Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur Subjektif pada WiMAX untuk Layanan Video on Demand

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Sub Konsentrasi Telekomunikasi

OLEH

SAID REZA FAKHRIZAL NIM. 120422014

ANALISIS KINERJA TEKNIK PENJADWALAN PADA WIMAX

UNTUK LAYANAN

VIDEO ON DEMAND

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ABSTRAK

Video on Demand (VoD) merupakan aplikasi teknologi multimedia layanan video interaktif yang dapat diakses sesuai dengan kebutuhan user. Jaringan WiMAX yang memiliki layanan berkapasitas tinggi yang dapat menjadi sarana untuk mengimplementasikan sistem VoD. Salah satu cara mengoptimalkan aplikasi VoD pada jaringan WiMAX adalah menyesuaikan teknik penjadwalan yang digunakan. Tugas Akhir ini menganalisis teknik penjadwalan pada jaringan WiMAX untuk mengoptimalkan pengiriman video berdasarkan kebutuhan subjektif user tertentu, dengan menggunakan simulasi pemrograman bahasa Java melalui perangkat lunak NetBeans IDE 8.0.2. Kinerja teknik penjadwalan diukur menggunakan perangkat lunak Evaluation Video (EvalVid). Hasil evaluasi menunjukkan bahwa teknik penjadwalan yang dirancang mampu menghasilkan nilai PSNR rata-rata 1.05 dB sampai 4.09 dB lebih baik dibanding teknik penjadwalan lainnya untuk video tutorial yang menjadi prioritas subjektif. Untuk parameter packet loss, teknik penjadwalan ini menghasilkan nilai terkecil sebesar 1.8 % sampai 4.3 % dibanding teknik penjadwalan lainnya. Secara umum teknik penjadwalan yang dirancang berhasil memperbaiki kualitas pelayanan video yang sesuai dengan kebutuhan subjektif user.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala berkah dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan Salam juga penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW.

Tugas Akhir ini berjudul “ Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur Subjektif pada WiMAX untuk Layanan Video on Demand”. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari penelitian yang dilakukan oleh dosen pembimbing penulis yaitu Bapak Suherman ST. M.Comp. Ph.D. Tugas Akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Tugas Akhir ini penulis persembahkan teristimewa kepada Ayahanda Said Jamaluddin dan Ibunda Olfa Katijah, serta adik-adik penulis Syarifah Yeti Fakhrina, Said Delvi Fakhriandi, dan Said Mirza Fakhrullah yang senantiasa selalu memberikan doa dan dukungan kepada penulis selama ini. Dan juga kepada Rahmi, STR. Keb yang telah memberi semangat dan dukungan selama pengerjaan Tugas Akhir ini.

Dalam hal ini penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada Bapak Suherman, ST. M.Comp. Ph.D selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan dan arahan selama pengerjaan Tugas Akhir ini. Bapak Ir. Arman Sani, MT dan Bapak Emerson Pascawira Sinulingga, ST. M.Sc. Ph.D selaku dosen penguji Tugas Akhir. Bapak Ir. Eddy Warman, MT selaku dosen pembimbing akademik penulis. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku ketua dan sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara. Seluruh staf pengajar dan civitas akademika Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Rekan-rekan mahasiswa Program Pendidikan Sarjana Ekstensi Stambuk 2012 Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (Barkah, Cakra, Dimas, Hafizal, Mahadi, Roberto, Samuel, Debora, Nesya, Ummu dan Uya). Rekan-rekan penulis di rumah (Tamara, Basri, Ibrahim, Rahman, Wanda dan Zaki). Rekan-rekan satu sebimbingan (Bang Rudi, Fadlan, Fatih, Mulia dan Ricky). Juga seluruh pihak yang telah membantu pengerjaan Tugas Akhir ini sampai terselesaikan yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Akhir kata penulis menyadari Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Segala saran dan kritik yang sifatnya membangun akan penulis terima sepenuh hati dengan tujuan perbaikan Tugas akhir ini menjadi lebih baik lagi. Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat.

Hormat saya,

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Tujuan Penulisan ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Metodologi Penelitian ... 4

1.6 Sistematika Penulisan... 5

BAB II DASAR TEORI ... 6

2.1 Umum ... 6

2.2 WiMAX... 6

2.2.1 Standarisasi WiMAX... 7

2.2.2 Aliran Trafik pada WiMAX ... 9

2.2.3 Lapisan Fisik pada WiMAX ... 11

2.2.4 Struktur Slot dan Frame pada WiMAX ... 11

2.2.5 Lapisan MAC pada WiMAX... 13

2.2.6 Mekanisme Akses Kanal pada WiMAX ... 14

2.3 Teknik Penjadwalan pada WiMAX ... 16

2.4 Sistem Video on Demand ... 18

2.5 Parameter Pengukuran Kinerja ... 19

2.5.1 Peak Signal to Noise Ratio ... 19

2.5.2 Packet Loss ... 20

2.6 Perangkat Lunak yang Digunakan ... 21

2.6.1 Perangkat Lunak Netbeans ... 21

2.6.2 Evaluation Video (EvalVid) ... 22

BAB III METODE PENELITIAN DAN EVALUASI ... 23

3.1 Umum ... 23

3.2 Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur ... 23

3.3 Metode Penelitian... 25

3.3.1 Pemodelan Jaringan ... 26

3.3.2 Desain Simulasi ... 27

3.3.3 Trafik, Jenis Teknik Penjadwalan dan Evaluasi Kinerja ... 28

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 31

4.1 Umum ... 31

4.2 Analisis Parameter Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) ... 31

4.3 Analisis Parameter Packet Loss ... 37

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 43

5.1 Kesimpulan ... 43

5.2 Saran ... 44

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konfigurasi Jaringan WiMAX ... 7

Gambar 2.2 Aliran Trafik pada WiMAX ... 10

Gambar 2.3 Struktur Slot dan Frame pada WiMAX... 12

Gambar 2.4 MAC Layer pada WiMAX ... 13

Gambar 2.5 Sistem Video on Demand ... 19

Gambar 3.1 Perancangan Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur ... 24

Gambar 3.2 Algoritma Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur ... 25

Ganbar 3.3 Metode penelitian ... 26

Gambar 3.4 Model Frame WiMAX ... 27

Gambar 3.5 Desain Simulasi ... 28

Gambar 4.1 Hasil Pengukuran PSNR Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda... 32

Gambar 4.2 Perbandingan PSNR Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame... 33

Gambar 4.3 Hasil Pengukuran PSNR Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda... 35

Gambar 4.4 Perbandingan PSNR Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame ... 36

Gambar 4.5 Hasil Pengukuran Packet Loss Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda ... 37

Gambar 4.6 Perbandingan Packet Loss Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame ... 39

Gambar 4.7 Hasil Pengukuran Packet Loss Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda ... 40

Gambar 4.8 Perbandingan Packet Loss Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame ... 41

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan Standar IEEE 802.16 ... 9 Tabel 3.1 Spesifikasi Video Evaluasi Teknik Penjadwalan ... 29

ABSTRAK

Video on Demand (VoD) merupakan aplikasi teknologi multimedia layanan video interaktif yang dapat diakses sesuai dengan kebutuhan user. Jaringan WiMAX yang memiliki layanan berkapasitas tinggi yang dapat menjadi sarana untuk mengimplementasikan sistem VoD. Salah satu cara mengoptimalkan aplikasi VoD pada jaringan WiMAX adalah menyesuaikan teknik penjadwalan yang digunakan. Tugas Akhir ini menganalisis teknik penjadwalan pada jaringan WiMAX untuk mengoptimalkan pengiriman video berdasarkan kebutuhan subjektif user tertentu, dengan menggunakan simulasi pemrograman bahasa Java melalui perangkat lunak NetBeans IDE 8.0.2. Kinerja teknik penjadwalan diukur menggunakan perangkat lunak Evaluation Video (EvalVid). Hasil evaluasi menunjukkan bahwa teknik penjadwalan yang dirancang mampu menghasilkan nilai PSNR rata-rata 1.05 dB sampai 4.09 dB lebih baik dibanding teknik penjadwalan lainnya untuk video tutorial yang menjadi prioritas subjektif. Untuk parameter packet loss, teknik penjadwalan ini menghasilkan nilai terkecil sebesar 1.8 % sampai 4.3 % dibanding teknik penjadwalan lainnya. Secara umum teknik penjadwalan yang dirancang berhasil memperbaiki kualitas pelayanan video yang sesuai dengan kebutuhan subjektif user.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Saat ini kebutuhan telekomunikasi tidak hanya terbatas pada komunikasi suara, melainkan juga sudah merambah kepada komunikasi multimedia seperti data, gambar dan video. Salah satu aplikasi komunikasi multimedia yang banyak digunakan saat ini adalah video on demand. Video on demand (VoD) adalah aplikasi sistem video interaktif berbasis pada jaringan internet yang dapat memberi kebebasan kepada user untuk mengontrol atau memilih sendiri video yang ingin ditonton [1].

Untuk melakukan akses terhadap layanan video on demand dibutuhkan sebuah jaringan yang memiliki kapasitas tinggi (15-40 Mbps per channel) dan jarak jangkauan luas (sekitar 3-10 Km). Salah satu teknologi jaringan yang memiliki kriteria tersebut adalah Worldwide interoperability Microwave Acces (WiMAX).

