Teknologi Jaringan

ANALISA PERBANDINGAN PERFORMANSI WiMAX dan ADSL UNTUK MEMBERIKAN LAYANAN MULTIMEDIA (Studi kasus RisTI-BANDUNG)

PERFORMANCE COMPARING ANALYSIS OF WiMAX AND ADSL TO GIVE MULTIMEDIA SERVICE CASE STUDY RISTI BANDUNG Mochamad Ridwan1 , Hafidudin, ST., MT2, Gunadi Dwi H, ST3 1,2 Jurusan Teknik Elektro Sekolah Tinggi Teknologi Telkom 3 Divisi RisTI Telkom [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRAK Tuntutan kebutuhan layanan broadband yang semakin meningkat, didorong dengan aplikasi yang beragam membuat penyedia layanan akses berkompetisi untuk menyediakan layanan yang optimal. Fakta tersebut mendorong para penyedia layanan untuk mencari alternatif teknologi akses agar mampu memenuhi tuntutan kebutuhan layanan. PT.Telkom sebagai salah satu penyedia layanan berupaya mengembangkan jaringan akses pita lebar berupa jaringan wireline ADSL yang telah eksisting untuk diganti ataukah disubtitusi dengan jaringan broadband wireless akses (BWA). Teknologi BWA yang telah dikembangkan oleh PT.Telkom saat ini adalah Worldwide Interoperability for Microwave Access atau WiMAX. Teknologi ini didesain untuk memenuhi kondisi NLOS serta masalah keterbatasan jarak layaknya masalah yang dialami pada jaringan ADSL. Seperti diketahui bahwa pemanfaatan ADSL salahsatunya adalah untuk mengoptimalkan jaringan kabel yang telah terlanjur digelar. Dari sisi opertaor hal ini sangat menguntungkan karena tinggal memanfaatkan jaringan kabel eksisting. Namun, hal tersebut terdapat beberapa kendala yakni keterbatasan jarak jangkauan, kualitas kabel, keterbatasan bandwidth. Sehingga titik perhatian dari layananDSL terbatas untuk peningkatan utilitas saluran dan skalabilitas perangkat. Pemanfaatan WiMAX adalah untuk mengatasi kendala-kendala seperti yang telah disebutkan sebelumnya. Oleh karena itu dengan melihat parameter bahwa kedua teknologi tersebut memiliki cakupan coverage yang sama yaitu untuk daerah MAN sertav keduany diperuntukkan untuk memenuhi layanan akses pita lebar. Sehingga pada tugas akhir ini akan dilakukan kajian sejauh mana efektifitas saluran WiMAX terhadap saluran wireline ADSL parameter yang digunakan sebagi analisi pengujian yaitu analisis kualitas tansmisi, analisis performansi untuk layanan data, parameter jitter untuk VoIP, dan MPQM untuk layanan video. Dari hasil pengujian dapat dibuktikan bahwa performansi kualitas transmisi yang dinyatakan dalam SNR pada WiMAX memiliki nilai kualitas transmisi yang mendekati batas nilai minimum, yaitu bernilai antara 24-31 dB dari nilai batas minimum 24 dB. Sedangkan pada ADSL memiliki interval dua kali lipat dari standar minimum yang ditetapkan untuk layanan. Pada ADSL nilai SNR berkisar antara 39 hingga 50 dB dari batas minimum 19,2 dB yang distandarkan untuk layanan. Pada analisis performansi layanan data yang diuji dalam kajian delay dan throughput dapat dibuktikan sebagai berikut. Untuk delay analisisi yang digunakan one way delay pada WiMAX sebesar 53 ms ADSL sebesar 25 ms dari niali batas 100-120ms berdasar dari standar CISCO. Kemudian performansi throughput pada WiMAX hanya mampu teruji sebesar 79,89% dari nilai yang distandarkan oleh kemampuan perangkat, sedangkan pada ADSL secara umum kualitas layanan yang diperoleh sebesar 98,125%. Hal ini sangat bergantung terhadap faktor kondisi link dan jenis layanan yang digunakan. Pengujian jitter pada WiMAX 5,812ms dan pada ADSL sebesar 6,89ms. Nilai jitter berguna untuk layanan real time voice dan nilai tersebut sangat dipengaruhi oleh besarnya jitter buffer pada masing-masing pernagkat. Analisi umum untuk MPQM kualitas layanan berkisar 3,7 dan 4. nilai tesebut dapat dinyatakan dengan kualitas yang bagus. ABSTRACT Recently broadband service demand are increase, this case encourage by various service make service provider compete to provide optimum service. This fact make a service provider to create an alternative access technology to fulfill service demand. PT. Telkom as a service provider try to get an alternative network access, which ADSL as existing will be replaced by WiMAX or not. WiMAX technology is designed to fulfill NLOS condition, and also as a solving problem in distance limitation to ADSL network. As a provider knows that, ADSL using is to optimize wire line network, which have been implemented. This case will make an benefit in operator side, because no other fee to attach new network. Although, there were many problem such as distance coverage limitation, cable quality, and also bandwidth limitation. By that, the focus of DSL service is limited only to increase the utility of existing cable, and instrument scalability. So, the WiMAX function is to be alternative solution and solving problem. Therefore, by seen a same parameter for both of technology that are as same service coverage and the result to get broadband wireless access. For that reason, in this final task will be done an analyze how far the effectiveness of WiMAX performance than ADSL network. The parameter that will be used are transmission quality, data service performance analyze, jitter for VoIP service and MPQM to videophone access. From the field measurement is could SNR WiMAX about 24 dB until 31dB from minimum standard

24 dB. Meanwhile, in ADSL get SNR 39-50 dB, from the minimum standard 19,2 dB. In data analyze perform by the parameter have been used delay and throughput are obtained 79,89% for WiMAX and above of 98% for ADSL network. Hence, in delay analyze which has been used one way delay analyze performance are obtained for WiMAX about 114, 06 ms and 104,145ms for ADSL. And then in jitter measurement in WiMAX is obtained 5,812ms and 6,89 ms for ADSL. This parameter is influenced by jitter buffer, and kind of symmetric data between uplink and downlink. Then for MPQM analyze both of technology get perform are 3,7 until 4 point. This value indicate as a good quality.

I.

PENDAHULUAN Kebutuhan penggunaan komunikasi data yang bersifat broadband wireless yang semakin meningkat[3]. Mendorong terciptanya teknologi akses alternatif agar mampu memenuhi kebutuhan layanan. Salah satu teknologi tersebut adalah WLAN WiMAX yang diharapkan dapat menggantikan teknologi akses ADSL. WiMAX atau Worldwide Interoperability for Microwave Access merupakan teknologi yang mampu memberikan layanan data dengan kecepatan sampai dengan 132 Mbps asumsi dengan kondisi Line Of Sight dan menduduki lebar pita (Bandwidth) sebesar 28 MHz. Teknologi WiMAX ini menggunakan standard IEEE 802.16 dan 802.16a untuk layanan Fixed Wireless Access (FWA) serta IEEE 802.16e untuk layanan Mobile Wireless Access. Sedangkan layanan multimedia yang telah ada saat ini pada PT.Telkom adalah ADSL. Dengan bit rate yang mencapai 640 Kbps pada arah upstream dan pada arah downstreamnya mampu mencapai 8 Mbps. Masalah yang ada bahwa layanan ADSL terbatas pada kendala relatif mahalnya penggelaran jaringan serta layanan ini terbatas hanya untuk pelanggan yang telah memiliki jaringan wireline atau pelanggan telepon tetap PT.Telkom. Oleh karena itu untuk mengatasi masalah tersebut muncul suatu gagasan dalam mengatasi keterbatasan pada layanan ADSL. Keterbatasan yang dimaksud antara lain dari sisi Bandwidth, mahalnya infrastruktur jaringan, serta keterbatasan jangkauan layanan. Sehingga dalam Tugas Akhir ini akan diujicobakan apakah WiMax mampu menggantikan keberadaan layanan ADSL untuk pemenuhan layanan multimedia. Serta akan dibuktikan apakah dalam kenyataannnya Wimax mampu memberikan throughput mencapai 70 Mbps untuk fix wireless. 2.1 Konsep Dasar Jaringan WiMAX 2.1.1 Diskripsi Umum WiMAX (Worldwide interoperability for Microwave Access) merupakan standar internasional tentang Broadband Wireless Access untuk menyalurkan data kecepatan tinggi (layaknya teknologi xdsl pada wireline). Di IEEE (The institute of Electrical and Electronics Engineers) standar WiMAX mengacu pada IEEE 802.16. standar ini kemudian lebih lanjut dikembangkan oleh forum gabungan organnisasi non-profit yang disebut WiMAX forum. Sedangkan di ETSI (European Telecommunication Standard Institute) standar spesisifikasi BWA lebih dikenal dengan standar ETSI BRAN HiperMAN. Tabel 2.1 Tabel hubungan dari arsitektur IEEE 802.16 Parameter Perbandingan

