Reduksi Konsumsi Energi Perangkat Bergerak WiMAX Melalui Pengaturan Beban Protokol Transport
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan
teknologi BroadbandWireless Access (BWA) yang memiliki kecepatan akses
yang tinggi dengan jangkauan yang luas dan didesain untuk memenuhi kebutuhan
Quality of Service (QoS) pada hubungan uplink maupun downlink.Standar umum
sistem WiMAX yaitu dari Institute of Electrical and Electronics Engineering
(IEEE) 802.16 WirelessMAN [1].
WiMAXmendukung
kebutuhan
kecepatan
tinggi
untuk
akses
multimediaseperti video streaming. Saat ini komunikasi multimedia menjadi
kebutuhan masyarakat luas. Sebagai contoh, komunikasi real-time melalui skype,
komunikasi satu arah non real-time seperti video youtube[1]. Jika kapasitas
transmisi memadai, diproyeksikan komunikasi multimedia antara pengguna
perangkat bergerak akan meningkat di masa yang akan datang.
Perangkat komunikasi bergerak menggunakan baterai sebagai sumber
energinya. Berjalannya semua aplikasi bergantung pada ketersediaan energi dari
baterai. Semua aplikasi ini mengkonsumsi energi baterai yang cukup besar karena
melibatkan transmisi data video yang berkapasitas besar [10]. Umur baterai
sebagai sumber energi untuk perangkat komunikasi bergerak menjadi perhatian
khusus bagi para ahli dan produsen perangkat baterai.
Universitas Sumatera Utara
Selain teknologi baterai, jaringan, dan aplikasi pengguna, protokol
komunikasi memegang peranan penting dalam menentukan seberapa banyak
sinyal-sinyal komunikasi berinteraksi. Semakin banyak interaksi semakin banyak
daya baterai yang dibutuhkan [10]. Sehingga, pemilihan protokol yang efisien
dalam menggunakan energi sangat penting. Tugas Akhir ini bertujuan menghitung
pengurangan konsumsi energi yang diserap perangkat komunikasi bergerak
WiMAX jika dilakukan pengaturan beban protokol transport.
1.2
Perumusan Masalah
Untuk memfokuskan pembahasan Tugas Akhir ini, maka pembahasan
masalah dirumuskan pada hal-hal sebagai berikut yaitu:
1. Bagaimana cara mengukur konsumsi energi pada WiMAX.
2. Bagaimana memodelkan pengaturan beban protokol transport pada
jaringan WiMAX.
3. Bagaimana menerapkan model-model ini dalam sebuah simulator.
4. Apa saja parameter yang dapat dianalisis untuk mengetahui keuntungan
dan kerugian penerapan pengaturan beban protokol transport pada
jaringan WiMAX.
1.3
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah menghitung
pengurangan konsumsi energi yang diserap perangkat Subscriber Station (SS)
WiMAX jika dilakukan pengaturan beban protokol transport.
Universitas Sumatera Utara
1.4
Batasan Masalah
Agar isi dan pembahasan Tugas Akhir ini menjadi terarah, maka dilakukan
pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Pemodelan-pemodelan sistem yang terkait, pengaturan beban protokol
transport serta analisis yang dilakukan adalah didasarkan pada perubahan
piranti lunak serta hasil simulasi dengan menggunakan network simulator
NS-2.
2. Aplikasi video streaming diimplementasikan dalam bentuk pemrograman
EvalVid menggunakan Network Simulator 2.
3. Analisis dilakukan pada kanal uplinkWiMAX.
4. Adapun parameter yang diukur berupa rata-rata delay, packet loss, dan
jitter.
1.5
Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang ditempuh adalah sebagai berikut:
1. Studi literatur
Studi literatur berupa tinjauan pustaka terhadap buku atau jurnal sebagai
landasan teoritis.
2. Perancangan dan Simulasi
Penulis melakukan penerapan model konsumsi energi sebelum dilakukan
pengaturan beban protokol transport dan sesudah dilakukan pengaturan
beban protokol transport, perhitungan delay, packet loss dan jitter
terhadap
level
signal
dengan
bahasa
pemrograman
C++
dan
mensimulasikan menggunakan Software Network Simulator 2.
Universitas Sumatera Utara
3. Analisis
Penulis melakukan analisis terhadap parameter kerja dari hasil simulasi
tanpa pengaturan beban protokol transport dan membandingkannya
dengan hasil simulasi setelah dilakukan pengaturan beban protokol
transport.
4. Pengambilan kesimpulan
Kesimpulan diambil dari hasil analisis dan perhitungan. Kesimpulan ini
merupakan jawaban dari permasalahan yang dianalisis. Selain itu juga
akan diberikan saran sebagai masukan yang berkaitan dengan apa yang
telah diteliti.
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan secara singkat latar belakang penelitian,
perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah dan
metodologi penelitian.
BAB II
DASAR TEORI
Bab ini berisi teori dasar yang berkaitan dengan penyelesaian Tugas
Akhir ini. Teori dasar yang dibahas meliputi: WiMAX, simulator NS2, Evalvid, dan modul WiMAX NIST.
BAB III PERANCANGAN SIMULASI
Universitas Sumatera Utara
Dalam bab ini dibahas perancangan sistem jaringan,
spesifikasi
perangkat dan komponen yang dibutuhkan, implementasi, serta
parameter yang dianalisis.