Seiring dengan meningkatnya kebutuhan bandwidth pada jaringan nirkabel, berbagai standar jaringan juga dihasilkan. Seperti standar jaringan nirkabel WLAN IEEE 802.11 dan WiMAX IEEE 802.16. Pada standar WLAN IEEE 802.11, Medium Access Control (MAC) menggunakan metode akses kompetisi untuk mengalokasikan trafik pada permintaan bandwidth user, yaitu dengan penggunaan mekanisme RTS/CTS (Request to send/Clear to send). Sedangkan MAC pada standar WiMAX IEEE 802.16 menggunakan

user, diantaranya yaitu adaptive modulation and coding (AMC) dan metode akses

berbasis algoritma penjadwalan layanan (scheduling algorithm) [2].

Salah satu pertimbangan dalam merancang sistem video on demand adalah menyesuaikan video yang disediakan pada server VoD dengan kebutuhan user. User yang ingin mengakses video yang sesuai peruntukan jaringan haruslah

mendapat prioritas utama dibandingkan dengan user yang lainnya. Dalam hal ini dibutuhkan teknik yang dapat mengoptimalkan penggunaan jaringan untuk layanan video on demand yang sesuai dengan kebutuhan untuk user tersebut. Salah satu cara untuk mengoptimalkan kinerja aplikasi video on demand pada jaringan WiMAX adalah menggunakan teknik penjadwalan. Teknik penjadwalan ditempatkan pada bagian medium acces control (MAC) di base station (BS) dan digunakan untuk menentukan urutan pelayanan terhadap user yang telah mengirim permintaan bandwidth.

Tugas akhir ini menggunakan asumsi jaringan WiMAX untuk layanan video on demand yang digunakan akan ditempatkan di wilayah kampus sebagai

media pembelajaran, dimana video-video yang tersimpan pada server video on demand juga harus disesuaikan dengan kebutuhan subjektif user yang berada pada

wilayah cakupan jaringan tersebut. Berdasarkan asumsi di atas, penelitian ini dilakukan untuk menganalisis penggunaan teknik penjadwalan dalam mengoptimalkan kinerja jaringan WiMAX untuk aplikasi video on demand dengan target user mahasiswa.

1.2Rumusan Masalah

1. Bagaimana mengukur kinerja trafik video pada aplikasi video on demand di jaringan WiMAX.

2. Bagaimana kinerja teknik penjadwalan yang diterapkan pada jaringan WiMAX untuk layanan video on demand.

3. Bagaimana kinerja teknik penjadwalan pada jaringan WiMAX untuk layanan aplikasi video on demand dengan kebutuhan yang sesuai dengan user mahasiswa.

1.3Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah menganalisis kinerja teknik penjadwalan jaringan WiMAX pada aplikasi video on demand untuk video pembelajaran kampus dengan subjek user mahasiswa.

1.4Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas dan agar pembuatan tugas akhir ini menjadi terarah, penulis memberi batasan terhadap masalah yang dibahas yaitu:

1. Jaringan hanya memodelkan frame WiMAX.

2. Tidak membahas teknik modulasi dan multiplexing pada WiMAX. 3. Jumlah user diatur dari 4, 6, 8, 10 dan12.

4. Layanan video on demand diasumsikan untuk pembelajaran di kampus. 5. Video pengujian yang digunakan adalah video tutorial, video

entertainment dan video sport.

6. Parameter kenerja teknik penjadwalan yang digunakan adalah peak signal to noise ratio (PSNR) dan packet loss.

7. Perancangan dan simulasi teknik penjadwalan dilakukan dengan pemrograman bahasa Java menggunakan perangkat lunak NetBeans IDE 8.0.2 dan Evaluasi kualitas video menggunakan Evaluation Video (EvalVid).

8. Evaluasi perbandingan menggunakan teknik penjadwalan yang memiliki karakteristik sama untuk memaksimalkan trafik video.

1.5Metodologi Penelitian

Pada Tugas akhir ini penulis menggunakan beberapa metode penelitian sebagai berikut.

1. Studi Literatur

Penulis melakukan tinjauan pustaka terhadap buku atau jurnal sebagai landasan teoritis yang berkaitan dengan pembahasan pada Tugas akhir. 2. Perancangan Simulasi

Penulis melakukan perancangan teknik penjadwalan berbasis menggunakan metode simulasi bahasa pemrograman Java menggunakan software NetBeans IDE 8.0.2.

3. Evaluasi

Penulis melakukan evaluasi terhadap parameter yang dilibatkan menggunakan perangkat lunak Evaluation Video (EvalVid).

4. Analisis

Penulis melakukan analisa hasil simulasi teknik penjadwalan berbasis fitur subjektif dan membandingkannya dengan beberapa teknik penjadwalan lainnya.

1.6Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada Tugas akhir ini dibagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut.

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI

Bab ini berisi tentang teori Worldwide interoperability Microwave Acces (WiMAX), teknik penjadwalan pada WiMAX, sistem video on demand, parameter kinerja teknik penjadwalan dan penjelasan software yang digunakan.

BAB III METODE PENELITIAN DAN EVALUASI

Bab ini berisi penjelasan mengenai metode penelitian yang digunakan dan evaluasi hasil penelitian tersebut menggunakan metode simulasi.

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi tentang analisis dan pembahasan terhadap hasil simulasi yang telah dilakukan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan pada Tugas akhir.

BAB II

DASAR TEORI

2.1Umum

Bab ini menjelaskan sekilas tentang teknologi Worldwide Interoperability Microwave Acces (WiMAX), teknik penjadwalan pada jaringanWiMAX, sistem video on demand (VoD), parameter pengukuran kinerja teknik penjadwalan dan

penjelasan software yang digunakan.

2.2Worldwide Interoperability Microwave Acces (WiMAX)

Worldwide Interoperability Microwave Acces (WiMAX) didefinisikan

sebagai standar teknologi yang memungkinkan broadband wireless acces (BWA) sebagai alternatif teknologi broadband kabel atau DSL. WiMAX menyediakan layanan fixed, nomadic, portable, dan mobile untuk koneksi wireless dengan kondisi line of-sight (LOS) maupun Non Line-of-sight (NLOS) dengan sel radius 3-10 km. WiMAX memberikan kapasitas layanan hingga 40 Mbps per channel untuk layanan fixed dan portable. Sementara layanan mobile menyediakan hingga 15 Mbps dalam radius 3 km [4].

Secara umum sistem WiMAX terdiri dari Base Station (BS), Subsriber Station (SS) dan back-end server, seperti Network Management System (NMS). Konfigurasi WiMAX diperlihatkan pada Gambar 2.1. Subsriber Station terletak di lingkungan pelanggan, fixed maupun mobile. Base Station umumnya terletak satu lokasi dengan jaringan operator.

Gambar 2.1 Konfigurasi Jaringan WiMAX [4]

2.2.1 Standarisasi WiMAX

Standar WiMAX mengacu pada standar Institue of Electrical and Electronics Engineering (IEEE) 802.16. Standar ini dikembangkan lebih lanjut oleh forum gabungan antar perusahaan-perusahaan terkait dalam WiMAX FORUM. Forum ini memastikan kemampuan interoperability perangkat perangkat broadband wireless acces (BWA) yang akan diproduksi.

Secara sederhana perkembangan standar WiMAX IEEE 802.16 dapat diuraikan sebagai berikut [5].

a. IEEE 802.16

Standar ini mengatur pemanfaatan di rentang frekuensi 10–66 GHz. Aplikasi yang mampu didukung pada standar ini baru sebatas dalam kondisi Line of Sight (LOS).

b. IEEE 802.16a

Standar ini menggunakan rentang frekuensi 2–11 GHz, dapat digunakan untuk layanan Non Line of Sight (NLOS). Standar ini difinalisasi pada Januari 2003.

Terdapat 3 spesifikasi pada physical layer di dalam IEEE 802.16a, yaitu : - Wireless MAN-SC: menggunakan format modulasi single carrier.

- Wireless MAN-OFDM: menggunakan Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan 256 point Fast Fourier Transform (FFT).

- Wireless MAN-OFDMA: menggunakan Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) dengan 2048 point FFT.

c. IEEE 802.16d

Merupakan standar yang berbasis IEEE 802.16 dan IEEE 802.16a dengan beberapa perbaikan. IEEE 802.16d juga dikenal sebagai IEEE 802.16-2004. Frekuensi yang digunakan sampai 11 GHz. Standar ini telah difinalisasi pada 24 Juni 2004. Terdapat dua pilihan dalam transmisi pada IEEE 802.16d yaitu Time Division Duplex (TDD) maupun Frequency Division Duplex (FDD).

d. IEEE 802.16e

Standar ini memenuhi kapabilitas untuk aplikasi portability dan mobility. Standar ini telah difinalisasi di akhir tahun 2005. Berbeda dengan standar sebelumnya, maka antara standar IEEE 802.16d dan IEEE 802.16e tidak bisa dilakukan interoperabilitas sehingga diperlukan hardware tambahan bila akan mengoperasikan IEEE 802.16e.