802.16

Lisensi Keluaran

Desember, 2001

802.16a/ Rev d

802.16e

802.16a Jan 2003 802.16Revd: Juni 2004

Pertengahan 2005

Spectrum Aplikasi

10GHz–66GHz Backhaul

Kondisi Kanal

Line of Sight (LOS)

Bit Rate

Pergerakan

32-134 Mbps pada lebar kanal 28 MHz QPSK, 16QAM dan 64 QAM Tetap

Badwidth Kanal

20, 25 dan 28 MHz

Tipe Radius sel

1 – 3 mil

Modulasi

2 – 11 GHz Wireless DSL dan Backhaul Non Line of sight (NLOS) dan LOS Mencapai 70 Mbps pada lebar kanal 20 MHz OFDM 256subcarreiers,QPSK, dan64 QAM Tetap Bandwidth kanal disesuaikan antara 1,5 dan 20 MHz 4 – 6 mil

2 – 6 GHz Internet Mobile NLOS dan LOS Mencapai 15 Mbps pada kanal 5 MHz OFDMA Mobile pedestrian Up-Link sub kanal untuk penghematan daya 1 – 3 mil

2.2 Konsep Dasar Jaringan ADSL 1.1

Deskripsi Umum ADSL ( Asynchronous Digital Subscriber Line ) adalah teknologi jaringan tembaga atau wireline yang mampu mengirimkan data dengan kecepatan tinggi (broadband), dengan memanfaatkan frekuensi yang berbeda pada transmisi jaringan kabel tembaga yang ada. Prosesnya dilakukan melalui pembagian frekuensi tinggi untuk data dan frekuensi rendah untuk voice dan fax. ADSL tidak membutuhkan saluran telepon tambahan, sehingga dalam koneksi dapat dilakukan secara bersamaan untuk aplikasi data maupun voice. Perbedaan teknologi XDSL dengan ADSL, adalah bahwa pada ADSL telah dibedakan antara kecepatan kecepatan Upstream (dari pelanggan ke sentral telepon) dan Downstream (dari sentral ke pelanggan). Kecepatan yang mampu dicapai untuk arah downstream sampai pada 8 MBps, sedangkan untuk arah Upstream mencapai 512 KBps per saluran sambungan / Pelanggan. Tabel 2.2 Hubungan Kecepatan-Jarak Operasional ADSL Kecepatan Perkiraan Jarak (Mbps) (km) 2 5,5 4 4,5 6 4 8 3,5 Kecepatan data yang bisa dilayani oleh modem ADSL ini bervariasi yaitu: a. Downstream mulai dari 2 Mbps hingga 8 Mbps. b. Upstream mulai dari 64 Kbps hingga 1 Mbps. 1.2

Karakteristik ADSL

Sesuai karakteristik jaringan kabel (wireleine) yang digunakan dalam system transmisi ADSL, maka parameter berikut harus terpenuhi: 1. Signal to Noise ratio minimum ≤ 25dB 2. Margin performansi minimum 6 dB 3. Redaman saluran total, pada range frekuensi 2,5-1100 kHz ≤ 63,5 dB 4. Bit Error Rate ≤ 1 x 10-7 5. Metode deteksi Error: Cyclic Redundancy Check ( CRC ) 6. Metode koreksi Error : Reed-Solomon Forward Error Correction Sesuai karakteristiknya karena diimplementasikan pada jaringn kabel maka, jaringan ADSL memiliki kelebihan tidak membutuhkan perubahan besar pada infrastruktur telepon yang ada, sehingga dapat dikembangkan dengan lebih cepat dan lebih ekonomis dibanding dengan sistem alternatif lainnya. 2.3 Konfigurasi Jaringan 2.3.1

Konfigurasi Jaringan WiMAX

Secara umum konfigurasi WiMAX dibagi menjadi 3 bagian yaitu Subscriber station atau CPE , Base station, dan Transport site. Berikut konfigurasi secar umumnya.

Terdapat 3 kriteria yang menentukan suatu sistem dapat disebut sebagai sistem multimedia, yaitu: a. Jumlah media, adalah banyaknya media yang digunakan dalam suatu aplikasi. Meskipun hanya satu kriteria saja yang terpenuhi dengan memakai grafik dan text maka dapat digolongkan sebagai sistem multimedia. b. Tipe Media 1. Time dependent media, yaitu media yang rentan dan bergantung terhadap waktu, misalnya aplikasi sinyal suara. 2. Time independent media, adalah jenis media yang tidak bergantung terhadap waktu, seperti aplikasi komunikasi data. c. Integrasi media, merupakan gabungandari tipe media yang berbeda dan sebenarnya dapat berdiri sendiri namun diproses dan ditampilkan bersamaan. 1.2

Kelompok Layanan Berdasar metode pendistribusiannya layanan multimedia terbagi dalam 2 yaitu: a. Distributuf (broadcast) yakni pendistribusian layanan dilakukan hanya satu arah saja, yaitu dari sentral ke pelanggan. Tidak perlu interaksi dengan client. b. Interaktif, terlebih dahulu dilakukan proses dialog atau interaksi antara provider dengan pelanggan sebelum layanan diberikan. Sehingga berdasarkan hal tersebut dapat dilakukan pengalokasian lebar pita (bandwidth) yang diberikan pada jaringan, baik untuk pengkanalan downstream maupun bandwidth upstrea . 1.3

Gambar 2.2 Konfigurasi Jaringan WiMAX 2.3.2

Konfigurasi Jaringan ADSL

Dalam konfigurasi ADSL ada beberapa peralatan yang dibutuhkan. Peralatan tersebut bertujuan membangun konektifitas dan memudahkan maintenance saat terjadi perbaikan atau penggantian. Peralatan-peraltan tersebut meliputi:Modem ADSL, Splitter, ADSL Router, DSLAM.

Gambar 2.3 Konfigurasi koneksi jaringan ADSL 2.4 Layanan Multimedia Layanan multimedia merupakan wujud kemampuan dan performansi jaringan akses dalam menyalurkan berbagai jenis layanan, yang merupakan perpaduan dari layanan suara, data dan gambar (video) pada jaringan yang sama. 1.1

Sistem Multimedia

Jenis Layanan Menurut metode pendistribusiannya, seperti yang telah dijelaskan pada sub bab sebelumnya, maka layanan yang termasuk distributive antara lain TV broadcast dan mobile TV. Sedangkan yang termasuk layanan interaktif yaitu VoIP, Video On Demand (VoD) dan Videophone.. 2.6 Kualitas Layanan Dalam pengaplikasian layanan multimedia terdapat beberapa permasalahan teknis yang perlu mendapat perhatian khusus terkait dengan QoS pada layanan. Permasalahan tersebut antara lain : 1. Availability Persentase ketersediaan sistem atau subsistem telekomunikasi. Idealnya, availability harus mencapai 100%. Namun availability yang diakui cukup baik adalah 99,9999 % (six nines), yang menunjukkan tingkat kerusakan sebesar 2,6 detik per bulan. 2. Throughput Throughput merupakan nilai yang menyatakan besernya paket baik atau tanpa rusak yang diterima disisi client atau juga prosentase dari banyaknya paket bagus yang diterima pada penerima dibagi dengan jumlah paket yang dikirim setelah dikurangi dengan banyaknya paket loss yang terjadi. Adapun Persamaan throughput ........................................ [2.1]

Throughput =

Packet Loss Menunjukkan banyak jumlah paket yang hilang. Umumnya perangkat memiliki buffer untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, maka buffer akan penuh dan data baru tidak dapat diterima. Delay (Latency) Merupakan waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Sumber delay terdapat pada jaringan meliputi :

4.

Tabel 2.3 Komponen delay Jenis Delay Algorithmic delay Packetization delay Serialization delay Propagation delay

Component/ Access Delay

5.

Keterangan Delay ini disebabkan oleh standar codec yang digunakan. Contohnya, Algorithmic delay untuk G.729 adalah 10 ms Delay yang disebabkan oleh peng-akumulasian bit voice sample ke frame. Seperti contohnya, standar G.711 untuk payload 160 bytes memakan waktu 20 ms. Delay ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk pentransmisian paket IP dari sisi originating (pengirim). Delay ini terjadi karena perambatan atau perjalanan. Paket IP di media transmisi ke alamat tujuan. Seperti contohnya delay propagasi di dalam kabel akan memakan waktu 4 sampai 6 µs per kilometernya. Delay ini disebabkan oleh banyaknya komponen yang digunakan di dalam sistem transmisi.