BAB IV PEMBAHASAN
Bab ini membahas hasil penelitian yang dilakukan dan analisis
terhadap hasil yang diperoleh.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari penelitian tugas akhir.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan
teknologi BroadbandWireless Access (BWA) yang memiliki kecepatan akses
yang tinggi dengan jangkauan yang luas dan didesain untuk memenuhi kebutuhan
Quality of Service (QoS) pada hubungan uplink maupun downlink.Standar umum
sistem WiMAX yaitu dari Institute of Electrical and Electronics Engineering
(IEEE) 802.16 WirelessMAN [1].
WiMAXmendukung
kebutuhan
kecepatan
tinggi
untuk
akses
multimediaseperti video streaming. Saat ini komunikasi multimedia menjadi
kebutuhan masyarakat luas. Sebagai contoh, komunikasi real-time melalui skype,
komunikasi satu arah non real-time seperti video youtube[1]. Jika kapasitas
transmisi memadai, diproyeksikan komunikasi multimedia antara pengguna
perangkat bergerak akan meningkat di masa yang akan datang.
Perangkat komunikasi bergerak menggunakan baterai sebagai sumber
energinya. Berjalannya semua aplikasi bergantung pada ketersediaan energi dari
baterai. Semua aplikasi ini mengkonsumsi energi baterai yang cukup besar karena
melibatkan transmisi data video yang berkapasitas besar [10]. Umur baterai
sebagai sumber energi untuk perangkat komunikasi bergerak menjadi perhatian
khusus bagi para ahli dan produsen perangkat baterai.
Universitas Sumatera Utara
Selain teknologi baterai, jaringan, dan aplikasi pengguna, protokol
komunikasi memegang peranan penting dalam menentukan seberapa banyak
sinyal-sinyal komunikasi berinteraksi. Semakin banyak interaksi semakin banyak
daya baterai yang dibutuhkan [10]. Sehingga, pemilihan protokol yang efisien
dalam menggunakan energi sangat penting. Tugas Akhir ini bertujuan menghitung
pengurangan konsumsi energi yang diserap perangkat komunikasi bergerak
WiMAX jika dilakukan pengaturan beban protokol transport.
1.2
Perumusan Masalah
Untuk memfokuskan pembahasan Tugas Akhir ini, maka pembahasan
masalah dirumuskan pada hal-hal sebagai berikut yaitu:
1. Bagaimana cara mengukur konsumsi energi pada WiMAX.
2. Bagaimana memodelkan pengaturan beban protokol transport pada
jaringan WiMAX.
3. Bagaimana menerapkan model-model ini dalam sebuah simulator.
4. Apa saja parameter yang dapat dianalisis untuk mengetahui keuntungan
dan kerugian penerapan pengaturan beban protokol transport pada
jaringan WiMAX.
1.3
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah menghitung
pengurangan konsumsi energi yang diserap perangkat Subscriber Station (SS)
WiMAX jika dilakukan pengaturan beban protokol transport.
Universitas Sumatera Utara
1.4
Batasan Masalah
Agar isi dan pembahasan Tugas Akhir ini menjadi terarah, maka dilakukan
pembatasan masalah sebagai berikut :
1. Pemodelan-pemodelan sistem yang terkait, pengaturan beban protokol
transport serta analisis yang dilakukan adalah didasarkan pada perubahan
piranti lunak serta hasil simulasi dengan menggunakan network simulator
NS-2.
2. Aplikasi video streaming diimplementasikan dalam bentuk pemrograman
EvalVid menggunakan Network Simulator 2.
3. Analisis dilakukan pada kanal uplinkWiMAX.
4. Adapun parameter yang diukur berupa rata-rata delay, packet loss, dan
jitter.
1.5
Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang ditempuh adalah sebagai berikut:
1. Studi literatur
Studi literatur berupa tinjauan pustaka terhadap buku atau jurnal sebagai
landasan teoritis.
2. Perancangan dan Simulasi
Penulis melakukan penerapan model konsumsi energi sebelum dilakukan
pengaturan beban protokol transport dan sesudah dilakukan pengaturan
beban protokol transport, perhitungan delay, packet loss dan jitter
terhadap
level
signal
dengan
bahasa
pemrograman
C++
dan
mensimulasikan menggunakan Software Network Simulator 2.
Universitas Sumatera Utara
3. Analisis
Penulis melakukan analisis terhadap parameter kerja dari hasil simulasi
tanpa pengaturan beban protokol transport dan membandingkannya
dengan hasil simulasi setelah dilakukan pengaturan beban protokol
transport.
4. Pengambilan kesimpulan
Kesimpulan diambil dari hasil analisis dan perhitungan. Kesimpulan ini
merupakan jawaban dari permasalahan yang dianalisis. Selain itu juga
akan diberikan saran sebagai masukan yang berkaitan dengan apa yang
telah diteliti.
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan secara singkat latar belakang penelitian,
perumusan masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah dan
metodologi penelitian.
BAB II
DASAR TEORI
Bab ini berisi teori dasar yang berkaitan dengan penyelesaian Tugas
Akhir ini. Teori dasar yang dibahas meliputi: WiMAX, simulator NS2, Evalvid, dan modul WiMAX NIST.
BAB III PERANCANGAN SIMULASI
Universitas Sumatera Utara
Dalam bab ini dibahas perancangan sistem jaringan,
spesifikasi
perangkat dan komponen yang dibutuhkan, implementasi, serta
parameter yang dianalisis.
BAB IV PEMBAHASAN
Bab ini membahas hasil penelitian yang dilakukan dan analisis
terhadap hasil yang diperoleh.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari penelitian tugas akhir.
Universitas Sumatera Utara