TUGAS AKHIR PENGARUH UKURAN PAKET USER DATAGRAM PROTOCOL TRAFIK VIDEO TERHADAP KONSUMSI ENERGI PADA PERANGKAT BERGERAK Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) Pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Telekomunikasi OLEH : RICKY MAHYUDDIN NIM :100402029 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2015
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PENGARUH UKURAN PAKET USER DATAGRAM PROTOCOL TRAFIK VIDEO TERHADAP KONSUMSI ENERGI PADA PERANGKAT BERGERAK Disusun Oleh : RICKY MAHYUDDIN 100402029 Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir SUHERMAN,S.T.,M.Comp.,Ph.D NIP. 197802022003121001 Diketahui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. SURYA TARMIZI KASIM, M.Si. NIP. 19540531 198601 1 002 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
ABSTRAK Teknologi perangkat komunikasi bergerak sangat berkembang dan beragam jenisnya. Perkembangan tersebut memicu tingginya pertumbuhan program aplikasi seperti video streaming. Sementara sumber energi perangkat bergerak sangat bergantung pada baterai. Sedangkan daya tahan baterai terbatas. Sehingga konsumsi energi perangkat bergerak sangat terkait dengan aplikasi yang berjalan. Protokol UDP digunakan dalam pengamatan ini karena protokol UDP banyak digunakan sebagai protokol video streaming disebabkan connectionless tanpa acknowledgment yang menyebabkan delay yang rendah.. Tugas Akhir ini meninjau, meneliti dan membandingkan konsumsi energi yang diserap perangkat komunikasi bergerak jika ukuran paket User Datagram Protocol (UDP) diubah pada saat pengiriman video. Dari eksperimen diperoleh konsumsi energi total UDP menurun ketika ukuran paket diperbesar yakni pada ukuran paket 1.000 byte dibutuhkan energi sebesar 147.128 joule dan pada ukuran paket 5.000 byte dibutuhkan energi sebesar 40.950 joule. UDP mengkonsumsi 5,558509 Joule hingga 19,54603 joule per paket dari ukuran paket 1.000 sampai 5.000 byte, sementara energi per byte UDP dari ukuran paket 1.000 sampai 5.000 byte diperoleh 0,001315 sampai 0,008249 joule. Delay terkecil yang diperoleh sebesar 19,10928 milidetik namun delay meningkat pada saat ukuran paket 1.500 sampai 2.500 byte yakni mencapai 344,164 milidetik. Packet loss UDP juga meningkat ketika ukuran paket 1.500 sampai 2.500 byte yang mencapai 70,48 %, namun packet loss minimum didapat sebesar 11,02
KATA PENGANTAR Segala Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas Berkah dan Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul: PENGARUH UKURAN PAKET USER DATAGRAM PROTOCOL PADA TRAFIK VIDEO TERHADAP KONSUMSI ENERGI PERANGKAT BERGERAK Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1) di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik. Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Suherman, Ph.D sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis yang selalu bersedia memberikan bantuan yang sangat dibutuhkan oleh penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si sebagai Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik. 3. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik Elektro sekaligus sebagai Dosen Wali penulis yang membantu penulis selama menyelesaikan pendidikan di kampus USU. 4. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Elektro FT-USU. 5. Orang tua khususnya ibunda penulis yang senantiasa memberikan semangat dan doanya kepada penulis dengan segala pengorbanan dan kasih sayang yang tidak ternilai harganya. 6. Kepada abangda dan kakanda penulis Reza, Razi, Fahmi dan Harmainy beserta saudara saudari penulis Jaifakur,laina,dara dan lainnya yang telah memberikan dukungan dan do a bagi penulis. 7. Kepada sahabat penulis Bayu Ridho Pratama, Iqbal Triangga, Ranzyskhar, Pakwin, Arifin dan Irkatju.
