ANALISIS PERANCANGAN METROPOLITAN AREANETWORK MENGGUNAKAN WiMAX (STUDI KASUS KABUPATEN BATU BARA) SKRIPSI AZHARI 061401058 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
ANALISIS PERANCANGAN METROPOLITAN AREA NETWORK MENGGUNAKAN WiMAX (STUDIKASUS KABUPATEN BATU BARA) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer AZHARI 061401058 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERSETUJUAN Judul : ANALISIS PERANCANGAN METROPOLITAN AREA NETWORK MENGGUNAKAN WiMAX (STUDI KASUS KABUPATEN BATU BARA) Kategori : SKRIPSI Nama : AZHARI Nomor Induk Mahasiswa : 061401058 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, 15 Desember 2010 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Ir. Arman Sani, MT Ir. T. Ahri Bahriun, M.Sc NIP 196311281991301003 NIP 194905241985031001 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP 195707011986011003
PERNYATAAN ANALISIS PERANCANGAN METROPOLITAN AREA NETWORK MENGGUNAKAN WiMAX (STUDI KASUS KABUPATEN BATU BARA) SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 15 Desember 2010 AZHARI 061401058
PENGHARGAAN Alhamdulillah, puji syukur sayasampaikan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya serta segala sesuatunya dalam hidup, sehingga sayadapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam saya persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada bapak Ir. T. Ahri Bahriun,M.Sc sebagai Dosen Pembimbing I dan Bapak Ir. Arman Sani,MT sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukankepada saya untuk menyempurnakan kajian ini. Panduan ringkas, padat dan profesional telah diberikan kepada sayasehingga saya dapat menyelesaikan tugas ini. Selanjutnya kepada Dosen Penguji Bapak Prof. Dr. Iryanto, M.Si danbapak Syahriol Sitorus, S.Si, MIT atas saran dan kritikan yang sangat berguna bagi saya.ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer, Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis dan Bapak Syariol Sitorus, S.Si,MIT, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, semua dosen serta pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer FMIPA USU. Skripsi ini terutama saya persembahkan untuk kedua orang tua dan keluarga saya yang telah memberikan dukungan dan motivasi, ayahanda Muhammad Sabri dan ibunda Maisyarah yang selalu sabar dalam mendidik saya. Untuk kedua abang dan kakak saya, Fachrizal, Ashadi, dan Norma Yunita yang selalu memberikan dorongan kepada saya selama menyelesaikan skripsi ini. Kepada teman-teman terbaik yang selalu memberikan dukungan, Muhammad Aripin Siregar, Muhammad Azemi, Muhammad Reza Pahlepi, Esti Utami, Lailul Mardiah, Ricky Andi Syahputra, Rifky Respati Azhari, Philipus Talambanua, dan Desva Maulani.Untuk teman-teman sekelas dan satu angkatan yang sedang berjuang tanpa patah semangat dan tiada pupus harapan. Terima kasih pula kepada semua pihak-pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran, dan kerjasama yang baik. Saya menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu saya menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya.
ABSTRAK Sejalan dengan kemajuan zaman yang berkembang pesat, banyak orang menuntut agar dapat bertukar informasi dimanapun dan kapanpun. Kabupaten Batu Bara ialah kabupaten hasil pemekaran dari Kabupaten Asahan yang terdiri dari 7 kecamatan, 98 desa dan 7 kelurahan yang tersebar diseluruh wilayah Batu Bara dengan jarak yang cukup jauh dan memakan banyak waktu untuk mencapainya. Informasi antar kantor pemerintahan masih menggunakan jasa manusia sehingga menyebabkan tidak efisiennya waktu dan mengeluarkan banyak biaya. Suatu sistem jaringan komputer berbasis Metropolitan Area Network (MAN) dapat memudahkan pertukaran informasi dan koordinasi antar instansi di Kabupaten Batu Bara. WiMAX merupakan teknologi wireless yang mampu menjangkau area hingga 50 Km dengan kecepatan bandwidth mencapai 70 Mbps dalam kondisi Line of Sight ( LoS) maupun Non Line of Sight (NLOS). Perancangan sistem jaringan komputer menggunakan WiMAX disesuaikan dengan karakteristik Kabupaten Batu Bara.Dalam perancangan ini diketahui bagaimana tahap tahap perancangan sistem jaringan komputer seperti analisa Bit Rate, Receive Signal Level, Free Space Zone, daya pancar, kebutuhan sel dan kebutuhan perangkat. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa sistem jaringan komputer berbasis MAN dengan menggunakan teknologi WiMAX dapat diterapkan untuk menghubungkan seluruh kantor pemerintahan yang ada di Kabupaten Batu Bara.