Sampai saat ini, standar WiMAX yang dikenal adalah 2 tipe standar yaitu IEEE 802.16d (IEEE 802.16-2004) untuk aplikasi fixed (tetap) dan standar IEEE 802.16e (IEEE 802.16-2005) untuk aplikasi portable dan mobile. Karakteristik dasar dari berbagai standar IEEE 802.16 akan ditunjukkan dalam Tabel 2.1. [5]

Tabel 2.1 Perbandingan Standar IEEE 802.16

Standar 802.16 802.16d 802.15e

Status Selesai pada

Desember 2001 Selesai pada Juni 2004

Selesai pada Desember 2005

Frekuensi Kerja

10 GHz - 66

GHz 2 GHz -11 GHz

2 GHz -11 GHz untuk fixed,

2 GHz – 6 GHz untuk mobile

Aplikasi Fixed LOS Fixed NLOS Fixed dan mobile

NLOS Arsitektur MAC Point-to-multipoint, mesh

Point-to-multipoint, mesh Point-to-multipoint, mesh

Skema

transmisi Single carrier

Single carrier, 256 OFDM atau 2048

OFDM

Single carrier, 256 OFDM atau scalableOFDM dengan 128, 512, 1024

atau 2048 subcarrier Laju data 32 Mbps-134.4

Mbps 1 Mbps - 75 Mbps 1 Mbps-75 Mbps Multiplexing Burst

TDM/TDMA

Burst

TDM/TDMA/OFDMA

Burst

TDM/TDMA/OFDMA

Duplexing TDD dan FDD TDD dan FDD TDD dan FDD

Lebar pita kanal

20 MHz, 25 MHz, 28 MHz

1.75 MHz, 3.5 MHz, 7MHz, 14 MHz, 1.25 MHz, 5 MHz,

10 MHz, 15 MHz, 8.75 MHz 1.75MHz, 3.5MHz, 7MHz,14MHz, 1.25MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 8.75MHz Implementasi

WiMAX Tidak ada

256 – OFDM sebagai Fixed WiMAX

Scalable OFDM sebagaiMobile

WiMAX

2.2.2 Aliran Trafik pada WiMAX

Konfigurasi jaringan WiMAX secara umum dibagi menjadi 2 bagian yaitu Subscriber Station (SS) dan Base Station (BS). Subsriber Station terletak di

lingkungan pelanggan, sedangkan Base Station terletak satu lokasi dengan jaringan operator. Aliran trafik pada WiMAX mengikuti proses seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2 [4].

- Subsriber Station mengirimkan permintaan bandwidth ke Base Station jika memiliki trafik untuk dikirimkan.

- Base Station akan menerima permintaan bandwidth, untuk kemudian memberi alokasi kanal kepada Subscriber Station.

- Alokasi kanal tersebut diinformasikan melalui kanal downlink di bagian mapping pada Base Station.

- Subscriber Station membaca alokasi kanal yang diberikan dan mengirim trafik sesuai dengan alokasi yang diberikan oleh Base Station.

- Base Station akan meneruskan data trafik yang dikirimkan oleh Base Station ke jaringan yang digunakan, dalam hal ini yaitu Internet Service Provider (ISP) melalui switching center.

2.2.3 Lapisan Fisik (PhyLayer) pada WiMAX

Lapisan fisik (Phy Layer) berfungsi untuk membangun koneksi fisik antara pengirim dan penerima melalui dua jalur komunikasi (uplink dan downlink). WiMAX merupakan teknologi digital sehingga lapisan fisik bertanggung jawab dalam pentransmisian urutan bit. Lapisan ini juga menentukan jenis sinyal yang digunakan, jenis modulasi dan demodulasi, daya transmisi, dan juga karakteristik fisik lainnya [5].

Lapisan fisik WiMAX bekerja berdasarkan pada teknologi Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). OFDM termasuk kedalam teknik

transmisi modulasi multicarrier, dimana aliran data serial laju bit tinggi dibagi kedalam beberapa aliran data paralel dengan laju bit rendah. Masing-masing aliran data paralel ini dimodulasikan pada carrier yang terpisah-pisah yang disebut sebagai subcarrier, subcarrier tersebut diatur orthogonal satu dengan yang lain selama durasi simbol untuk mengeliminasi interferensi antar simbol [5].

2.2.4 Struktur Slot dan Frame pada WiMAX

Lapisan fisik WiMAX juga bertanggung jawab untuk pengalokasian slot dan frame. Waktu dan frekuensi minimum yang dialokasikan oleh sistem WiMAX pada sebuah link transmisi disebut dengan slot. Urutan dari slot berdampingan yang diberikan kepada user dinamakan region data, alogoritma penjadwalan mengalokasikan region data untuk user yang berbeda berdasarkan pada kebutuhan QoS dan kondisi kanal [5].Gambar 2.3 menunjukan struktur slot dan frame pada WiMAX.

beroperasi pada mode TDD, frame tersebut dibagi kedalam dua subframe, satu subframe downlink dan satu subframe uplink [5]. Proses framing TDD bersifat adaptif, dimana bandwidth yang dialokasikan untuk downlink dengan uplink dapat berubah [5].

Gambar 2.3 Struktur Slot dan Frame pada WiMAX [5]

WiMAX juga mendukung frequency Division Duplexing (FDD), dimana struktur frame adalah sama, kecuali pada downlink dan uplink yang ditransmisikan secara simultan melalui carrier yang berbeda. Pada mode FDD, kanal uplink dan downlink dialokasikan pada frekuensi yang berbeda [5].

Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.3, subframe downlink dimulai dengan sebuah downlink premble yang digunakan sebagai prosedur lapis fisik seperti sinkronisasi waktu dan frekuensi. Downlink preamble diikuti oleh frame control header (FCH) yang memberikan informasi konfigurasi frame seperti panjang paket, skema modulasi dan pengkodean. Satu frame downlink tunggal dapat terdiri dari beberapa burst berbeda ukuran dan jenis yang membawa data untuk beberapa pengguna. Ukuran frame juga bervariasi dan setiap burst dapat mengandung serangkaian paket dengan ukuran tetap atau bervariasi [5].

Subframe uplink terbuat dari beberapa burst uplink dari user yang berbeda.

Sebagian subframe uplink disisihkan untuk akses yang bersifat contention yang akan digunakan untuk berbagai macam keperluan. Subframe ini biasa digunakan sebagai kanal ranging, yaitu kanal untuk sinkronisasi simbol dan ekualisasi level daya diantara user yang aktif.

2.2.5 Lapisan MAC pada WiMAX

Lapisan MAC (Medium Access Control) berfungsi memberikan interface antara transport layer dengan phy layer pada WiMAX. Lapisan MAC akan mengambil paket dari lapisan di atasnya, paket ini dinamakan MAC service data unit (MSDU) dan mengatur paket ini menjadi MAC protocol data unit (MPDU) untuk transmisi pada bagian pengirim. Untuk bagian penerima, lapisan MAC melakukan hal yang sebaliknya [5]. Lapisan MAC pada WiMAX diperlihatkan pada Gambar 2.4.

Beberapa fungsi lainnya dari lapis MAC adalah [1]:

- Memilih profil burst dan level daya yang sesuai untuk transmisi MAC PDU.

- Melakukan retransmisi MAC PDU yang rusak ketika automatic repeat request (ARQ) digunakan.

- Mengatur kualitas pelayanan (QoS) dan skema prioritas untuk MAC PDU. - Mengatur fungsi sekuritas (keamanan) dan mengatur operasi penghematan

daya.

2.2.6 Mekanisme Akses Kanal pada WiMAX

Lapis MAC bertanggung jawab untuk alokasi bandwidth kepada semua user baik untuk uplink maupun downlink. Semua penjadwalan pada uplink dan downlink diatur oleh MAC pada Base Station (BS). Standar WiMAX mendukung

mekanisme dimana user dapat meminta dan mendapatkan bandwidth uplink bergantung pada kualitas pelayanan (QoS) tertentu dan parameter yang berkaitan dengan pelayanan [5].

Mekanisme ini disebut dengan polling. BS mengalokasikan resource jumlah bandwidth yang ada secara dedicated ataupun shared kepada setiap user, yang nantinya dapat digunakan oleh user untuk meminta bandwidth. Polling dapat dilakukan baik secara individu (unicast) maupun secara berkelompok (multicast). Polling secara multicast dilakukan ketika bandwidth yang diperlukan tidak mencukupi untuk melakukan poll setiap user secara individual. Ketika polling dilakukan secara multicast, slot yang dialokasikan untuk melakukan permintaan bandwidth adalah sebuah slot bersama (shared), dimana setiap user akan berusaha

2.2.7 Quality of Service (QoS) pada WiMAX

Quality of Service (QoS) atau sering disebut kualitas layanan adalah

kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan pelayanan yang berbeda-beda kepada jenis trafik jaringan tertentu. Tujuan akhir dari QoS adalah memberikan network service yang lebih baik dan terencana dengan bandwidth yang dapat

diatur sesuai dengan aplikasi yang digunakan dan layanan yang diharapkan [5]. Pada jaringan WiMAX, fungsi pengaturan QoS dijalankan oleh Medium Access Control (MAC). QoS pada WiMAX menggunakan arsitektur MAC

connection-oriented, yaitu semua koneksi downlink dan uplink akan dikendalikan

oleh Base Station (BS). Sebelum transmisi data dilangsungkan, BS dan SS akan membentuk link satu arah untuk koneksi antara MAC layer. Setiap koneksi diidentifikasikan dengan sebuah connection identifier (CID) yang menjadi alamat sementara untuk transmisi data pada link tertentu [5].

Berdasarkan sifat pelayanannya maka QoS pada WiMAX dikelompokkan menjadi lima jenis, yaitu: [5]

a. Unsolicited Grant Service (UGS)

Didesain untuk mendukung penggunaan layanan pada ukuran paket data tetap (fixedsize) dengan laju bit konstan. QoS ini efektif untuk layanan yang sensitif terhadap throughput, latency dan jitter. Contoh penggunaan layanan QoS ini yaitu pada aplikasi T1/E1 dan VoIP tanpa silence supression.

b. Real-Time Polling Service (rtPS)

Didesain untuk mendukung layanan real-time dengan laju bit variabel seperti aplikasi video MPEG dan video streaming yang menggunakan ukuran paket data variabel. QoS ini efektif untuk layanan yang sensitif terhadap

throughput dan latency namun dengan toleransi yang lebih longgar dibandingkan dengan UGS.

c. Non-Real-Time Polling Service (nrtPS)

Didesain untuk mendukung aliran data yang bersifat toleransi terhadap delay dan membutuhkan aliran data dengan ukuran variabel non-real time dan

laju minimum. QoS ini efektif untuk aplikasi yang membutuhkan throughput yang intensif seperti pada FTP (File Transfer Protocol).

d. Best-Effort (BE) Service

Didesain untuk mendukung aliran data yang tidak memerlukan jaminan pelayanan minimum, seperti web browsing dan email. QoS ini tidak memberikan garansi terhadap laju data dan delay.

e. Extended Real-Time Variable Rate (ERT-VR) Service

Didesain untuk mendukung aplikasi real-time yang mempunyai laju data variabel dan memerlukan jaminan terhadap throuhgput dan delay, seperti VoIP dengan silence supression.