8. Seluruh sahabat-sahabat seperjuangan di Departemen Teknik elektro, Rhobby, Mulia Maulana, Duha, Dicky, Suwendri, Benny, Fontes, Agustinus, Ryan, Andika, Rimbo, Dwi, Dewi, Tari, Ola, Puti, Agil dan Angel. Dan seluruh sahabat-sahabat penulis yang tidak penulis tuliskan namanya. 9. Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro, atas dukungan dan bantuan yang diberikan kepada penulis. 10. Seluruh sahabat bimbingan pak Suherman, bg Yosua, bg Rudi, bg Reza, Pak Azhari, atas dukungan dan bantuan yang diberikan kepada penulis. 11. Semua orang yang pernah mengisi setiap detik waktu yang telah dilalui bersama penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Tanpa mereka, pengalaman penulis tidaklah lengkap. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya. Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat penulis harapkan. Kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih Medan, 5 Agustus 2015 Penulis Ricky Mahyuddin
DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii I. PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 1 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metode Penelitian... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 4 II. DASAR TEORI... 5 2.1 Protokol komunikasi... 6 2.2 Arsitektur TCP/IP... 7 2.2.1 Application Layer... 7 2.2.2 Transport Layer... 8 2.2.4 Internet Layer...... 8 2.2.4 Network Access Layer... 9 2.2.5 Physical Layer...... 9 2.3 User Datagram Protocol (UDP)... 9 2.4 Arduino... 10 2.5 Jaringan Wireless Local Area Network (WLAN) Adhoc... 12 2.6 Penelitian Konsumsi Energi... 13 2.7 Parameter Pengukur Konsumsi Energi... 13 2.7.1 Konsumsi Energi Per Paket... 14 2.7.2 Konsumsi Energi Per byte... 14 2.7.3 Energi Total... 14 2.7.4 Packet Loss... 14 2.7.5 Delay... 15
III. METODE PENELITIAN... 16 3.1 Langkah Penelitian... 16 3.2 Waktu dan Tempat Penelitian... 18 3.3 Perancangan Perangkat Penelitian... 18 3.3.1 Alat dan Bahan... 18 3.3.2 Rancangan Piranti Keras Perangkat Pengukuran... 19 3.3.3 Rancangan Piranti Lunak Perangkat Pengukuran... 21 3.3.4 Rancangan Piranti Lunak Streaming Video... 22 3.4 Konfigurasi Jaringan... 24 IV. HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS DATA... 27 4.1 Hasil Pengukuran... 27 4.1.1 Tampilan Eksperimen... 27 4.1.2 Tampilan Layar Energi yang Terukur... 29 4.1.3 Tampilan Layar Data yang Masuk... 30 4.2 Analisis Konsumsi Energi... 30 4.3 Analisis Kinerja Transmisi Video... 33 4.3.1 Delay per Paket... 33 4.3.2 Packet Loss... 34 V. PENUTUP... 36 5.1 Kesimpulan... 36 5.2 Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 38 LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Arsitektur TCP/IP Dalam Model Layer... 7 Gambar 2.2 Header User Datagram Protocol (UDP)... 10 Gambar 2.3 Arduino UNO... 12 Gambar 3.1 Diagram Blok Penelitian Konsumsi Energi... 17 Gambar 3.2 Rangkaian Perangkat Pengukuran... 19 Gambar 3.3 Implementasi Nyata Rangkaian Pengukuran... 21 Gambar 3.4 Tampilan Pemrograman Arduino UNO... 21 Gambar 3.5 Diagram Alir Piranti Lunak Arduino UNO... 22 Gambar 3.6 Diagram Alir Pengirim Data... 23 Gambar 3.7 Diagram Alir Penerima Data... 24 Gambar 4.1 Tampilan UDP Pada Nokia E-63... 27 Gambar 4.2 Tampilan Program Penerima Data Video... 28 Gambar 4.3 Tampilan Connectify Hotspot... 28 Gambar 4.4 Pengkabelan Arduino UNO... 29 Gambar 4.5 Tampilan Layar Pengukuran Energi... 29 Gambar 4.6 Tampilan Layar Data Video Transmisi... 30 Gambar 4.7 Grafik Ukuran Paket Terhadap Energi Per Byte... 32 Gambar 4.8 Grafik Ukuran Paket Terhadap Energi Per Paket... 32 Gambar 4.9 Grafik Ukuran Paket Terhadap Energi Total... 33 Gambar 4.10 Grafik Ukuran Paket Terhadap Delay Per Paket... 34 Gambar 4.11 Grafik Ukuran Paket Terhadap Packet Loss... 35
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Analisis Konsumsi Energi...... 31 Tabel 4.2 Ukuran Paket Terhadap Delay Per Paket Transmisi UDP...... 34 Tabel 4.3 Ukuran Paket Terhadap Packet Loss Transmisi UDP...... 35