Jitter (variasi Delay) Jitter merupakan variasi kedatangan paket akibat lintasan tempuh data yang berbeda dilihat dari sisi penerima. Hal ini dikarenakan adanya error dalam proses sinkronisasi pada jitter buffer.

2.7 MPQM MPQM ( Moving Picture Quality Metric ) untuk menentukan nilai kualitas gambar video interaktif berdasar riset UCLA (Universitas California Loa Angeles). Metode ini sebenarnya sama dengan R-model yang digunakan untuk mengukur kualitas VOIP. Nilai kualitas bertingkat dari yang terburuk adalah 1 dan optimal (paling bagus) yaitu 5. Perhitungan dari MPQM adalah sebagai berikut : Persamaan MPQM ...................................................................... [2.2] Qr = Qe( 1 – PLR )(PLR*100)/R Dimana : Qr = Nilai kualitas image video , range 0 (unusable) s/d 5(best) Qe = Kualitas dari codec yang digunakan, harga berkisar antara 3-5 R = Parameter kalibrasi yang digunakan sebagai expresi kompleksitas dari codec untuk video & bitrate, berkisar R(high)=3 R(low)=2

3.1. Arsitektur Sistem Berikut ini merupakan gambaran arsitektur sistem yang dibangun dalam implementasi pengukuran sistem untuk aplikasi multimedia pada jaringan ADSL maupun WiMAX. Dalam arsitektur ini, secara umum terbagi atas 3 komponen utama, yaitu: sisi sentral (server), media transport serta sisi end user. Dengan konfigurasi sebagai berikut. 3.1.1. Konfigurasi Jaringan WiMAX

Eth 1

RisTiNET

Hub NMS Eth 2

3.

Paket terima x 100 % Paket kirim

Public IP : 203.130.204.231/ 24

S 3026 G

PoE

Switch 192.168.101.99/ 24

BTS

192.168.101.2 / 24

Base Station

`

Subcriber Station SS

192.168.101 .35/ 24

PoE

Gambar 3.1 Konfigurasi pengukuran jaringan WiMAX

Pengukuran performansi jaringan dilakukan pada laboratorium wireless untuk menentukan tingkat performansi perangkat WiMAX. Ruang lingkup pengujian meliputi: » Performance Test, merupakan pengujian untuk membuktikan kualitas penerimaan sinyal pada receiver yang meliputi SNR, throughput, C/N dan area coverage. » Function Test, adalah uji kemampuan perangkat dalam membuktikan kemampuan feature atau spesifikasi perangkat yang dimiliki. Integration test, yaitu penyesuaian dan penggabungan perangkat denganjaringan lokal yang ada. 3.1.2. Konfigurasi Pada Jaringan ADSL Pengukuran sistem dilakukan menggunakan perangkat testbed DSLAM PT. Telkom RisTI. Berikut adalah konfigurasi testbed DSLAM yang ada di Lab Wireline Access PT. Telkom RisTI.

Gambar 3.2 Konfigurasi DSLAM testbed PT. Telkom RisTI

3.2. Kondisi Lapangan Pengukuran performansi pada jaringan WiMAX ini dilakukan di 9 titik pada wilayah Bandung dan sekitarnya. CPE diletakan di 3 titik yang berada pada daerah luar TELKOMRisTi dan 1 titik yang ditempatkan di ruang seminar laboratorium wireless TELKOMRisTi. Beberapa titik yang ditempatkan lokasi CPE pada wilayah luar laboratorium meliputi Jl.Pajajaran, Jl. Sudirman, Astana anyar dan Rancaekek. Base Station (BS) ditempatkan pada laboratorium wireless dan antena BS dipasang di tower yang terletak diatas laboratorium wireless. Masing-masing titik pengukuran memiliki jarak dari BS yang berbeda dan tinggi dari permukaan air laut yang berbeda

No.

Location

Altitude

Azimuth

Distanc e

GoS Type on CPE

1

Seminar Room

879 m

-

0 Km

Platinum

2

Colocoted 1

879 m

-

0 Km

Platinum

3

Colocoted 2

879 m

-

0 Km

Platinum

4

Jl. Pajajaran

766 m

332 °

4,35 Km

Platinum

5

Jl.Sudirman

733 m

272 °

5,32 Km

Platinum

6

Astana Anyar

732 m

262 °

5,82 Km

Platinum

902 m

346 °

15,5 Km

Platinum

7

Bale Endah

8

Pintu Tol Cileunyi

811 m

293 °

20 Km

Platinum

9

Rancaekek

794 m

295 °

32,8 Km

Platinum

Gold

Kondisi link propagasi tiap titik pengukuran berbeda tergantung pada keadaan sekitar titik pengukuran. Untuk kondisi NLOS terdapat pada daerah Ruang Seminar dan Pintu Tol Cileunyi. Sedangkan untuk kondisi LOS terdapat pada daerah Bale Endah dan Rancaekek. Sedangkan pada pengukuran jaringan ADSL berada pada kondisi testbed yang ada pada laboratorium jaringan kabel pada Telkom Risti. Pengujian di laboratorium menggunakan beberapa variabel jarak yang disetting melalui koneksi jaringan di MDF laboratorium. Variabel jarak yang digunakan meliputi jarak 1 hingga 5,5 Km. 3.3. Spesifikasi Kebutuhan Perangkat 3.3.1. WiMAX IEEE 802.16d Dalam pelaksanaan pengukuran dilapangan mengikuti prosedur pengukuran yang telah direncanakan. Adapun konfigurasi yang digunakan adalah sepperti telah dijelaskan pada bab sebelumnya, beserta settingan IP dan persiapan perangkatnya. Kesiapan perngakat yang terlibat palam pengujian performansi WiMAX meliputi persiapan perangkat, instalasi, konfigurasi sistem, serta penentuan parameter performansi. Parameter performansi yang dipergunakan pada saat pengujian yaitu: 1. Stabilitas dan konektivitas, menggunakan command Ping pada C command. Perintah ping akan menguji konektivitas antara satu endpoint terhadap endpoint lainnya. 2. Level kuat daya penerima yang dinyatakan dalam SNR dan RSSI 3. Level daya terima minimum atau RSL 4. Throughput sinyal. Pengukuran throughput dilakukan dengan menggunakan command iperf, dengan menuliskan perintah C:\>iperf –c 192.168.101.2 –u –b -11M –r –i 2 Alamat IP address yang digunakan adalah IP address dari server 5. Pengujian Aplikasi WiMAX a. Pengujian aplikasi yang digunakan yaitu VoIP dengan menggunakan protokol SIP dengan parameter yang dilibatkan adalah througput, packet loss, BER, delay,dan jitter. b. Aplikasi Videophone dengan protokol yang digunakan adalah H.264 dengan parameter Througput, delay, jitter, dan packet loss

3.3.1.1 Perangkat Keras (Hardware) 3.3.1.1.1Base Station (BS) Merupakan perangkat transceiver yang dipasang apda suatu lokasi dengan jaringan IP. Dari BS ini akan disambungkan ke beberapa CPE dengan media interface gelomabang radio (RF) yang mengikuti standar WiMAX. Base station yang digunakan dalam pengujian WiMAX adalah VistaMAX seri OBR3500 dengan jangkauan tiap sektornya sebesar 120o. Jenis duplexing yang digunakan pada BTS tersebut adalah Time Division Duplexing (TDD) dengan teknologi OFDM sebagai transceivernya.

Gambar 3.3 BTS VistaMAXOBR3500 Secara fisik dimensi BTS tersebut yaitu 50,8 Cm x 20 Cm x 12,7 Cm. Dan membutuhkan konsumsi daya maksimum sebesar 45 watt.Base station OBR3500 mampu bekerja pada beberapa range frekuensi. Diantanranya M1 (3300-3400 MHz), M2 (3400-3650 MHz), dan M3 (3600-3800 MHz). Akan tetapi dalam pemakaian dilapangan range frekuensi yang digunakan adalah pada frekuensi 3500 MHz, dengan lebar bandwith sebesar 1,75 MHz. 3.3.1.1.2 Power of Ethernet PoE (Power of Ethernet) adalah kemampuan LAN yang menggunakan kabel untuk mengalirkan arus listrik yang diperlukan untuik pengoperasian peralatan yang yang dialirkan melalui kabel data. Kemampuann ini seringkali9 disebut juga inline power, yaitu kemampuan meminimalkan jumlah kabel yang harus digunakan untuk menginstal jaringan. 3.3.1.1.3 Network Management Service (NMS) Protokol manajemen yang digunakan berbasiskan protokol SNMP (Simple Network Management Protocol). Perangkat ini berfungsi sebagai control profile terhadap settingan bandwidth maupun power control pada BS maupun SS.

Gambar 3.4 Komputer server NMS

3.3.1.1.1. Ethernet Switch Jenis Ethernet yang dipergunakan adalah WES 800 yang didalmnya mengakomodasi Base station PoE yang dalam kapasitasnya mampu menghandle sampai 8 sektor BTS WiMAX. Selain itu WES 800 juga memiliki fitur 8-port layer 3 switch yang berfungsi sebagai point of termination antara antena BTS OBR 3500 dan routeratau perangkat jaringan lainnya yang terkait untuk UpLink. Kempuan UpLink tersebut didukung dengan fitur GigE Router Up Link yang mampu mengirimkan sinyal Uplink dalam orde Gbps.

3.3.1.1.4.Subcriber Station (SS) Perangkat SS ini bekerja pada range frekuensi 33003800 MHz. Dengan sumber catuan diperoleh dari power of ethrnet yang berupa kabel UTP sebagai sumber dayanya. Konsumsi daya yang dibutuhkan untuk sebuah SS maksimum sebesar 12,5 Watt. Fitur lain yang ada pada SS ini adalah adaptive duplexing antara TDD dan HFDD. Adapun jenis bandwidth yang dapat disetting mulai dari range 1,75 MHz, 3,5 MHz hingga 7 MHz.

3.3.1.1.5.Videophone pada sisi Client Jenis aplikasi yang digunakan dalam pengujian implementasi WiMAX meliputi VoIP, Videophone dan layanan data yang berupa koneksi internet/ download data kejaringan intranet. Adapun jenis perangkat yang digunakan untuk video phone adalah produk telephose dengan kamera inernal yang telah built in didalamnya.

3.3.2.ADSL (Asynchronous Digital Subscriber Line) Spesifikasi pernagkat yang diperlukan meliputi perangkat keras (Hardware) dan kebutuhan perangkat lunak (software). Jenis kebutuhan perangkat tersebut disesuaikan berdasar layanan yang akan digunakan dan bergantung terhadap jenis jaringan yang dipakai.

3.3.2.1.Perangkat Keras (Hardware) 3.3.2.1.4.DSLAM (Digital Subcrtiber Line Accees Multiplexer ) DSLAM yang digunakan menggunakan produk Alcatel ISAM 7302. Kelebihan ADSL seri ISAM 7302 yakni mampu menyediakan akses data rate standar ADSL dengan transfer rate maksimum untuk downstream sebesar 8 Mbps, dan standar teknologi ADSL 2+ yang untuk downstream mampu mengirimkan transfer rate sebesar 25 Mbps. Pada saat sentral telepon menerima signal DSL, maka modem ADSL akan mendeteksi suara dan data. Suara akan dikirim ke PSTN, sedangkan data akan dikirimkan ke DSLAM, dimana ini melewati IP menuju Internet, lalu kembali ke DSLAM dan ADSL sebelum ke pengguna. Teknologi ADSL 2+ yang digunakan disetting dengan data rate keluaran sebesar 384 Kbps. 3.3.2.1.5. AWS Merupakan komputer server yang mengatur profilr kerja DSLAM, melalui AWS ini dapat diatur seberapa besar transfer rate upstream dan downstream pada DSLAM. AWS yang digunakan pada pengukuran adalah seri ALCATEL 5523 AWS release 6.5.20 dengan manajemen servicenya dari Sun Technologies.

Gambar 3.7 aplikasi Multimedia

3.3.1.2.Perangkat Lunak (Software) 3.3.1.2.4. Webmin NMS Module Perangkat lunak yang diperlukan untuk setting dan monitoring BTS adalah Webmin NMS. Perangkat lunak tersebut merupakan integrated dalam NMS server. Didalmnya digunakan untuk konfigurasi management bandwidth, network configuration, internet services and protocol, dan setting firewall. NMS server didalmnya sudah terintegrasi dengan berbasis OS Unix system. Linux operating sistem yang digunakan adalah Debian. Ada 2 mode pengoperasian yaitu dengan basic process dan ada yang dilengkapi dengan linux GUI. Dalam accces GUI NMS server menggunakan web browser firefox untuk webmin aksesnya. 3.3.1.2.5. Ethereal Ethereal adalah perangkat lunak yang dapat menganalisa paket-paket yang beredar dalam sebuah jaringan. Perangkat lunak ini dapat menangkap paketpaket dalam jaringan dan kemudian menampilkannya dengan detail-detail yang ada

Gambar 3.9 Jenis Server AWS

3.3.2.1.6.Main Distribution Frame (MDF) Merupakan kumpulan terminasi kabel yang berasal dari Modul DSLAM pada sisi inletnya, dan merupakan terminasi kabel yang berasal dari copper tesbed pada sisi outletnya. Fungsi dari MDF merupakan penghubung DSLAM dengan jaringan akses pelanggan. MDF (user) terdiri dari ribuan pair kabel pelanggan. Pada kenyataannya sebelum sampai ke pelanggan, sambungan ke pelanggan kemudian diteruskan ke RK (Rumah Kabel) yang memecah sambungan menjadi ratusan pair kabel pelanggan, yang kemudian dipecah lagi menjadi puluhan pair di DP (Distribution Point). 3.3.2.1.7. Copper Simulator Copper simulator sebenarnya merupakan kabel akses tembaga yang berupa gulungan-gulungan dengan jarak tertentu. Copper simulator dipergunakan untuk mensimulasikan variabel

jarak pada pengukuran. Jarak yang mampu dicapai pada copper simulaor ini mencapai 7 Km. 3.3.2.1.8. Modem Merupakan perangkat untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital dan sebaliknya dengan proses modulasi dan demodulasi. Modem ADSL yang digunakan pada pengukuran ini memakai produk Speedtouch 605, yang sudah mendukung teknologi ADSL 2+.

3.3.2.2.Perangkat Lunak (Software) 3.3.2.2.4. Ethereal 0.10.12 Ethereal adalah perangkat lunak yang dapat menganalisa paket-paket yang beredar dalam sebuah jaringan. Perangkat lunak ini dapat menangkap paket-paket dalam jaringan dan kemudian menampilkannya dengan detail-detail yang ada. Fitur-fitur yang ada pada ethereal: • Tersedia untuk UNIX dan Windows •

Dapat menangkap live packet yang beredar dalam jaringan • Paket yang sudah di capture dapat di simpan dan dibuka kembali • Import dan export paket data dari program-program lain • Dapat menyaring paket yang di capture sesuai kebutuhan Pada penelitian ini, pengambilan data dilakukan dengan menangkap paket-paket yang dikirim video server ke komputer klien, kemudian melakukan proses penghitungan dengan melihat pada statistik paket. 3.3.2.2.5. Windows Media Player 9 Windows media player merupakan perangkat lunak untuk menampilkan berbagai macam format file audio maupun video. Perangkat lunak ini juga dapat digunakan untuk menampilkan streaming dari internet. Pada pengukuran ini, pengambilan data dilakukan dengan melihat pada statistik file pengamatan. 3.3.2.2.6. Windows Media Encoder 9 Windows Media Encoder digunakan untuk melakukan proses encoding file-file video agar dapat ditransmisikan ke jaringan. Dengan menggunakan perangkat lunak ini dapat diatur resolusi, frame rate, dan bit rate yang digunakan pada saat transmisi. Jenis coding yang digunakan dalam percobaan adalah kompresi H.264 dan Mpeg 2. pertimbangan kedua jenis kompresi tersebut yakni dengan kedua kompresi tersebut dianggap telah mewakili level kompresi yang ada pada saat ini dan disesuaikan dengan kondisi pada jaringan. 3.4. Analisa Performansi Sistem 3.4.1. Perhitungan kualitas sinyal transmisi Salah satu performansi elektris yang digunakan untuk menetukan performansi jaringan wireles yaitu S/N untuk analog dan Eb/N untuk sistem digital. Untuk memperoleh parameter tersebut sangat dipengaruhi oleh jenis modulasi yang digunakan. Modulasi yang digunakan pada WiMAX 802.16d merupakan modulasi adaptif dimana sistem modulasi yang digunakan dapat menyesuaikan dengan keadaan lingkungan. Ada 4 jenis modulasi yang digunakan yaitu 64 QAM, 16 QAM, QPSK, danBPSK. Keempat jenis modulasi

penggunaannya disesuaikan berdasarkan level daya yang diterima. Semakain besar level daya yang diterima maka menggunakan modulasi 64 QAM, jika level daya yang diterima maka akan menggunakan jenis modulasi 16 QAM dan seterusnya. Hingga level daya yang paling kecil maka akan digunakan BPSK sebagai modulasinya. 3.4.2. Signal to Noise Ratio S/N merupakan perbandingan antara daya sinyal dengan daya noise pada kanal . Nilai S/N dapat diperoleh dengan rumus : Rumus SNR .............................................. [3.1]

 Eb   BR  + .  SNR =   No   Bw  dimana : BR = bit rate yang digunakan. Bw = bandwidth kanal 3.4.3.Perhitungan bir rate Bit rate sistem diperhitungkan agar ketersediaan bit rate untuk seluruh sistem dapat diketahui. Besarnya data rate jaringan WiMAX dapat dihitung dengan persamaan [3.2]

bit rate = Nused × bm ×

Ct Ts

dimana : Nused = 192 data (berdasar spesifikasi system dengan 256 FFT) bm = jumlah bit per modulasi Ct = coding rate Ts = periode symbol Dalam perhitungan Link Rate Untuk Multi Carrier Link Rate = ∆f .Code rate. Bit modulasi .[3.3] Perhitungan Bit rate untuk setiap kanal (N used.bm cr)/Ts .........……....…. …. [3.4] Perhitungan pada frekuensi 3.5 Mhz dan bandwidth kanal dengan modulasi QPSK 3.5 dengan 256 FFT N used 192 Bm QPSK (1/2) =2 Cr = ½ Ts = Tg+Tb = (1/(Fs).BW kanal/NFFT)+FS/4 = (1/((8/7).3500000)/256)+FS/4 = 1.28x10-4 + 3.2x10 −5 = 1.6x10-4 Bit rate =

192.1.(1 / 2) 1.6 x10 −4

= 600.000 bps Berikut tabel beserta grafik bit rate sistem pada sistem OFDM 256 dengan modulasi dan bandwidth operasi berdasar perhitungan teoritis. Grafik dibawah menampilkan bit rate untuk operasi 3.5, 5 dan 7 MHz. Tabel 3.2 Perhitungan Bit Rate WiMAX 256 FFT

4.1 4.1.1

Pengukuran dan Analisis Kualitas Transmisi Kualitas Transmisi WiMAX 4.1.1.1 Pengukuran dan Analisis SNR Parameter SNR menunjukkan kuat daya sinyal terhadap noise dan interferensi pada kanal transmisi. Besarnya niali SNR bergantung terhadap jenis modulasi yang digunakan. Standar IEEE 802.16 yang menggunakan adaptive modulation membuat perangkat mampu memilih jenis modulasi terhadap nilai SNR yang diterima. Berikut tabel hasil pengukuran perangkat di lapangan. Tabel 4.1 Pengukuran Nilai SNR Terhadap SQI Location

Distance

SQI (%)

SNR (dB)

1

Seminar Room

0 Km

100

31

2

Colocoted 1

0 Km

100

36

3

Colocoted 2

0 Km

100

36

4

Pajajaran

4,35 Km

37

23

5

Jl.Sudirman

5,32 Km

0

18

6

Astana Anyar

5,82 Km

21

23

7

Bale Endah

15,5 Km

100

30

8

Pintu Tol Cileunyi

20 Km

42

24

9

Rancaekek

32,8 Km

83

30

No.

Dari hasil pengukuran tersebut, jika dibandingkan dengan nilai nilai cut-off perangkat antara code rate modulation terhadap nilai SNR adalah sebagai berikut: Tabel 4.2 Standar Nilai SNR Dan Modulasi Modulation CodeRate

Lower SNR Threshold [dB]

Upper SNR Threshold [dB]

64 QAM C3/4

22.0

24.0

64 QAM C2/3

20.0

22.0

16 QAM C3/4

16.0

20.0

16 QAM C1/2

12.5

15.5

QPSK C3/4

9.5

11.5

QPSK C1/2

7.0

9.0

BPSK C1/2

3.0

7.0

Secara umum perangkat memenuhi kondisi adaptive modulation terhadap level Signal to Noise Ratio. Kesesuaian kedua variabel ini akan berdampak terhadap througput sistem. Hal ini lantaran level bit rate pada throughput yang bergantung terhadap jenis modulasi yang digunakan. Namun, berdasar data tersebut terdapat satu jenis level SNR yang tidak sesuai referensi. Yaitu pada 16QAM dengan SNR 21 dB. Hal ini disebabkan level signal quality index yang berada dibawah rata-rata. Kondisi standar yang dipersyaratkan perangkat agar sinyal sesuai dengan spesifikasi yaitu diatas 50 persen. 4.1.1.2 Pengukuran dan Analisis RSL (Receive Signal Level) Receive Signal Level adalah kemampuan penerima menerima daya minimum. Nilai RSL yang didapat harus lebih besar dari receiver sensitivity (RSL ≥ Rx sensitivity) yang

disyaratkan oleh perangkat penerima. Semakin kecil nilai RSL, maka semakin baik sensitifitas penerima. Pada pengukuran dilapangan nilai RSL minimum yang disyaratkan perangkat sebesar -101 dBm. Berikut data pengukuran yang diperoleh dilapangan: Nilai RSL sebanding dengan SNR base station, namun berbanding terbalik terhadap level noise ratio.Berikut hubungan antara nilai SNR trhadap receive signal level perangkat. Grafik RSL terhadap SNR 150 100 50 0 -50

0 Km

0 Km

0 Km

4,35 Km

5,32 Km

5,82 Km

15,5 Km

20 Km

32,8 Km

-100 -150

SQI Signal to Noise Ratio

Receive Signal Level

Gambar 4.1 Grafik Hubungan RSL Terhadap SNR Ketiga variabel tersebut memiliki hubungan yang sebanding. Yakni kualitas sinyal /SQI dipengaruhi oleh level daya dipenerima. Dan kondisi tersebut akan tercapai jika perbandingan sinyal carrier to interference yang dinyatakan dalam SNR cukup tinggi. Akan tetapi kenyataan dilapangan terdapat beberapa kondisi yang menyebabkan kualitas sinyal berada dibawah standar. Keadaan ini tentunya akan berdampak dengan menurunnya nilai throughput. Sehingga untuk mengatasinya dilakukan analisis terhadap beberapa aspek terkait kondisi real dilapangan. Aspek yang perlu diperhitungkan yaitu menganalisa kondisi LOS maupun NLOS yang berkaitan dengan analisis fresznel zone dan aspek link propagasi. 4.1.2

Kualitas Elektris ADSL Analisis kualitas elektris pada jaringan ADSL sangat terkait dengan kondisi jaringan kabel yang ada. Percobaan ini dilakukan untuk mengetahui performansi aplikasi multimedia serta bagaimana perubahannya terhadap jarak.Parameter elektris yang bisa dibandingkan dengan jaringan wireless WiMAX meliputi: Kontinuitas saluran dan Redaman kabel. 4.1.2.1 Kontinuitas Saluran Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah hubungan titik terminal sudah sesuai, serta apakah setiap urat telah tersambung denganbenar dan baik. Alat yang digunakan untuk mengukur adalah Continuity Tester dan Multi meter. 4.1.2.2 Redaman Redaman saluran yaitu kehilangan atau kerugian daya yang terjadipada saluran. Pengukuran redaman dilakukan dengan menggunakan Test bed jaringan yang ada di Telkom Risti. Konfigurasi pengukuran sama seperti yang dijelaskan pada bab III. Alat yang digunakan untuk menentukan performansi kualitas saluran menggunakan software release seri release 6.5.20 dari Alcatel 5523AWS yang telah terintegrasi dengan DSLAM. Hasil pengukuran dari 10 kali percobaan didapatkan rataan data sebagai berikut: Tabel 4.4 Analisis Pengukuran Redaman Saluran

Data Rate (Mbps)

1

Mean Redaman (dBm)

Data Rate (Mbps)

Mean Redaman (dBm)

9.39

2 3

Downstream

12.76

13.06 1,024

15.24

19.65 2,048

23.85

4

23.71

29.93

5

28.43

33.92

Tabel 4.5 Standar Nilai Redaman Saluran (dB) Diameter (mm) 0,6

Bit Rate (Mbps)

Redaman Standard (dB)

2,048

36

4,048

30

6,048

25

Dengan mempertimbangkan variabel jarak tempuh dan level redaman (dB). Gambar 4.2. Grafik Hubungan Redaman dan Jarak Berdasar data yang diperoleh, maka kecenderungan redaman akan semakin meningkat sebanding dengan peningkatan jarak tempuh. Analisis lain yang dapat diamati bahwa nilai redaman meningkat seiring dengan bertambahnya data rate yang digunakan. Sehingga dalam analisis ini faktor dominan yang menentukan nilai redaman yaitu variabel jarak dan data rate.

 Daya noise total (Nxtalk) NNEXT = Pin – NEXT NFEXT = Pin – FEXT Nxtalk (dB) = 10 log (10 N NEXT /10 +10N FEXT /10) = – 43,946 dBm  Thermal Noise (NT) NT(dB)= 10 log k.T.B + 30 dB = –113,416  Daya noise Total (N) N (dB) = 10 log (10NT/10 +10Nxtalk/10) = – 43,94 dBm Sehingga dari perhitungan diatas diperoleh nilai SNR sacara keseluruhan adalah sebagai berikut: Tabel 4.6 Hasil perhitungan S/N dari Data Pengukuran

Daya Terima (dBm) 19.34 21.18 20.98 28.021 29.86

10 ⋅ log Pout = 10 ⋅ log SNR (dBm)

S + 10 ⋅ log N N

= Daya kirim (S) – Noise (N) = 6,44 – (– 43,94) = 50,38 dBm C1= C2= 46,315nF/Km L = 582 µH/Km R1= R2 = 183,655 Ω/Km f = 300 kHz NEXTdB = 10 log Kn+15 log fHz = 63,146 dB FEXTdB = log Kf+20 log fHz + 10 log  = 104,165 dB  Level daya terima.(S) S (dB) = Pin – redaman = 19,2 – 12,76 = 6,44 dBm

1 2 3 4 5

Redaman Saluran (dB) 12.76 19.65 23.85 29.93 33.92

SNR (dB) 50.38 45.496 41.296 42.216 39.966

Grafik Hubunga n Antara SNR da n Reda man 60

4.1.2.3 SNR (signal to noise ratio) a. Sistematika Pengukuran Sesuai standar ANSI TI.413-1998 untuk layanan multimedia ditetapkan bahwa daya kirim sebesar 19,2 dBm, dengan nilai BER sebesar 10-7 maka standar nilai SNR adalah 40 dB. Sehingga agar memenuhi persyaratan multimedia maka nilai SNR harus lebih besar dari standar yang ditetapkan. Nilai SNR ditentukan berdasar level daya yang dikirim terhadap noise dengan perhitungan sebagai berikut. Perhitungan SNR .................................... [4.1] Dengan parameter sebagai berikut:

Jarak (Km)

b. Evaluasi Hasil Pengukuran Paraneter SNR sangat dipengaruhi oleh nilai redaman saluran. Seperti yang disajikan dalam gamber berikut:

Daya (dB)

Upstream Jarak (Km)

50 40 30 20 10 0 1

2

3

4

5

Jarak (Km ) SNR (dB)

Redaman Elektris (dB)

Gambar 4.3. Grafik Nilai SNR Terhadap Atenuasi Dapat diketahui dari data yang diperoleh semakin besar nilai redaman saluran maka nilai SNR akan semakin mengecil atau hubungan antar kedua faktor tersebut adalah berbanding terbalik. Faktor lain yang menyebabkan berkurangnya nilai SNR yakni faktor jarak serta level daya kirim pada transmitter. Dalam percobaan yang dilakukan level daya terima memiliki kecenderungan meningkat dikarenakan settingan perangkat yang secara default mengatur margin antara besarnya redaman terhadap jarak tempuh saluran. Parameter ini ditentukan berdasar profil yang ada pada perangkat DSLAM Alcatel 5523AWS. 4.2 4.2.1

Pengukuran dan Analisis Performansi Multimedia

Analisis Delay Delay atau latency adalah interval waktu yang diperlukan oleh suatu paket saat data mulai dikirim dan keluar dari proses antrian dari titik sumber awal (source node) hingga mencapai titik tujuan (destination node). Dalam layanan multimedia real time standar kualitas delay total yang terhitung kualitas baik sebesar 100-120ms[1]. Sedangkan kategori yang sudah merusak yaitu diatas 150ms. Kemudian interval antara nilai tersebut terhitung masih dapat ditoleransi..Pengukuran

latency ini bertujuan untuk mengevaluasi delay satu arah pada sistem end to end hubungan antar user. 4.2.1.1. Analisis Delay ADSL Pengukuran dilakukan dengan melakukan pengujian pada proses end to end antara user dengan server atau sentral. Selama proses komunikasi dilakukan capture trafik data oleh network analyzer kemudian dilakukan pemfilteran terhadap objek yang diukur. Pengukuran dilakukan berulang-ulang dengan pengambilan sample sebanyak lima kali percobaan. Dalam layanan multimedia khususnya yang melibatkan voice dan video, parameter delay disebabkan oleh beberapa komponen. Secara garis besar komponen penyusun delay tersebut adalah delay coder (processing), delay serialization, delay packetization, delay jitter buffer serta delay network. Berdasar hasil akumilatif delay, maka delay total untuk layanan multimedia tersebut adalah sebagai berikut:

Bit Rate [kbps]

282

548

1128

Tabel 4.8 Delay Total Perhitungan Network Delay total Jarak Delay [ms] [ms] 1

30.13072

111.138965

2

33.18859

114.196835

3

32.2805

113.288745

4

34.09258

115.100825

5

34.18123

115.189475

1

25.14726

102.439190

2

23.39133

100.683260

3

25.056

102.347930

4

24.19178

101.483710

5

25.60783

102.899760

1

18.83201

96.123940

2

19.9507

97.242630

3

18.32371

95.615640

4

19.30916

96.601089

5

19.0156

96.307530

Dari hasil pengukuran dan perhitungan dapat dinalisa bahwa delay total masih dalam kualitas yang optimal, karena masih dalam rentang 100-120ms. Hal tersebut signifikan terhadap pengaruh nilai SNR yang berbanding terbalik dengan nilai delay. 4.2.1.2. Analisis delay Pada WiMAX Berdasarkan data yang didapat dari hasil pengukuran dilapangan maka one way delay dapat dihitung dengan proses yang sama seperti pada perhitungan sebelumnya. Berikut data yang diperoleh dari proses perhitungan one way delay: Tabel 4.9 One way delay pada WiMAX Lokasi

jarak

One Way Delay (ms)

78.939

Seminar Room

0 Km

Colocoted 1

0 Km

Colocoted 2

0 Km

112.4192 80.805

Bale Endah

15,5 Km

Pintu Tol Cileunyi

20 Km

Rancaekek- BDG

32,8 Km

112.187 78.97762 113.3512 78.17062

114.552 83.212 116.399 81.105 115.551

Dari tabel, diperoleh bahwa delay end to end link dengan codec G.723 memiliki nilai delay yang lebih besar bila dibandingkan dengan teknik kompresi G.711. hal ini lebih dikarenakan faktor bahwa codec G.711 memiliki waktu proses dan delay paketisasi yang lebih besar. Fakta tersebut didukung bahwa jumlah overhead pada teknk kompresi G.723.1 lebih banyak bila dibandingkan dengan G.711. Namun secara kuantitatif, bahwa delay dengan codec G.711 pada jaringan WiMAX telah memenuhi standar yang ditetapkan dan dengan kualitas yang bagus. Sedangkan dengan codec G.723.1 kualitas VoIP masih memenuhi standar. Meskipun dengan kualitas yang baik.

4.2.2

Packet Loss dan Throughput Throughput merupakan ukuran kecepatan rataan yang diterima pada sisi end user, atau perbandingan antara data rate yang diterima terhadap kecepatan data yang dikirimkan. Pada analisis throughput pada tugas akhir ini disetting kedu perangkat menggunakan data rate yang sama. Namun karena sistem WiMAX data rate yang digunakan adalah dedicated rate sehingga sangat bergantung terhadap jumlah user. Hal ini pula yang membedakan dengan sistem ADSL yang bersifat full allocated pada saluran jaringan lokal akses tembaga. Sehingga dalam pengujian throughput dan packet loss pada kedua sistem ini tidak sepenuhnya menggunakan parameter yang sama sebagai pembandingnya. Hanya lebih menitik beratkan pada seberapa besar pemakaian bandwidth yang digunakan untuk melewatkan trafik yang diuji dalam nilai prosentase.

4.2.2.1 Througput Pada Sistem WiMAX 4.2.2.1.1 Perhitungan Bit Rate Bit rate sistem dihitung melalui persamaan Nused x bm x Cr/Ts. Detail proses perhitungan telah dijelaskan pada bab III. Bit rate sistem dihitung berdasrkan standar telekomunikasi internasional. Berikut grafik bit rate sistem pada sistem OFDM 256 dengan modulasi dan bandwidth operasi berdasr perhitungan teoritis. Grafik dibawah menampilkan bit rate untuk operasi 1,75 MHz, 3.5MHz, 5MHz dan 7 MHz

Bit Rate Kanal Per Bandwidth 25 21.6

Bit Rate

20

19.2

15

14.4

13.71

10

9.6

10.29

9.6

6.86 4.8 2.4

7.2 4.8

6

5

4.8 3.43 2.4 1.2

2.4 1.71 1.2 0.6

0

BPSK C1/2

QPSK C1/2

BW 1,75 MHz

7.2 5.14 3.6 1.8 QPSK C3/4

16 QAM C1/2

BW 3,5 MHz

16 QAM C3/4

BW 5 MHz

64 QAM C2/3

15.43 10.8 6.6

64 QAM C3/4

Modulasi

BW 7 MHz

Gambar 4.5. Grafik Bit Rate WiMAX Secara Teoritis 4.2.2.1.2 Pengukuran Throughput Tes Dan Packet Loss Konfigurasi pengukuran mengikuti perencanaan di awal, seperti telah dijelaskan pada bab III. Pengukuran throughput dilakukan melalui monitoring yang berbasis web interface dengan melakukan transfer data sebesar 10Mbps untuk downlink dan 8Mbps padauplink. Pengukuran dilakukan pada depalan titik jarak dan settingan grade of service yang berbeda sesuai peruntukannya. Berikut capture pengukuran yang telah dilakukan.

Gambar 4.6. Capture Pengukuran Throughput Berikut hasil pengukran throughput dilapangan dengan sembilan titik sampel pada kondisi LOS mapun NLOS: Tabel 4.10. Throuhput Hasil Pengukuran WiMAX No.

Location

Packet Loss %

Throughput DL

UPL

1

Seminar Room

0.094

1,850

469.95

2

Colocoted 1

1.246

1,810

415.09

3

Colocoted 2

1.312

1,840

411.56

4

Pajajaran

−

−

−

5

Jl.Sudirman

−

−

−

6

Astana Anyar

−

−

−

7

Bale Endah

0.08

1,520

385.58

0.268

608.49

293.52

8

Pintu Tol Cileunyi

2.365

1,690

412.12

9

Rancaekek

3.175

1,910

475.18

Dari data yang dilakukan melalui 9 kali percobaan, diperoleh nilai rataan througput sebesar 79.89%. Throughput tersebut diperoleh berdasarkan perbandingan nilai riil dilapangan terhadap kapasitas kanal perangkat. Dengan menggunakan perhitungan rataan jam sibuk saat terjadi pengiriman data. Besar packet loss bervariasi, dengan nilai yang bergantung terhadap jarak pengamatan. Dari perolehan data yang ada, dapat dianalisis bahwa kecenderungan througput mengalami fluktuatif yang cukup signifikan, terutama pada kondisi awal pengukuran saat.

Faktor dominan penyebab keadaan tersebut antara lain faktor multipath fading, loss tranmisi, dan pada kondisi awal masih dilakukan identifikasi perangkat serta proses stabilisasi antara modulasi yang digunakan dengan SNR yang diterima. Hal tersebut yang menjadikan faktor throughput yang diterima kurang maksimal disamping settingan QoS pada sistem.

4.2.2.2 Throughput Pada Sistem ADSL a. Sistematika Pengukuran Pengukuran dilakukan melalui beberapa skenario seperti pada konfigurasi yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya. Kemudian data yang diperoleh dari sistem di capture dengan menggunakan network analyzer, untuk selanjutya dilakukan filterisasi terhadap protokol realtime. Pengujian dilakukan melalui lima kali pengukuran data secara berulang-ulang. Perhitungan throughput terdapat dua macam, yaitu Nilai yang menyatakan besarnya outputan suatu sistem dan yang kedua menyatakan prosentase nilai output terhadap nilai kirim. Nilai throughput yang berdasar prosentase ditentukan berdasarkan perhitungan. Berikut data rataan tentang pengukuran sebagai berikut: Tabel 4.11 Packet Loss dan Throughput BIT JARAK THROUGHPUT LOSS RATE [Km] [%] [packet] [Kbps] 1 99.4064 1.8 2 99.0076 3 282 3 98.7271 3.87 4 98.1078 5.75 5 98.05 5.9 1 98.0825 10.53 2 98.075 10.6 548 3 98.1026 10.50 4 97.1817 14.7 5 98.207 9.8 1 98.625 15.80 2 98.328 19 1128 3 97.324 30 4 98.325 19.3 5 96.3259 41.43 b. Evaluasi Hasil Pengukuran Dari hasil perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa nilai throughput yang didapat telah memenuhi standar kualitas performansi multimedia yang dipersyaratkan. Dalam kondisi tertentu throughput mengalami penurunan yang signifikan, yakni sebesar 96%, kondisi ini seperti pada kondisi jaringan wireless pada umumnya. Hal ini dipengaruhi oleh faktor jarak yang menentukan serta besarnya data rate yang dikirimkan. Semakin besar data rate dan jarak yang ditempuh maka kecenderungan menurunnya throughput akan semakin besar. Namun mengacu pada standar Cisco bahwa packet loss yang masih bisa ditoleransi sebesar 5%. Sehingga secara keseluruhan data percobaan yang didapat seluruhnya memenuhi kriteria ubtuk pengiriman multimedia. Kondisi lain yang dapat diamati bahwa menerunnya throughput akan diikuti dengan fenomena loss paket yang semakin meningkat. Sehingga kesimpulan lain yang dapat

diperoleh dari data tersebut, yakni hubungan antara throughput dan loss paket dalam pengiriman data adalah berbandingan terbalik. 4.3

Jitter Jitter merupakan variasi kedatangan suatu paket dalam suatu transmisi pada jaringan komunikasi data. Hal ini dikarenakan adanya error dalam proses sinkronisasi pada jitter buffer. Variasi kedatangan suatu paket tersebut umumnya terjadi pada jaringan IP. Banyak faktor yang menjadi penyebab adanya jitter diantaranya delay yang berbeda lantaran lintasan saat proses routing, terdapatnya waktu tunggu dalam antrian pada suatu router yang berbeda-beda, serta disebabkan karena coallison atau tabrakan paket dalam jaringan. Ketiga faktor tersebut merupakan faktor utama terjadinya jitter.. Pengaruh variasi kedatangan paket tersebut mengakibatkan menurunnya layanan kualitas multimedia. Penurunan kualitas multimedia ini dapat berupa adanya flip atau gambar patah dalam pemutaran video ataupun suara yang terputus. Berikut adalah hasil pengukuran jitter :

WiMAX untuk multimedia telah memenuhi standar dengan kualitas yang bagus. 4.3.2 Pengukuran Jitter Pada ADSL a. Sistematika Pengukuran Pada pengukuran Jitter konfigurasi pengukuran disetting sama dengan melakukan pengukuran untuk one way delay. Nilai jitter diperoleh melalui pemfilteran dari protokol UDP untuk diseleksi menjadi protokol RTP. Kemudian dilakukan capture terhadap data yang diperoleh. Hal ini didasarkan bahwa dengan menggunakan protokol RTP maka proses real time file dapat diamati. Percobaan dilakukan secara 5 kali berulang-ulang yang kemudian diperoleh nilai rataan yang lebih lengkapnya dapat dilihat pada lampiran. Adapun grafik perolehan dari ketiga pengujian dengan jarak dan data rate yang berbeda adalah sebagai berikut: Mean Pengukuran Jitter 30 25 20

Pengukuran Jitter Pada WiMAX Pada pengukuran jitter dengan media akses wireless WiMAX diperoleh melalui koneksi aplikasi realtime protokol dalam pengamatannya. Sehingga dengan jitter buffer yang disetting default dapat diamati besarnya variasi data diterima. Adapun konfigurasi mengikuti pada perencanaan awal jaringan saat pengukuran.

Gambar 4.7 Capture Pengukuran Jitter Sehingga secara kumulatif data pengukuran didapat sebagai berikut: Tabel 4.13 Pengukuran Jitter Pada WiMAX No. 1 2 3 4 5 6

Location Seminar Room Colocoted 1 Colocoted 2 Bale Endah Pintu Tol Cileunyi Rancaekek

SQI 100 100 100 100 42 83

Jitter 2.443 3.215 5.609 7.116 9.692 6.794

Dari pengukuran tersebut diperoleh jitter antara 2 hingga 10 ms dengan rataan sebesar 5,812. Berdasar standar CISCO jitter yang dipersyaratkan untuk layanan multimedia dengan kualitas bagus yaitu dibawah 30 ms. Nilai jitter sangat dipengaruhi oleh kuat sinyal yang diterima yang dinyatakan dalam SQI. Namun secara umum kualitas

ms

4.3.1

15 10 5 0 1

2

bit rate 282Kbps

3

4

5

Km

bit rate 548 Kbps

Bbit rate 1024Kbps

Gambar 4.8 Grafik Pengukuran Jitter Rataan b. Evaluasi Hasil Pengukuran Jitter sangat dipengaruhi oleh jitter buffer pada sistem. Semakin besar nilai buffer maka probabilitas akan mengakomodasi delay jitter untuk disinkronisasipun akan semakin besar. Sehingga akibatnya nilai jitter delay-pun akan semakin kecil. Dari data perolehan apabila dianalisis kedalam grafik akan diperoleh gambaran sebagai berikut. Berdasar rekomendasi dari ITU-T, bahwa nilai jitter yang masih bisa ditoleransi untuk layanan realtime adalah kurang dari 30 ms. Sehingga mengacu pada data perolehan percobaan, nilai data pengukuran yang didapat masih berada pada kondisi optimum. untuk layanan multimedia. Faktor dominan yang menentukan nilai besaran delay jitter adalah jitter buffer. Maka pada data dengan bit rate yang lebih kecil yang notabene default oleh sistem DSLAM ADSL nilai jitter buffernya pun semakin kecil. Oleh karena itu dapat diamati pada grafik bahwa jitter yang paling kecil didapat dari nilai bit rate yang disetting semakin besar. 4.4

MPQM 4.4.1 Pengaruh Packet Loss Terhadap Kualitas Gambar Metode MPQM digunakan untuk menyatakan kualitas video yang diterima pada sisi client. Dengan nilai skala nol untuk kualitas yang tidak terpakai serta lima untuk nilai yang menyatakan kualitas optimal. Faktor yang berpengaruh terhadap kualitas gambar yang diterima berdasar metode ini yaitu parameter packet loss dan decoder yang digunakan. Adapun jenis decoder yang digunakan yaitu H.264 dan MPEG 2. Sehingga pada percobaan ini akan dianalisis pengaruh kedua parameter tersebut terhadap kualitas gambar yang diterima disisi penerima.

Berdasar hasil pengukuran dengan melibatkan variabel packet loss dan decoder maka diperoleh nilai MPQM sebagai berikut: Grafik Kualitas MPQM

rancaekek Bandung. Sementara pada ADSL jarak maksimum yang mampu dicapai 5,5 Km yang sesuai dengan standar karakteristik jaringan. 5.2 Saran

Qr 5 4 3 2 1 0

1.

1

2

MPQM Bitrate 282Kbps

3

4

5 Km

MPQM Bitrate 548 Kbps

2.

MPQM Bitrate 1128 Kbps

Gambar 4.9. Grafik MPQM Pada Multimedia 4.4.2 Evaluasi Hasil Evaluasi berdasar data yang diperoleh, bahwa nilai qualitas video ditentukan berdasar settingan bit rate, besar paket loss, serta faktor decoder yang digunakan. Dapat dianalisis bahwa setingan tinggi bit rate dan semakin kompleks pengolahan image video maka pengaruh paket loss semakin kecil. Analisis lain yang dapat disimpulkan bahwa faktor jarak tidak begitu dominan, karena dengan jarak yang berbeda trend yang ada cenderung linier meskipun terdapat kualitas yang menurun pada jarak terjauh. Faktor dominan yang sangat menentukan pada pengukuran kualitas gambar dengan metode MPQM yaitu jenis decoder yang dipakai serta besar paket loss terhadap bit rate yang digunakan.

Perbandingan kedua performansi jaringan selanjutnya dapat mengambil studi kasus yang spesifik dengan melibatkan jenis layanan kebutuhan pelanggan, dan melibatkan analisis ekonomi, serta pada jaringan yang eksisting bukan pada kondisi trial. Analisis WiMAX hendaknya memperhitungkan faktor handover jaringan, dan pada bandwidth yang berbeda. Sedangkan pada DSL perlu dilakukan kajian terhadap varian teknologi lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

1. Ohrtman, Frank, 2005. WiMAX Handbook Building 802.16 wireless Network, New York: Mc-GRAW-Hill

2. Lammle, Todd, 2005. CCNA: Cisco Certified Network Associate Study Guide, Jakarta: Elex Media Komputindo.

3. Hantoro, Gunadi Dwi dan Gunawan Wibisono, 2006. 5.1

Kesimpulan

Berdasar perhitungan dan percobaan pada frekuensi 3,5GHz pada WiMAX dan Pengukuran performansi pada ADSL didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. Bit rate kanal maksimum pada bandwidth 1,75 MHz pada WiMAX yaitu 1.910Mbps, yang merupakan representasi 79,58 % dari nilai teoritis sistem. Sedangkan pada ADSL memiliki rataan throughput sebesar 98,125 %. Kedua pengujian tersebut disetting dengan data rate 500 Kbps dan 1024 Kbps. 2. SNR hasil pengukuran pada WiMAX dengan modulasi 64 QAM berkisar dari 24 dB sampai 31 dB dari standar minimum 24 dB. Hal ini dominan dipengaruhi oleh faktor kondisi lingkungan berupa multipath fading dan jenis modulasi. Sedangkan pada ADSL dengan nilai SNR yang diperoleh sebesar 39 dB hingga 50 dB dari standar minimum sebesar 19,2 dB. 3. Ratan one way delay pada WiMAX dari SS ke BS sebesar 114,06 ms pada kondisi LOS dan NLOS. Sedangkan rataan 5 kali percobaan one way delay pada ADSL sebesar 104,145ms. 4. Pada layanan VoIP yang memerlukan protokol real time sangat dipengaruhi oleh faktor jitter. Nilai rataan jitter pada WiMAX sebesar 5,812 ms. Sedangkan rataan jitter pada ADSL untuk bit rate 1128 Kbps sebesar 6.89 ms. Nilai tersebut sangat dipengaruhi oleh settingan jitter buffer pada perangkat. Standar nilai untuk aplikasi voice adalah dibawah 30 ms. 5. Jarak pengukuran maksimum pada WiMAX mencapai 32,8 Km yaitu dari kantor RiSTI-

4. 5.

6.

7.

8. 9. 10. 11.

WiMAX: Teknologi Broadband Wireless Akses (BWA) Kini dan Masa depan. Bandung: Informatika Bandung. PT. Telekomunikasi Indonesia, 2000 Pedoman Pengukuran dan Karakteristik Elektris Jarlokat, Bandung: Divisi RisTi The Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2002. 802.16aTM IEEE Standard for Local and metropolitan are network part 16: Air Interface for fixed Broadband Wireless Access Systems-Amendments 2: Medium Access Control Modifications And Additional Physical Layers Specifications For 2-11 GHz. New York: IEEE The Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2004. 802.16 IEEE Standards for local and metropolitan area networks part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems. New York: IEEE European Telecommunication Standard Institute, 2003. ETSI ES 202 913 V1.1.2 : Access and Terminals (AT); POTS requirements applicable to ADSL modems when connected to an analogue presented PSTN line, London: European Telecommunication Standard Institute.Inc Wilkinson, Andrew, 1999 ADSL/VDSL Line Simulation, A Feasibility Study and Initial Design, London: University College London Roger. L , Freeman. 1998. Telecommunications Transmission Handbook, John Willey. Rappaport, Theodore S, 2002. Wireless Communication. New York: Prentice Hall. V. Erceg et. An empirically based path loss model for wireless channels in suburban environments. IEEE J. Select Areas Commun., vol. 17. no. 7, July 1999. pp. 12051211.

12. Timo Smura, 2004. Techno Economic Analysis of IEEE. 13. 14. 15. 16. 17.

802.16a Based Fixed Wirelees Access Network, New York : Helsinki University of Technology. WiMAX Forum, 2004. WiMAX’s Technical Advantage for Coverage in LOS and NLOS Conditions, August 2004 Wimax Forum, 2006.The Business Case for 802.16e WiMAX Networks for Stationary, Portable and Mobile Subscribers. New York :www.wimax forum.org Wimax Forum, 2004. WiMAX the Business Case .New York :www.wimax forum.org ADSL Forum web site : http://www.adsl.com Wireless MAN website http://www.WirelessMAN.org/