2.3Teknik Penjadwalan Pada WiMAX

Teknik penjadwalan adalah suatu metode akses yang digunakan untuk alokasi trafik permintaan bandwidth user pada jaringan WiMAX 801.16 [2]. Teknik penjadwalan adalah suatu cara yang digunakan pada base station (BS) untuk menentukan urutan pelayanan terhadap user yang telah melakukan permintaan trafik. Teknik penjadwalan pada dasarnya bergantung terhadap layanan aplikasi yang memanfaatkannya dan tidak didefinisikan secara baku oleh suatu standar [3].

Beberapa teknik penjadwalan yang dapat digunakan pada WiMAX adalah Round Robin (RR), First In First Out (FIFO), maximum Signal to Noise Ratio (mSNR), Proportional Fair (PF) [3], Maximum Proportional Constraints Algorithm (MPCA) [6], Bandwidth Assignment Based on SNR (BABS) [7].

Penjadwalan RR mengalokasikan bandwidth pada user berdasarkan urutan yang tetap. Sedangkan penjadwalan FIFO memberi prioritas bandwidth untuk user berdasarkan waktu kedatangan. Penjadwalan mSNR menggunakan teknik

cross-layer untuk koneksi jamak dengan memanfaatkan informasi dari signal to

noise ratio (SNR) dan akan mengalokasikan kanal pada user berdasarkan tingkat

maksimum dari SNR. Teknik penjadwalan PF merupakan pengembangan dari teknik mSNR yang mampu meningkatkan performansi jaringan dari segi fairness dan delay, tetapi menurunkan troughput sistem [3]. Prinsip dasarnya adalah mengalokasikan permintaan user berdasarkan jumlah tingkat SNR per satuan waktu tertentu.

Teknik penjadwalan MPCA mengalokasikan kanal pada user berdasarkan jenis layanan trafik permintaan, teknik penjadwalan ini tidak sesuai untuk jenis trafik yang heterogen [6]. Sedangkan teknik penjadwalan BABS menggunakan persyaratan tingkat SNR rata-rata dari setiap user dan jumlah besar paket yang diminta oleh user untuk menentukan kanal dan alokasi bandwidth yang akan diberikan [7].

Selain yang telah disebutkan diatas, masih terdapat beberapa teknik scheduling yang digunakan pada jaringan WiMAX seperti Weighted Round Robin

(WRR) dan Deficit Round Robin (DRR), kedua teknik tersebut merupakan modifikasi dari teknik Round Robin dengan menerapkan nilai pengali yang

bergantung pada frekuensi permintaan yang datang dari user. Beberapa teknik penjadwalan lainnya yang digunakan pada WiMAX yaitu Earliest Deadline First (EDF) yang bekerja berdasarkan permintaan yang datang dari user dengan tenggat waktu terpendek dan juga Weighted Fair Queuing (WFQ) yang menggunakan modifikasi FIFO untuk memproses permintaan berdasarkan kapasitas antrian user. Teknik penjadwalan seperti EDF dan WFQ tidak sesuai untuk aplikasi dengan trafik seragam seperti aplikasi Video on demand [3].

Banyak teknik penjadwalan yang didesain untuk berbagai aplikasi menggunakan jaringan WiMAX. Contohnya pada [8], teknik yang diajukan adalah untuk aplikasi voice over internet protocol (VoIP). Sedangkan pada [9] teknik penjadwalan didesain untuk aplikasi internet protocol based television (IPTV). Untuk layanan aplikasi video, jenis paket menjadi penting disebabkan oleh video codec membangkitkan frame dengan prioritas yang berbeda. Teknik penjadwalan yang didesain untuk aplikasi video diajukan pada [10], yaitu teknik penjadwalan berbasis frame (Frame Based).

2.4Sistem Video on Demand

Video on demand adalah sistem video interaktif berbasis pada jaringan

internet yang memberi kebebasan kepada user untuk mengontrol atau memilih sendiri pilihan video yang ingin ditonton [1]. Secara umum sistem video on demand diperlihatkan pada Gambar 2.5.

Video on demand merupakan sebuah istilah penyajian video yang bisa diakses secara online melalui jaringan. Video bisa disajikan langsung secara streaming atau di download. Fungsi video on demand layaknya seperti video

ditayangkan [11]. Salah satu hal yang ingin dicapai dari industri komunikasi video on demand adalah memberikan kontrol penuh terhadap para penggunanya.

Gambar 2.5 Sistem Video on demand [10]

2.5Parameter Pengukuran Kinerja

Parameter pengukuran kinerja untuk teknik penjadwalan yang digunakan pada Tugas Akhir ini yaitu Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), Packet Loss, dan Network utility.

2.5.1 PeakSignaltoNoiseRatio

Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) adalah perbandingan antara nilai

maksimum dari sinyal yang diukur terhadap besarnya derau yang mempengaruhi sinyal tersebut. Nilai PSNR biasanya diukur dalam satuan decibel (dB). Untuk menentukan PSNR, terlebih dahulu ditentukan nilai Mean Square Error (MSE), diamana MSE adalah nilai error kuadrat rata-rata antara gambar asli dan gambar penyisipan dalam kasus video [12].

Peak Signal to Noise Ratio merupakan parameter untuk mengukur kualitas

kompresi dengan video aslinya. Nilai PSNR ditentukan oleh besar atau kecilnya perubahan yang terjadi pada video [12].

Dalam data video yang terdiri dari beberapa gambar, suatu pengembangan dan pelaksanaan rekonstruksi gambar diperlukan perbandingan antara gambar hasil rekonstruksi dengan gambar asli. Nilai PSNR yang lebih tinggi mengindikasikan kemiripan yang lebih erat antara hasil rekonstruksi dan gambar asli. Besaran PSNR didefinisikan sebagai berikut [12].

(1)

MSE didefinisikan sebagai berikut [11].

∑ ∑ ( ) (2)

Dimana x dan y adalah koordinat dari gambar, sedangkan M dan N adalah dimensi dari gambar. Sxy menyatakan gambar asli dan Cxy menyatakan gambar

yang disisipkan. C2 Max merupakan jumlah banyaknya gambar hasil kompresi dibanding dengan gambar asli. Semakin besar nilai PSNR yang dihasilkan maka semakin baik pula kualitas dari video tersebut. Sebaliknya, semakin kecil nilai PSNR maka semakin buruk pula kualitas dari video tersebut.

2.5.2 PacketLoss

Packet loss merupakan suatu parameter yang menunjukkan jumlah total

paket yang hilang, dapat terjadi karena tabrakan antar paket (collision) dan penuhnya trafik (congestion) pada jaringan [13]. Packet loss merupakan jumlah total paket data yang hilang pada saat pentransmisian. Untuk trafik video yang digunakan pada Tugas Akhir ini, data paket video dikirim oleh server dengan format User Datagram Protocol (UDP). Data paket video kemudian diubah

menjadi segmen-segmen UDP, selanjutnya segmen tersebut akan dienkapsulasi ke dalam format datagram IP untuk membuat jalur pengiriman menuju ke penerima. Ketika datagram IP melewati jaringan, buffer dan antrian yang terdapat pada BS kemungkinan terdapat dalam kondisi penuh sehingga akan menolak datagram IP yang masuk kedalamnya. Dalam hal ini datagram IP tersebut akan dibuang dan menjadi paket yang hilang [14].

Paket yang hilang sangat mempengaruhi kualitas video yang dihasilkan. Paket yang dibangkitkan pada trafik video adalah berupa jenis-jenis frame yang berbeda ( frame I dan frame P). Frame I adalah gambar asli dari video sedangkan frame P merupakan gambar sisipan yang berkolerasi dari frame I. Dengan

demikian, packet loss yang terjadi pada frame I akan sangat mempengaruhi kualitas video yang dihasilkan bila dibandingkan dengan packet loss yang terjadi pada frame P [14].

2.6Perangkat Lunak yang Digunakan

Perangkat lunak yang digunakan pada tugas akhir ini yaitu Netbeans [15] dan Evaluation Video (EvalVid) [16]. Netbeans digunakan untuk merancang simulasi. Sedangkan EvalVid digunakan untuk evaluasi kualitas video hasil simulasi.

2.6.1 Perangkat Lunak Netbeans

Netbeans adalah sebuah aplikasi Integrated Development Environment

(IDE) yang berbasiskan Java dari Sun Microsystems. Netbeans IDE merupakan sebuah IDE opensource yang ditulis sepenuhnya dengan bahasa pemrograman

java menggunakan platform netbeans. NetBeans IDE mendukung pengembangan semua tipe aplikasi Java (J2SE, web, EJB, dan aplikasi mobile) [17].

Beberapa Fitur yang terdapat dalam netbeans antara lain [17]:

1. Smart Code Completion: untuk mengusulkan nama variabel dari suatu tipe, melengkapi keyword dan mengusulkan tipe parameter dari sebuah method.

2. Book marking: fitur yang digunakan untuk menandai baris yang suatu saat hendak kita modifikasi.

3. Go to commands: fitur yang digunakan untuk jump ke deklarasi variabel, source code atau file yang ada pada project yang sama.

2.6.2 Evaluation Video (EvalVid)

Evaluation Video (EvalVid) merupakan framework dan tool-set untuk

mengevaluasi kualitas video yang ditransmisikan melalui jaringan komunikasi secara real atau simulasi [14]. Framework ini berisi prose transmisi lengkap mulai dari source video, reordering pada source, encoding, paketisasi, transmisi jaringan, decoding, hingga tampilan video yang diterima oleh end-user. Data yang diproses pada arus transmisi akan ditandai dan disimpan pada file-file yang beranekaragam, kemudian file-file ini digunakan untuk memperoleh hasil parameter yang diinginkan seperti loss rate, jitter, dan kualitas video (PSNR).

Selain untuk mengukur parameter QoS pada jaringan, EvalVid juga mendukung evaluasi kualitas video subjektif dari video yang diterima berdasarkan perhitungan PSNR frame-by-frame. Perangkat lunak EvalVid menggunakan struktur modular, sehingga user mudah mengganti codec dan memungkinkan

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1Umum

Bab ini menjelaskan mengenai metode penelitian pada tugas akhir ini yang meliputi perancangan teknik penjadwalan berbasis fitur untuk sistem video on demand pada jaringan WiMAX dengan kebutuhan subjektif untuk user

mahasiswa, pemodelan jaringan, desain simulasi, penjelasan trafik dan evaluasi kinerja.

Diagram alir metode penelitian pada tugas akhir ini seperti diperlihatkan pada Gambar 3.1. Penelitian diawali dengan studi literatur berupa tinjauan pustaka terhadap landasan teoritis beberapa teknik penjadwalan pada jaringan WiMAX, kemudian dilanjutkan dengan merancang simulasi teknik penjadwalan menggunakan bahasa pemrograman Java melalui bantuan perangkat lunak NetBeans.

Tahap penelitian selanjutnya yaitu menjalankan simulasi yang telah selesai dirancang sesuai dengan teknik penjadwalan yang dilibatkan dan jumlah user yang telah ditentukan. Langkah penelitian selanjutnya yaitu berupa evaluasi terhadap parameter yang digunakan yaitu Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) dan packet loss dengan menggunakan perangkat lunak EvalVid.

Penelitian pada tugas akhir ini diakhiri dengan melakukan analisis parameter PSNR dan packet loss untuk setiap teknik penjadwalan yang dilibatkan dalam penelitian.

Gambar 3.1 Metode Penelitian

3.2Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur

Pemikiran dasar teknik penjadwalan berbasis fitur [3] jaringan WiMAX yang digunakan sebagai infrastruktur video on demand adalah memprioritaskan trafik yang sesuai dengan video untuk kebutuhan mahasiswa dibanding video yang lainnya. Fitur-fitur video yang sesuai dengan asumsi penempatan jaringan di wilayah kampus digunakan sebagai dasar pertimbangan dalam teknik penjadwalan.

Perancangan teknik penjadwalan berbasis fitur dengan kebutuhan subjektif yang dirancang pada tugas akhir ini ditunjukkan pada Gambar 3.2. Teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini dirancang untuk memaksimalkan trafik video, dengan mendahulukan pengiriman paket video berjenis tutorial subjektif user dan juga mendahulukan data penting (Frame I) dari

pelayanan transmisi video pada teknik penjadwalan berbasis fitur dengan kebutuhan subjektif adalah sebagai berikut. User melakukan permintaan ke server video on demand melalui BS. Base Station meneruskan permintaan user ke server. Kemudian server mengirim semua video-video yang diminta oleh

user-user yang terhubung melalui BS WiMAX.

Disebabkan keterbatasan bandwidth pada jaringan, BS akan menjadwalkan video mana yang terlebih dulu dikirimkan ke user melalui kanal downlink. Ciri – ciri kebutuhan subjektif video tutorial akan disisipkan dalam header paket video. Medium Access Controller (MAC) pada perangkat WiMAX dapat membaca

header ini, sehingga algoritma penjadwalan dapat diterapkan.

Jika paket video merupakan bagian dari video tutorial, maka BS langsung memberikan alokasi kanal pada paket tersebut dan mengirimkannya kepada user. Bila ternyata paket video tersebut adalah bukan dari video tutorial, maka paket tersebut akan dimasukkan ke dalam antrian. Skema tersebut terus terjadi berulang-ulang hingga semua permintaan video user yang masuk selesai diperiksa. Jika tidak ada lagi terdapat paket video tutorial dalam buffer BS, maka paket-paket video dalam antrian akan dialokasikan selama bandwidth masih tersedia.

Algoritma teknik penjadwalan berbasis fitur untuk kebutuhan subjektif diperlihatkan pada Gambar 3.3.

3.3Pemodelan Jaringan

MAC Layer WiMAX dimodelkan dengan dua carrier dan time slot yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.4. Frame uplink terbagi atas jenis slot yang sama dan dibagi untuk digunakan kepada user. Mekanisme permintaan bandwidth diasumsikan dilakukan di slot-slot tersebut sehingga frame utama ditujukan untuk alokasi uplink saja.

1 2 ... n

uplink frame downlink frame

frame seperation

MAP 1 2 ... k

Flexible Downlink k-allocation slots Flexible uplink n-allocation slots

frame seperation frame size

Gambar 3.4 Model Frame WiMAX

Pada kenyataannya, transmisi paket yang terjadi saat pengiriman melibatkan paket asli dan paket penyisipan yang dikirimkan ulang. Pemodelan situasi pada simulasi menghasilkan hasil perhitungan bandwidth yang rumit. Oleh karena itu, penelitian ini menyederhanakan model transport layer dengan menerapkan User Datagram Protocol (UDP) untuk semua pengguna. Hal ini dilakukan karena UDP cocok untuk video streaming.

3.4Desain Simulasi

Simulasi dilaksanakan dengan menggunakan pemrograman berorientasi objek menggunakan bahasa pemrograman Java mengikuti tahapan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.5. Waktu pada BS dibagi ke dalam slot kecil dan dilambangkan sebagai frame transmisi. Urutan trafik untuk user, perhitungan rugi-rugi dan bandwidth yang tersedia ditentukan terlebih dahulu dengan

melakukan proses iterasi. Dalam setiap iterasi, setiap node permintaan user ditetapkan sebagai urutan trafik secara acak dengan waktu mulai yang acak pula. Nilai dari hasil iterasi tersebut kemudian diacak dan digunakan sebagai kondisi acak trafik dan keadaan kanal.

Gambar 3.5 Desain Simulasi

Base station mengumpulkan permintaan user dalam frame uplink yang

sama. Permintaan tersebut kemudian diproses berdasarkan bandwidth secara acak. Alokasi bandwidth kemudian diteruskan kepada user melalui frame downlink. User akan menerima trafik video permintaan yang sesuai dengan bandwidth yang

dialokasikan. Trafik dibangkitkan dan diacak dengan titik awal yang berbeda pada setiap iterasi simulasi. Setiap user menghasilkan trafik yang berbeda dalam alokasi yang berbeda.

3.5Trafik dan Evaluasi Kinerja

Trafik yang digunakan pada penelitian ini bersifat uniform yaitu hanya trafik video saja, di mana data trafik video yang digunakan yaitu berupa byte-byte dengan jenis frame berbeda (Frame I, Frame P dan Frame B) yang merupakan data hasil rekonstruksi file video dengan menggunakan perangkat lunak EvalVid.. Video yang digunakan dalam evaluasi terdiri dari 3 video yang masing-masingnya memiliki jenis yang berbeda. Adapun jenis video-video yang dimaksud adalah video jenis tutorial untuk video kebutuhan subjektif, serta video jenis sport dan video jenis entertaiment sebagai video non tutorial. Berkaitan khusus untuk video jenis tutorial yang digunakan sebagai video untuk kebutuhan subjektif, maka untuk video tersebut diberi ciri khusus yang disisipkan pada paket header file frame – frame video sebagai jenis yang akan didahulukan oleh algoritma teknik penjadwalan.

Spesifikasi dari jenis video yang digunakan untuk evaluasi teknik penjadwalan pada Tugas akhir ini diperlihatkan pada tabel 3.1.

Tabel 3.1 Spesifikasi Video Evaluasi Teknik Penjadwalan

Nama Video Tipe Video Format Video

Jumlah

Frame Resolusi

Group of Picture

(GOP) Akiyo_cif Tutorial .yuv 300 352 × 188 30 Foreman_cif Non Tutorial .yuv 300 352 × 188 30 Soccer_cif Non Tutorial .yuv 300 352 × 188 30

Penelitian ini membandingkan teknik penjadwalan First In First Out (FIFO), Round Robin (RR), Maximum Signal to Noise Ratio (MSNR), Proportional Fair (PF), Bandwidth Asignment Base on SNR (BABS), Maximum

(Frame Based) dan teknik penjadwalan berbasis fitur (Feature Based) yang dirancang pada tugas akhir ini. Jumlah pelanggan yang digunakan pada penelitian diatur dengan tingkatan mulai 4 sampai 12 dengan menggunakan bandwidth 1 MHz. Nilai hasil pengukuran yang ditampilkan pada grafik perbandingan untuk masing-masing nilai parameter evaluasi kinerja teknik penjadwalan merupakan nilai rata-rata dari hasil simulasi dengan menggunakan proses iterasi sebanyak 1000 iterasi. Adapun parameter evaluasi yang digunakan untuk pengukuran kinerja teknik penjadwalan adalah parameter Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) sebagai kualitas video dan parameter packet loss.

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1Umum

Bab ini menjelaskan analisis kinerja teknik penjadwalan yang telah dievaluasi menggunakan metode simulasi pada bab sebelumnya. Bagian pertama pada bab ini membahas analisis kinerja teknik penjadwalan berdasarkan parameter kualitas video Peak Signal to Noise Ratio (PSNR). Bagian kedua membahas analisis kinerja teknik penjadwalan berdasarkan parameter packet loss.

4.2Analisis Parameter Peak Signal to Noise Ratio (PSNR)

Pengukuran parameter PSNR yang dilakukan pada penelitian ini dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu pengukuran terhadap video tutorial dengan kebutuhan subjektif user tertentu dan pengukuran terhadap video non tutorial. Hasil pengukuran parameter PSNR untuk masing-masing teknik penjadwalan berbeda terhadap video tutorial diperlihatkan pada Gambar 4.1.

Dari hasil evaluasi terlihat bahwa teknik penjadwalan berbasis frame (Frame Based) mampu unggul secara signifikan dibanding dengan beberapa teknik penjadwalan berbeda lainnya. Hal ini dikarenakan teknik penjadwalan berbasis frame dirancang untuk memaksimalkan pengiriman trafik video, dengan cara memberi alokasi bandwidth kepada trafik Frame I yang merupakan data penting komponen pembentukan video. Sedangkan teknik penjadwalan lainnya bekerja dengan tidak membedakan komponen trafik video, melainkan dengan karakteristik waktu kedatangan permintaan, urutan kedatangan permintaan, jenis

layanan permintaan, dan juga berdasarkan tingkat kuat sinyal dari user yang melakukan permintaan. Hasil evaluasi juga menunjukkan bahwa teknik penjadwalan MPCA memberikan kualitas video yang rendah dibanding teknik penjadwalan lainnya.

Gambar 4.1 Hasil Pengukuran PSNR Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda

Selanjutnya evaluasi dilakukan dengan pengukuran nilai PSNR video tutorial untuk teknik penjadwalan berbasis fitur untuk kebutuhan subjektif yang dirancang pada tugas akhir ini. Hasil pengukuran dibandingkan dengan nilai PSNR teknik penjawalan berbasis frame yang unggul dibandingkan beberapa teknik penjadwalan lainnya.

Hasil perbandingan PSNR dari teknik penjadwalan berbasis frame dan teknik penjadwalan yang dirancang diperlihatkan pada Gambar 4.2 untuk jumlah user yang terus meningkat.

Dari hasil evaluasi perbandingan yang dilakukan terlihat bahwa pada saat user berjumlah 4 titik, nilai PSNR yang dihasilkan teknik penjadwalan yang

0 6 12 18 24 30 36

4 6 8 10 12

PS N R ( dB ) Jumlah User FIFO RR MSNR PF BABS MPCA FRAME BASED

dirancang pada tugas akhir ini adalah 34.98 dB, unggul tipis dibanding dengan teknik penjadwalan frame based yang menghasilkan nilai 33.93 dB. Pada kondisi ini trafik jaringan relatif rendah dikarenakan jumlah user sedikit dan kanal masih cukup tersedia untuk menyalurkan semua permintaan video.

Gambar 4.2 Perbandingan PSNR Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame

Seiring dengan jumlah user yang terus meningkat, kualitas video akan semakin turun dikarenakan semakin berkurangnya ketersediaan kanal dan kondisi trafik jaringan semakin tinggi. Namun teknik penjadwalan yang dirancang pada tugas akhir ini mampu menunjukkan hasil kinerja yang lebih baik dibandingkan teknik penjadwalan berbasis frame. Teknik penjadwalan berbasis fitur mampu mempertahankan kualitas video dengan nilai PSNR 25.87 dB untuk jumlah user sebanyak 12 titik, nilai tersebut lebih unggul dari teknik penjadwalan berbasis frame yang menghasilkan nilai PSNR 21.78 dB dengan jumlah user sama.

18 24 30 36

4 6 8 10 12

P

SN

R

(

dB

)

Jumlah User

FRAME BASED FEATURE BASED

Kedua jenis teknik penjadwalan yang dibandingkan memiliki karakteristik sama, yaitu memaksimalkan penggunaan trafik video dengan cara mendahulukan pengiriman frame I dari video permintaan. Nilai PSNR yang dihasilkan teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang lebih unggul dibanding teknik penjadwalan berbasis frame disebabakan karena teknik penjadwalan tersebut dirancang untuk memaksimalkan pengiriman video yang sesuai dengan kebutuhan subjektif user tertentu. Video tersebut memiliki ciri berupa information content yang disisipkan pada paket header video sebagai identitas subjektif user. Ketika teknik penjadwalan yang diajukan diterapkan, maka pengiriman untuk permintaan video tutorial lebih didahulukan dibanding video-video lainnya, dikarenakan algoritma teknik penjadwalan yang dirancang dapat membaca information content pada paket header video tutorial kebutuhan subjektif user, sehingga memberikan hasil lebih tinggi pada kualitas video yang dihasilkan.

Secara umum kualitas video tutorial yang dihasilkan teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini mampu unggul sebesar 1.05 dB sampai 4.09 dB dari teknik penjadwalan berbasis frame dengan keadaan jumlah user yang terus meningkat.

Evaluasi selanjutnya dilakukan terhadap nilai PSNR kualitas video teknik penjadwalan berbeda menggunakan video non tutorial. Hasil evaluasi nilai PSNR untuk masing-masing teknik penjadwalan berbeda diperlihatkan pada Gambar 4.3. Dari evaluasi terlihat bahwa hasil PSNR teknik penjadwalan berbasis frame lebih unggul dibanding beberapa teknik penjadwalan lainnya. Kualitas video yang lebih baik ini dikarenakan pengiriman video yang dilakukan oleh teknik penjadwalan berbasis frame dilakukan dengan cara mendahulukan

pengiriman data frame I dari video permintaan. Frame I yang berisi data gambar yang penting dari komponen video dibandingkan frame lainnya (frame P dan frame B) yang tidak terlalu signifikan pengaruhnya pada proses decoding.

Gambar 4.3 Hasil Pengukuran PSNR Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda

Evaluasi berikutnya dilakukan dengan melibatkan teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini menggunakan video non tutorial subjektif user. Hasil evaluasi kemudian akan dibandingkan dengan PSNR yang dihasilkan oleh teknik penjadwalan berbeda berbasis frame yang memiliki karakteristik sama yaitu memaksimalkan trafik video.

Hasil perbandingan PSNR dari teknik penjadwalan berbasis frame dan teknik penjadwalan yang dirancang diperlihatkan pada Gambar 4.4 untuk keadaan jumlah user yang terus meningkat.

Pada saat user berjumlah 4 titik, nilai PSNR yang didapat teknik penjadwalan yang dirancang yaitu sebesar 30.35 dB, nilai tersebut lebih rendah dibanding dengan PSNR 31.67 dB yang dihasilkan teknik penjadwalan berbasis

0 5 10 15 20 25 30 35

4 6 8 10 12

P SN R ( dB ) Jumlah User FIFO RR MSNR PF BABS MPCA FRAME BASED

frame untuk jumlah user sama. Untuk jumlah user yang terus mengalami peningkatan, PSNR yang dihasilkan teknik penjadwalan yang dirancang juga relatif rendah dibanding PSNR dari teknik penjadwalan berbasis frame.

Gambar 4.4 Perbandingan PSNR Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame

Meskipun teknik penjadwalan berbasis fitur dirancang pada tugas akhir ini mendahulukan pengiriman frame I dari video permintaan, tetapi teknik penjadwalan tersebut akan lebih memaksimalkan pengiriman video yang memiliki ciri berupa information content subjektif user. Inilah yang menyebabkan PSNR yang dihasilkan juga relatif rendah bila video yang digunakan bukan merupakan video kebutuhan subjektif user dibandingkan hasil yang diberikan oleh teknik penjadwalan berbasis frame.

Berbeda halnya dengan teknik penjadwalan berbasis frame yang didesain untuk mendahulukan pengiriman frame data penting (frame I) dari semua video permintaan tanpa melibatkan kebutuhan subjektif user tertentu, sehingga teknik

22 24 26 28 30 32

4 6 8 10 12

P

SN

R

(

dB

)

Jumlah User

FRAME BASED FEATURE BASED

penjadwalan ini memiliki impact kualitas video yang lebih baik untuk semua jenis video non tutorial yang digunakan.

Hal ini tidak menjadi permasalahan, disebabkan jaringan WiMAX yang digunakan hanya untuk mengutamakan video dengan jenis tutorial, sehingga desain teknik penjadwalan memenuhi tujuannya.

4.3Analisis Parameter Packet Loss

Packet Loss merupakan parameter penting dari evaluasi yang dilakukan

pada Tugas akhir ini. Besarnya paket yang hilang akan sangat mempengaruhi kualitas video yang dihasilkan.

Evaluasi nilai packet loss yang dilakukan dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu packet loss pada video tutorial dan packet loss pada video non tutorial.

Hasil pengukuran parameter packet loss untuk masing-masing teknik penjadwalan berbeda yang dilibatkan dalam evaluasi menggunakan video tutorial diperlihatkan pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Hasil Pengukuran Packet Loss Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda

0 2 4 6 8 10 12

4 6 8 10 12

P acket L oss ( % ) Jumlah User FIFO RR MSNR PF BABS MPCA FRAME BASED

Dari hasil evaluasi terhadap teknik penjadwalan berbeda, terlihat bahwa nilai packet loss dari teknik penjadwalan MPCA memiliki nilai yang besar dibanding beberapa teknik penjadwalan berbeda lainnya. Hal ini dikarenakan teknik penjadwalan MPCA bekerja berdasarkan jenis layanan (QoS) dan trafik yang heterogen. Evaluasi yang dilakukan pada Tugas akhir ini hanya menggunakan satu jenis trafik saja yaitu video, sehingga menyebabkan banyaknya paket yang hilang ketika teknik penjadwalan MPCA tersebut digunakan.

Sementara itu, nilai packet loss terkecil dihasilkan oleh teknik penjadwalan berbasis frame. Untuk setiap tingkat kenaikan user, nilai packet loss dari teknik penjadwalan berbasis frame juga lebih rendah dibanding teknik penjadwalan lainnya.

Hal ini disebabkan karena karakteristik teknik penjadwalan berbasis frame yang mendahulukan pengiriman data penting video (frame I) untuk memaksimalkan kinerja penggunaan trafik video sehingga mengalami loss yang lebih sedikit.

Evaluasi packet loss berikutnya melibatkan teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini. Hasil evaluasi packet loss teknik penjadwalan tersebut kemudian dibandingkan dengan teknik penjadwalan berbasis frame yang unggul dibanding teknik penjadwalan lainnya. Hasil perbandingan nilai packet loss teknik penjadwalan yang dirancang dan teknik penjadwalan berbasis frame menggunakan video tutorial dengan user yang terus bertambah diperlihatkan pada Gambar 4.6.

Dari hasil evaluasi nilai packet loss terhadap video tutorial terlihat bahwa nilai packet loss dari teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas

akhir ini memiliki nilai yang lebih sedikit dibanding teknik penjadwalan berbasis frame. Untuk jumlah user berjumlah 4 titik, packet loss yang dihasilkan teknik penjadwalan yang dirancang bernilai 1.8 %, lebih rendah dari teknik penjadwalan berbasis frame yang bernilai 2.2 %. Untuk kondisi kanal yang semakin sempit dikarenakan jumlah user yang terus meningkat, nilai packet loss teknik penjadwalan yang dirancang masih mampu menunjukkan kinerja hasil packet loss yang lebih baik dibanding teknik penjadwalan berbasis frame. Untuk jumlah user berjumlah 12 titik, packet loss teknik penjadwalan yang dirancang bernilai 4.2 %, unggul tipis dibanding packet loss teknik penjadwalan berbasis frame yang bernilai 4.3 %.

Gambar 4.6 Perbandingan Packet Loss Video Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur Subjektif dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame

Hasil evaluasi packet loss menggunakan video tutorial mengindikasikan bahwa teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini mampu memberikan kinerja lebih baik dibanding teknik penjadwalan lainnya, dikarenakan teknik penjadwalan yang diajukan akan mengalokasikan bandwidth

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

4 6 8 10 12

P acket L oss ( % ) Jumlah User FRAME BASED FEATURE BASED

terlebih dahulu untuk pengiriman video yang berkaitan dengan kebutuhan subjektif user tertentu.

Evaluasi parameter packet loss berikutnya dengan menggunakan video non tutorial. Hasil evaluasi packet loss teknik panjadwalan berbeda diperlihatkan pada Gambar 4.7 untuk jumlah user yang telah ditentukan.

Gambar 4.7 Hasil Pengukuran Packet Loss Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbeda

Dari hasil evaluasi video non non tutorial memberikan hasil bahwa packet loss teknik penjadwalan berbasis frame lebih unggul dibanding beberapa teknik

penjadwalan lainnya. Teknik penjadwalan berbasis frame memiliki karakteristik untuk memaksimalkan pengiriman video dengan mengacu pada frame I video tersebut terlebih dahulu. Hal ini menyebabkan paket yang hilang pada frame I dari video permintaan bernilai sangat kecil bahkan cenderung tidak ada. Berbeda halnya dengan beberapa teknik penjadwalan lainnya yang tidak memiliki karakteristik demikian, melainkan mengacu pada waktu kedatangan user, urutan

0 4 8 12 16 20

4 6 8 10 12

P acket L oss ( % ) Jumlah User FIFO RR MSNR PF BABS MPCA FRAME BASED

kedatangan user, kuat sinyal dari permintaan user dan jenis layanan permintaan user, sehingga jumlah paket video yang hilang akan berjumlah besar.

Evaluasi packet loss berikutnya melibatkan teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini dengan menggunakan video non tutorial. Hasil evaluasi packet loss teknik penjadwalan yang dirancang kemudian akan dibanding dengan teknik penjadwalan berbasis frame yang unggul dari teknik penjadwalan lainnya.

Kedua teknik penjadwalan yang dibandingkan memiliki karakteristik yang sama yaitu memaksimalkan penggunaan trafik pengiriman video. Hasil perbandingan nilai packet loss teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang dan teknik penjadwalan berbasis frame menggunakan video non tutorial dengan user yang terus bertambah diperlihatkan pada Gambar 4.8.

Gambar 4.8 Perbandingan Packet Loss Video Non Tutorial Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur Subjektif dan Teknik Penjadwalan Berbasis Frame

Dari hasil evaluasi terlihat bahwa nilai packet loss dari teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini memiliki nilai yang lebih besar

1.5 2.5 3.5 4.5 5.5

4 6 8 10 12

P

acket

L

oss

(

%

)

Jumlah User

FRAME BASED FEATURE BASED

dibanding teknik penjadwalan berbasis frame untuk setiap tingkatan kenaikan jumlah user. Hal ini berarti bahwa teknik penjadwalan yang dirancang belum maksimal dalam pengiriman video non tutorial. Nilai packet loss terkecil dari teknik penjadwalan yang dirancang bernilai 2.5 % pada saat user berjumlah 4 titik, lebih besar dari teknik penjadwalan berbasis frame yang menghasilkan nilai packet loss 1.9 %. Sedangkan packet loss terbesar yang dihasilkan teknik

penjadwalan yang dirancang yaitu bernilai 5.3 % pada saat user berjumlah 12 titik, lebih besar dari nilai packet loss 4.9 % yang dihasilkan teknik penjadwalan berbasis frame untuk jumlah user yang sama.

Teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang memiliki karakteristik sama dengan teknik penjadwalan berbasis frame. Namun nilai packet loss teknik penjadwalan berbasis fitur subjektif yang lebih besar dibanding teknik penjadwalan berbasis frame dikarenakan karena teknik penjadwalan yang dirancang lebih memaksimalkan pengiriman video tutorial yang memiliki ciri subjektif berupa information content pada paket header video tersebut. Berbeda halnya bila evaluasi menggunakan video non tutorial yang tidak memiliki ciri subjektif, teknik penjadwalan tersebut menghasilkan jumlah paket yang lebih besar dibandingkan teknik penjadwalan berbasis frame yang tidak membedakan ciri-ciri paket video yang akan dikirimkan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Adapun beberapa kesimpulan dari pembahasan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.

1. Kinerja teknik penjadwalan berbeda yang dilibatkan dalam evaluasi menunjukkan hasil bahwa teknik penjadwalan berbasis frame lebih unggul dibanding teknik penjadwalan lainnya.

2. Teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada Tugas Akhir ini secara umum mampu memaksimalkan pelayanan video on demand dengan kebutuhan subjektif user tertentu menggunakan jaringan WiMAX.

3. Nilai PSNR video tutorial menggunakan teknik penjadwalan berbasis fitur mampu meningkatkan kualitas video 1.05 dB sampai 4.09 dB dibanding teknik penjadwalan lainnya untuk jumlah user yang terus meningkat. 4. Nilai PSNR video non tutorial menggunakan teknik penjadwalan berbasis

fitur lebih rendah 0.92 dB sampai 1.32 dB dibanding teknik penjadwalan lainnya yang memiliki karakteristik sama.

5. Nilai packet loss teknik penjadawalan berbasis fitur menggunakan video tutorial lebih rendah rata-rata 0.4% sampai 5.8% dari teknik penjadwalan lainnya untuk jumlah user yang terus meningkat.

6. Nilai packet loss teknik penjadwalan berbasis fitur menggunakan video non tutorial lebih besar 0.4% sampai 0.6% dibanding teknik penjadwalan lainnya yang memiliki karakteristik sama.

5.2Saran

Adapun beberapa saran dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.

1. Teknik penjadwalan dirancang untuk memaksimalkan jenis trafik lainnya seperti trafik suara dan trafik data.

2. Untuk evaluasi teknik penjadwalan hendaknya juga melibatkan parameter delay.

3. Untuk evaluasi teknik penjadwalan berbasis fitur hendaknya juga melibatkan parameter subjektif seperti Minimum Opinion Score (MOS) agar mendapatkan kinerja yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Jimmy To, T. P., and Hamizadeh, B., “Interactive Video on Demand System

– Resource Management and Scheduling Strategies”, Sringer Science

Business Media, LLC, New York, 2008, page 13.

[2] Mehta V & Gupta N “ Performance Analysis of QoS Parameters for Wimax Networks “ International Journal of Engineering and Innovative Technology, Vol 1, Issue 5, May 2012.

[3] Arman Sani, Suherman, “Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur pada WiMAX untuk Aplikasi Video on Demand”, Seminar Nasional Literasi Informasi, Medan, 1 Desember 2014.

[4] Sukiswo, “Evaluasi Kinerja Penjadwalan Weighted Round Robin pada Wimax”, Jurnal Teknik Elektro Trasnmisi, Jilid 10, No. 2, Juni 2008, pp. 58-64.

