makalah seminar tugas akhir simulasi kinerja protokol...

12
1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro UNDIP Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL TCP PADA JARINGAN WIMAX MENGGUNAKAN NETWORK SIMULATOR 2 (NS-2) Toni Rachmanto 1) , Sukiswo, ST., MT. 2) , Ajub Ajulian Z., ST., MT. 2) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jln. Prof. Sudharto, SH., Tembalang, Semarang, Indonesia Abstract Corresponding developments in technology, information access more affordable and easier. Today, more communications media that can be applied as a medium of information access. One way is to use wireless technology or media without cable as the backbone of the communication lines. One of wireless technology is now growing as an access point broadband data communications (Broadband Wireless Access) is a WiMAX. WiMAX stands for Worldwide Interoperability for Microwave Access is nirkbel technology that provides communication with a large bandwidth. WiMAX is the combination between the IEEE 802.16 standard with ETSI HiperMAN standars. Transport layer protocol type in the data communications network is TCP and UDP. TCP is a transport layer protocol that provides a service known as a connection oriented. Connection oriented means that before two applications exchange data, TCP have to do connection establishment (handshake) first. TCP New reno is an improvement of TCP Reno is allowing packet loss detection more than one in one window. TCP Westwood + is developed by Saverio Mascolo and friends of UCLA based on TCP New reno by changing from the AIMD (Additive Increase Multiplicative-Decrease) to AIAD (Additive Increase Adaptive Decrease). In WiMAX network has five scheduling services are UGS, rtPS and ertPS using UDP protocol and nrtPS and BE are using the TCP protocol. By using the software Network Simulator (NS2) to obtain performance comparation TCP protocol-based services on the WiMAX network with QoS parameters are time delay, packetloss and throughput. Keyword : WiMAX, TCP,New reno, Westwood+, QoS, Network Simulator-2 (NS2). I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan sistem telekomunikasi yang begitu pesat yang mendorong akses data yang semakin besar membutuhkan jaringan Broadband Wireless Acces (BWA) atau titik akses tanpa kabel pita lebar yang handal. WiMAX sebagai teknologi terkini yang mulai dikembangkan sebagai teknologi generasi keempat memberikan solusi kebutuhan akses data pita lebar dan handal. WiMAX dikembangkan oleh IEEE yang merupakan penggabungan antara IEEE 802.16 dan ETSI HiperMAN. Pada jaringan WiMAX terdapat dua protokol pengiriman data yaitu UDP dan TCP. TCP sebagai protokol connection oriented yang memiliki mekanisme congestion avoidance untuk menjamin pengiriman paket data tidak hilang dan sampai ke tujuan. TCP Westwood+ merupakan TCP yang telah dikembangkan dari TCP New reno dalam mekanisme congestion avoidance perlu untuk di uji perbandingan kinerjanya dalam jaringan BWA WiMAX. Network Simulator 2 (NS2) sebagai aplikasi yang akan mensimulasikan kinerja TCP Westwood+ dan TCP New reno untuk melihat congestion window, waktu tunda dan Throughput. 1.2 Tujuan dan Manfaat Tujuan dari penelitian ini adalah mensimulasikan jaringan WiMAX menggunakan program Network Simulator 2 (NS2) serta mengetahui perbandingan kinerja TCP Westwood+ dan TCP New reno dengan parameter throughput, time delay, dan fairness. Diharapkan penelitian ini bermanfaat untuk membantu menganalisa dan mempelajari jaringan WiMAX. Mempelajari mekanisme TCP Westwod+ dibandingkan TCP New reno. 1.3 Pembatasan Masalah 1. Topologi jaringan yang digunakan adalah topologi jaringan WiMAX pada ruang terbuka dengan model Two Ray ground dengan variasi error rate. 2. Analisa kinerja berdasarkan parameter QoS yaitu throughput, time delay, dan fairness pada protokol TCP. 3. Transport Agent yang digunakan TCP dan UDP . 4. Varian TCP yang dibandingkan adalah TCP New reno dan TCP Westwood+. 5. Layanan WiMAX pada protokol TCP yang digunakan adalah nrtPS. 6. Tidak membahas secara detail terhadap modulasi dan keamanan jaringan WiMAX. 7. Menggunakan network simulator NS-2 2.29, modul TCP Westwood+ yang dikembangkan UCLA dan modul WiMAX 802.16-2004 yang dikembangkan NDSL. 8. Waktu pengamatan simulasi dibatasi selama 120 detik.