ANALYSIS DESIGN OF METROPOLITAN AREA NETWORK USING WiMAX (STUDY CASE BATU BARA DISTRICT) ABSTRACT In line with the development of civilization which gained momentum, many people required to exchange information anywhere and anytime. Batu Bara District is a district of the division Asahan consisting of 7 districts, 98 villages and 7 villages which are scattered throughout the Batu Bara region with large distances and timeconsuming to achieve. Information between government offices still use human services resulting in inefficient spending much time and cost. A computer network system based Metropolitan Area Network (MAN) that can facilitate the exchange of information and coordination among the agencies in Batu Bara District. WiMAX is a wireless technology that is able to reach areas of up to 50 km at speeds up to 70 Mbps bandwidth in the Line of Sight (LoS) and Non Line of Sight (NLOS). The design of computer networks using the WiMax system tailored to the characteristics of Batu Bara District. In this scheme known how the stages design analysis system of computer networks such as Bit Rate, Receive Signal Level, Free Space Zone, transmit power, the cell needs and the needs of the device. From this research we can conclude that the MAN-based computer network systems using WiMAX technology can be applied to connect all government offices in Batu Bara District.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstract Abstrak Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Rumus ii iii iv v vi vii ix x xi Bab 1 Pendahuluan 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 2 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metode Penelitian 3 1.7 Sistematika Penulisan 4 Bab 2 Tinjauan Teori 5 2.1. Jaringan Komputer 5 2.1.1Jenis-jenis Jaringan Komputer 5 2.1.1.1 LAN(Local Area Network) 5 2.1.1.2 MAN(Metropolitan Area Network) 7 2.1.1.1 WAN (Wide Area Network) 7 2.1.2 Topologi Jaringan 8 2.1.2.1 Topologi Bus 8 2.1.2.2 Topologi Star 9 2.1.2.3 Topologi Ring 10 2.1.2.1 Topologi Tree 10 2.1.3 Media Tranmisi 11 2.2 Wireless Network 12 2.2.1 Infrared (IR) 12 2.2.2 Radio Frequency (RF) 13 2.2.2.1 Konsep Sel 14 2.2.2.2 Frequency Reuse 15 2.2.3 Keungtungan Wireless Network 16 2.3 Wireless MAN 18 2.4 WiMAX (Wireless Interoperability For Microwave Access) 19 2.4.1 Keunggulan WiMAX 21
2.4.2 Perbandingan WiMAX Dengan Teknologi Wireless Lain 22 2.4.2.1 Perbandingan WiMAX dengan WiFi 22 2.4.2.2 Perbandingan WiMAX dengan 3G 23 Bab 3 Aspek Perancangan 25 3.1 Konfigurasi Umum Jaringan WiMAX 25 3.2 Perangkat Jaringan WiMAX 26 3.2.1 Base Station (BS) WiMAX 26 3.2.2 Subsciber Station (SS) WiMAX 27 3.3 Teknik Jaringan WiMAX 27 3.3.1 Modulasi Adaptif 27 3.3.2 Pengalokasian Frekuensi 29 3.3.2.1 Frekuensi Berlisensi 30 3.3.2.2 Frekuensi Tidak Berlisensi 31 3.4 Topologi Jaringan WiMAX 32 3.4.1 Point To Point 33 3.4.2 Point To Multipoint 33 3.5 Tahap- Tahap Perancangan WiMAX 34 3.5.1 Analisa Bit Rate Sistem 34 3.5.2 Analisa Receive Signal Level 34 3.5.3 Analisa Free Space Zone 35 3.5.4Perhitungan Daya Pancar 35 3.5.5 Analisa Kebutuhan Sel 36 3.5.6 Analisa Kebutuhan Perangkat 36 Bab 4 Analisis Perancangan 37 4.1 AnalisisBit Rate Sistem 38 4.2 AnalisisReceive Signal Level 38 4.3 AnalisisFree Space Zone 39 4.4 Analisis Daya Pancar 39 4.5 Analisis Kebutuhan Sel 40 4.6 Analisis Kebutuhan Perangkat 41 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 43 5.1. Kesimpulan 43 5.2. Saran 43 Daftar Pustaka 45 Lampiran
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Perbandingan Persamaan Luasan Sel 15 Tabel 2.2 Perbandingan WiFi Dengan WiMAX 23 Tabel 2.3 Perbandingan WiFi Dengan 3G 24 Tabel 3.1 Perbandingan Modulasi Dengan SNR Dan Daya Yang Diterima 27 Tabel 3.2 Standar Throughput Pada Modulasi Dan Ukuran Channel Berbeda 29 Tabel 3.3 Frekuensi Global Berlisensi dan Tidak Berlisensi 29 Tabel 3.4 Parameter Standar 802.16 Berlisensi 30 Tabel 3.5 Parameter Standar 802.16 Tidak Berlisensi 31 Tabel 3.6 Perbandingan Keuntungan Frekuensi 32 Tabel 4.1 Luas Wilayah dan Rasio Terhadap Luas Kabupaten Batu Bara 37 Tabel 4.2 Spesifikasi Jaringan WiMAX Kabupaten Batu Bara 42
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Jaringan LAN 6 Gambar 2.2 Jaringan WAN 8 Gambar 2.3 Topologi Bus 9 Gambar 2.4 Topologi Star 9 Gambar 2.5 Topologi Ring 10 Gambar 2.6 Topologi Tree 10 Gambar 2.7 Konsep Frequency Reuse 15 Gambar 2.8 Contoh Sistem Jaringan Yang Menggunakan Wireless 18 Gambar 3.1 Konfigurasi Umum Jaringan WiMAX 25 Gambar 3.2 Modulasi Adaptif pada WiMAX 28 Gambar 3.3 Konfigurasi Point to Point dan Point to Multipoint 33
DAFTAR RUMUS Halaman Rumus 2.1 Jarak Minimum Pengulangan Channel Frekuensi 16 Rumus 3.1 Menghitung Bit Rate Sistem 34 Rumus 3.2 Persamaan SOM 34 Rumus 3.3 Menghitung Free Space Zone 35 Rumus 3.4 Menghitung Daya Pancar 35 Rumus 3.5 Menghintung C/N 35 Rumus 3.6Luasan Sel 36 Rumus 3.7 Jumlah Sel 36