[5] G. Andrews, Jeffrey, Arunabha Ghosh, and Rias Muhamed, “Fundamental of WiMAX – Understanding Broadband Wireless Networking”. Prentice Hall, Massachusetts, 2007, page 22-28.

[6] Yibing L, Xu Z, Fang Y. “Improved Dynamic Subcarrier Allocation Scheduling for SC-FDMA Systems”, Journal of Information & Computational Science. Sept. 2012, pp. 3529–3537.

[7] Martinez, B. A., “Evaluation Of Multiuser Sheduling Algorithm in OFDM for Different Services”, Master of Science in Electronics, June 2006, pp. 34 -35.

[8] Zhang H., Chen H., Fu X., Dai J., “A Scheduling Algorithm Based on Channel State for VoIP Services in IEEE 802.16e/m System”, Proc. IEEE 10th International Conference on Advanced Communication Technology, Vol.3, Jan 2008, pp. 1521-1525.

[9] Brahmia M. A., Abouasissa A., Lorenz P., “Adaptive Scheduling Mechanism for IPTV over WiMAX IEEE 802.16 j Networks”, International Journal of Communication Systems, 01/12; DOI:10.1002/dac. 2392.

[10] Kang S.H., Zakhor, “Packet Scheduling Algorithm for Wireless Video Streaming”, International Packet Video Workshop, Pittsburgh, PY, April 2002.

[11] Susmini I. L, Wendi Zarman, Dian Perdana, “Perancangan dan Implementasi Video On Demand Pada Jaringan Lokal”, Jurnal Ilmiah UNIKOM, Vol. 9, No. 1, Juli 2012, hal. 11-19.

[12] Haryadi A., Yohanes S., “ Perbandingan PSNR, Bitrate dan MOS pada pengkodeaan H.264 menggunakan metode prediksi Temporal”, IJEIS, Vol. 2, No. 2, Oktober 2012, hal. 155-164.

[13] Fadly Auliya, “Studi Kualitas Video Streaming Menggunakan Perangkat NSN Flexipacket Radio,” Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan, 2014, hal. 21.

[14] Seeling, P., Reisslein, M., “Video Transport Evaluation with H.264 Video Traces”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol. 14, No. 4, Fourth Quarter 2012, pp. 1142-1158.

[15] Developer by Oracle Corporation: http://www.oracle.com/technetwork/de-veloper-tools/netbeans/overview/index.html (Accessed on May 10, 2015). [16] Developer by Telecommunication Network Group (TKN), Technical

University of Berlin: http://www2.tkn.tu-berlin.de/research-tools-/evalvid/fw.html (Accessed on May 10, 2015).

[17] About NetBeans, retrieved on https://netbeans.org/features/index.html (Accessed on May 25, 2015).

kedatangan user, kuat sinyal dari permintaan user dan jenis layanan permintaan user, sehingga jumlah paket video yang hilang akan berjumlah besar.

Evaluasi packet loss berikutnya melibatkan teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada tugas akhir ini dengan menggunakan video non tutorial. Hasil evaluasi packet loss teknik penjadwalan yang dirancang kemudian akan dibanding dengan teknik penjadwalan berbasis frame yang unggul dari teknik penjadwalan lainnya.

Kedua teknik penjadwalan yang dibandingkan memiliki karakteristik yang sama yaitu memaksimalkan penggunaan trafik pengiriman video. Hasil perbandingan nilai packet loss teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang dan teknik penjadwalan berbasis frame menggunakan video non tutorial dengan user yang terus bertambah diperlihatkan pada Gambar 4.8.

1.5 2.5 3.5 4.5 5.5

4 6 8 10 12

P

acket

L

oss

(

%

)

FRAME BASED FEATURE BASED

dibanding teknik penjadwalan berbasis frame untuk setiap tingkatan kenaikan jumlah user. Hal ini berarti bahwa teknik penjadwalan yang dirancang belum maksimal dalam pengiriman video non tutorial. Nilai packet loss terkecil dari teknik penjadwalan yang dirancang bernilai 2.5 % pada saat user berjumlah 4 titik, lebih besar dari teknik penjadwalan berbasis frame yang menghasilkan nilai packet loss 1.9 %. Sedangkan packet loss terbesar yang dihasilkan teknik

penjadwalan yang dirancang yaitu bernilai 5.3 % pada saat user berjumlah 12 titik, lebih besar dari nilai packet loss 4.9 % yang dihasilkan teknik penjadwalan berbasis frame untuk jumlah user yang sama.

Teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang memiliki karakteristik sama dengan teknik penjadwalan berbasis frame. Namun nilai packet loss teknik penjadwalan berbasis fitur subjektif yang lebih besar dibanding teknik penjadwalan berbasis frame dikarenakan karena teknik penjadwalan yang dirancang lebih memaksimalkan pengiriman video tutorial yang memiliki ciri subjektif berupa information content pada paket header video tersebut. Berbeda halnya bila evaluasi menggunakan video non tutorial yang tidak memiliki ciri subjektif, teknik penjadwalan tersebut menghasilkan jumlah paket yang lebih besar dibandingkan teknik penjadwalan berbasis frame yang tidak membedakan ciri-ciri paket video yang akan dikirimkan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Adapun beberapa kesimpulan dari pembahasan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.

1. Kinerja teknik penjadwalan berbeda yang dilibatkan dalam evaluasi menunjukkan hasil bahwa teknik penjadwalan berbasis frame lebih unggul dibanding teknik penjadwalan lainnya.

2. Teknik penjadwalan berbasis fitur yang dirancang pada Tugas Akhir ini secara umum mampu memaksimalkan pelayanan video on demand dengan kebutuhan subjektif user tertentu menggunakan jaringan WiMAX.

3. Nilai PSNR video tutorial menggunakan teknik penjadwalan berbasis fitur mampu meningkatkan kualitas video 1.05 dB sampai 4.09 dB dibanding teknik penjadwalan lainnya untuk jumlah user yang terus meningkat. 4. Nilai PSNR video non tutorial menggunakan teknik penjadwalan berbasis

fitur lebih rendah 0.92 dB sampai 1.32 dB dibanding teknik penjadwalan lainnya yang memiliki karakteristik sama.

5.2Saran

Adapun beberapa saran dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut.

1. Teknik penjadwalan dirancang untuk memaksimalkan jenis trafik lainnya seperti trafik suara dan trafik data.

2. Untuk evaluasi teknik penjadwalan hendaknya juga melibatkan parameter delay.

3. Untuk evaluasi teknik penjadwalan berbasis fitur hendaknya juga melibatkan parameter subjektif seperti Minimum Opinion Score (MOS) agar mendapatkan kinerja yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Jimmy To, T. P., and Hamizadeh, B., “Interactive Video on Demand System – Resource Management and Scheduling Strategies”, Sringer Science Business Media, LLC, New York, 2008, page 13.

[2] Mehta V & Gupta N “ Performance Analysis of QoS Parameters for Wimax

Networks “ International Journal of Engineering and Innovative

Technology, Vol 1, Issue 5, May 2012.

[3] Arman Sani, Suherman, “Teknik Penjadwalan Berbasis Fitur pada WiMAX

untuk Aplikasi Video on Demand”, Seminar Nasional Literasi Informasi, Medan, 1 Desember 2014.

[4] Sukiswo, “Evaluasi Kinerja Penjadwalan Weighted Round Robin pada Wimax”, Jurnal Teknik Elektro Trasnmisi, Jilid 10, No. 2, Juni 2008, pp. 58-64.

[5] G. Andrews, Jeffrey, Arunabha Ghosh, and Rias Muhamed, “Fundamental of WiMAX – Understanding Broadband Wireless Networking”. Prentice Hall, Massachusetts, 2007, page 22-28.

[6] Yibing L, Xu Z, Fang Y. “Improved Dynamic Subcarrier Allocation Scheduling for SC-FDMA Systems”, Journal of Information & Computational Science. Sept. 2012, pp. 3529–3537.

[7] Martinez, B. A., “Evaluation Of Multiuser Sheduling Algorithm in OFDM

for Different Services”, Master of Science in Electronics, June 2006, pp. 34 -35.

[10] Kang S.H., Zakhor, “Packet Scheduling Algorithm for Wireless Video Streaming”, International Packet Video Workshop, Pittsburgh, PY, April 2002.

[11] Susmini I. L, Wendi Zarman, Dian Perdana, “Perancangan dan Implementasi Video On Demand Pada Jaringan Lokal”, Jurnal Ilmiah UNIKOM, Vol. 9, No. 1, Juli 2012, hal. 11-19.

[12] Haryadi A., Yohanes S., “ Perbandingan PSNR, Bitrate dan MOS pada pengkodeaan H.264 menggunakan metode prediksi Temporal”, IJEIS, Vol. 2, No. 2, Oktober 2012, hal. 155-164.

[13] Fadly Auliya, “Studi Kualitas Video Streaming Menggunakan Perangkat NSN Flexipacket Radio,” Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan, 2014, hal. 21.

[14] Seeling, P., Reisslein, M., “Video Transport Evaluation with H.264 Video Traces”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol. 14, No. 4, Fourth Quarter 2012, pp. 1142-1158.

[15] Developer by Oracle Corporation:

http://www.oracle.com/technetwork/de-veloper-tools/netbeans/overview/index.html (Accessed on May 10, 2015).

[16] Developer by Telecommunication Network Group (TKN), Technical University of Berlin:

http://www2.tkn.tu-berlin.de/research-tools-/evalvid/fw.html (Accessed on May 10, 2015).

[17] About NetBeans, retrieved on https://netbeans.org/features/index.html