IEEE standard , tidak ditetapkan algoritma penjadwalan untuk downlink maupun uplink. Hal ini menjadikan algoritma penjadwalan yang efisien merupakan tantangan bagi peneliti dan pengembang Wimax [MHA06]. Kebebasan untuk menetukan algoritma penjadwalan menimbulkan banyaknya jenis algoritma penjadwalan yang mungkin diimplementasikan. Diantaranya adalah Early Deadline First, Weighted Round Robin, Weighted Fair Queueing, dan Deficit Round Robin. Masing-masing algoritma penjadwalan mungkin hanya optimal diterapkan pada kondisi dan fungsi tertentu. Diperlukan analisis untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari tiap algoritma. Dalam melakukan analisis, perlu ditetapkan sudut pandang apa yang dipakai untuk menilai. Sudut pandang ini digambarkan dalam bentuk skala pengukuran atau metrik. Suatu algoritma mungkin memiliki nilai terbaik untuk suatu metrik, namun memiliki nilai terburuk untuk metrik lainnya. 1.2 Rumusan Masalah Pada skema wimax, base station akan berkomunikasi dengan banyak subscriber station. Tiap subscriber station ini mungkin memiliki pengguna dengan kelas Quality of Service (QoS) yang berbeda-beda. Untuk itu diperlukan algoritma penjadwalan yang dapat mengimplementasikan kelima jenis kelas QoS tersebut. Pada tugas akhir ini dilakukan analisis algoritma penjadwalan pada Wimax berdasarkan suatu metrik

5 I-5 QoS tertentu. Analisis algoritma tersebut meliputi pencarian berbagai jenis algoritma penjadwalan, penetapan metrik QoS, pembangunan kerangka uji algoritma, pengujian algoritma, dan analisis hasil. 1.3 Tujuan Tujuan utama yang ingin dicapai dalam pelaksanaan tugas akhir adalah membangun kerangka uji untuk menguji algoritma penjadwalan sesuai dengan metrik QoS tertentu. Untuk mencapai tujuan utama ini, maka dirumuskan tujuan-tujuan sebagai berikut. 1. Memahami berbagai algoritma penjadwalan yang merupakan salah satu kelebihan dari jaringan Wimax. 2. Memahami metrik QoS sebagai pengukur kualitas suatu algoritma penjadwalan. 3. Merancang kerangka uji algoritma penjadwalan. 4. Menganalisis algoritma penjadwalan berdasarkan metrik yang telah ditentukan. 1.4 Batasan Masalah Batasan-batasan yang diambil dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Algoritma penjadwalan yang dianalisis terbatas pada algoritma yang telah ada. Dalam tugas akhir ini tidak dibuat algoritma penjadwalan yang baru. 2. Pengujian dibatasi minimal satu algoritma yang terbaik berdasarkan studi literatur. 3. Metode sharing wireless media dibatasi hanya pada metode Point to Multipoint (PMP). 4. Pengujian dilakukan dengan simulasi jaringan atau dengan software penguji. Tidak dilakukan pengujian di real network. 1.5 Metodologi Dalam penyusunan tugas akhir ini akan dilakukan tahapan-tahapan sebagai berikut: 1. Studi literatur Studi literatur dilakukan dengan cara mempelajari literatur-literatur baik yang berupa buku (textbook), jurnal, dan artikel ilmiah, maupun website yang

6 I-6 berhubungan dengan IEEE standard Studi literatur juga dilakukan untuk mencari algoritma penjadwalan dan metrik dalam mengukur QoS jaringan Wimax. 2. Penetapan metrik QoS Dari sejumlah metrik yang dapat dipakai untuk mengukur QoS jaringan Wimax, akan ditetapkan beberapa parameter QoS untuk dijadikan parameter pengujian algoritma penjadwalan. 3. Perancangan kerangka pengujian algoritma Pengujian dapat dilakukan dengan membuat software sederhana ataupun dengan perangkat simulasi jaringan. Cara pengujian yang dirancang agar mampu mengukur tiap-tiap metrik QoS yang ditetapkan. 4. Pengujian algoritma penjadwalan Pengujian dilakukan berdasarkan metrik QoS yang telah didefinisikan. Algoritma penjadawalan akan diuji dengan simulasi jaringan atau software penguji untuk mengetahui nilai algoritma pada tiap parameter penguji. 5. Analisis hasil Setelah dilakukan pengujian terhadap algoritma penjadwalan, selanjutnya dilakukan analisis kondisi/fungsi yang tepat dalam pemakaian algoritma tersebut. 1.6 Sistematika Pembahasan Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bab I Pendahuluan, berisi penjelasan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah, metodologi, serta sistematika pembahasan yang digunakan untuk menyusun laporan Tugas Akhir. 2. Bab II Landasan Teori, berisi dasar teori yang digunakan dalam analisis, perancangan, dan pengujian Tugas Akhir. 3. Bab III Analisis dan Perancangan, berisi analisis dan perancangan kerangka uji yang akan digunakan pada tahap pengujian. 4. Bab IV Pengujian, berisi keterangan proses pengujian algoritma penjadwalan dan hasil metrik yang didapat beserta analisis dari hasil pengujian tersebut. 5. Bab V Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan dan saran yang didapatkan selama pelaksanaan Tugas Akhir.