Pengaruh Ukuran Paket User Datagram Protocol Trafik Video Terhadap Konsumsi Energi Pada Perangkat Bergerak

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

Universitas Sumatera Utara


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

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

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 Universitas Sumatera Utara.
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 Universitas Sumatera Utara.

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.

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK ................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ................................................................................. ii
DAFTAR ISI ................................................................................................ iv
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ....................................................................................... viii
I.

II.


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

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

Universitas Sumatera Utara

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
5.2

Kesimpulan .................................................................................. 36
Saran ............................................................................................ 37

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 38
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara