ANALISIS KINERJA TEKNIK PENJADWALAN PADA WIMAX UNTUK LAYANAN VIDEO ON DEMAND

TUGAS AKHIR

ANALISIS KINERJA TEKNIK PENJADWALAN PADA WIMAX UNTUK LAYANAN VIDEO ON DEMAND

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

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015 Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

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 kunci : Teknik Penjadwalan, Video on Demand, WiMAX.

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara. Seluruh staf pengajar dan civitas akademika Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Rekanrekan 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,

Penulis

Universitas Sumatera Utara

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 2.2.7 Quality of Service (QoS) pada WiMAX .............................. 15

Universitas Sumatera Utara

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 PUSTAKA ........................................................................................... 45

Universitas Sumatera Utara

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

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

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

Universitas Sumatera Utara