Upload: votruc

Post on 16-Mar-2019

229 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1

2) Dosen Teknik Elektro UNDIP

Makalah Seminar Tugas Akhir

SIMULASI KINERJA PROTOKOL TCP PADA JARINGAN WIMAX

MENGGUNAKAN NETWORK SIMULATOR 2 (NS-2)

Toni Rachmanto 1), Sukiswo, ST., MT. 2), Ajub Ajulian Z., ST., MT. 2)

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Jln. Prof. Sudharto, SH., Tembalang, Semarang, Indonesia

Abstract

Corresponding developments in technology, information access more affordable and easier. Today, more

communications media that can be applied as a medium of information access. One way is to use wireless technology or media without cable as the backbone of the communication lines. One of wireless technology is now growing as an

access point broadband data communications (Broadband Wireless Access) is a WiMAX. WiMAX stands for Worldwide Interoperability for Microwave Access is nirkbel technology that provides communication with a large

bandwidth. WiMAX is the combination between the IEEE 802.16 standard with ETSI HiperMAN standars.

Transport layer protocol type in the data communications network is TCP and UDP. TCP is a transport layer protocol that provides a service known as a connection oriented. Connection oriented means that before two

applications exchange data, TCP have to do connection establishment (handshake) first. TCP New reno is an improvement of TCP Reno is allowing packet loss detection more than one in one window. TCP Westwood + is

developed by Saverio Mascolo and friends of UCLA based on TCP New reno by changing from the AIMD (Additive

Increase Multiplicative-Decrease) to AIAD (Additive Increase Adaptive Decrease). In WiMAX network has five scheduling services are UGS, rtPS and ertPS using UDP protocol and nrtPS and

BE are using the TCP protocol. By using the software Network Simulator (NS2) to obtain performance comparation

TCP protocol-based services on the WiMAX network with QoS parameters are time delay, packetloss and throughput.

Keyword : WiMAX, TCP,New reno, Westwood+, QoS, Network Simulator-2 (NS2).

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan sistem telekomunikasi yang

begitu pesat yang mendorong akses data yang

semakin besar membutuhkan jaringan Broadband

Wireless Acces (BWA) atau titik akses tanpa kabel pita

lebar yang handal. WiMAX sebagai teknologi terkini

yang mulai dikembangkan sebagai teknologi generasi

keempat memberikan solusi kebutuhan akses data pita

lebar dan handal. WiMAX dikembangkan oleh IEEE

yang merupakan penggabungan antara IEEE 802.16

dan ETSI HiperMAN.

Pada jaringan WiMAX terdapat dua protokol

pengiriman data yaitu UDP dan TCP. TCP sebagai

protokol connection oriented yang memiliki

mekanisme congestion avoidance untuk menjamin

pengiriman paket data tidak hilang dan sampai ke

tujuan. TCP Westwood+ merupakan TCP yang telah

dikembangkan dari TCP New reno dalam mekanisme

congestion avoidance perlu untuk di uji perbandingan

kinerjanya dalam jaringan BWA WiMAX.

Network Simulator 2 (NS2) sebagai aplikasi

yang akan mensimulasikan kinerja TCP Westwood+

dan TCP New reno untuk melihat congestion window,

waktu tunda dan Throughput.

1.2 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dari penelitian ini adalah

mensimulasikan jaringan WiMAX menggunakan

program Network Simulator 2 (NS2) serta mengetahui

perbandingan kinerja TCP Westwood+ dan TCP New

reno dengan parameter throughput, time delay, dan

fairness. Diharapkan penelitian ini bermanfaat untuk

membantu menganalisa dan mempelajari jaringan

WiMAX. Mempelajari mekanisme TCP Westwod+

dibandingkan TCP New reno.

1.3 Pembatasan Masalah

1. Topologi jaringan yang digunakan adalah

topologi jaringan WiMAX pada ruang terbuka

dengan model Two Ray ground dengan variasi

error rate.

2. Analisa kinerja berdasarkan parameter QoS yaitu

throughput, time delay, dan fairness pada

protokol TCP.

3. Transport Agent yang digunakan TCP dan UDP .

4. Varian TCP yang dibandingkan adalah TCP New

reno dan TCP Westwood+.

5. Layanan WiMAX pada protokol TCP yang

digunakan adalah nrtPS.

6. Tidak membahas secara detail terhadap modulasi

dan keamanan jaringan WiMAX.

7. Menggunakan network simulator NS-2 2.29,

modul TCP Westwood+ yang dikembangkan

UCLA dan modul WiMAX 802.16-2004 yang

dikembangkan NDSL.

8. Waktu pengamatan simulasi dibatasi selama 120

detik.

Page 2: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

2

II. DASAR TEORI

2.1 Worldwide Interoperability for Microwave

Access (WiMAX) WiMAX (Worldwide Interoperability for

Microwave Access) didefinisikan sebagai sebuah

sertifikasi untuk produk-produk yang lulus tes dan

cocok sesuai dengan standar IEEE 802.16. WiMAX

merupakan teknologi broadband nirkabel yang

menyediakan hubungan pita lebar dengan jangkauan

yang jauh. WiMAX merupakan evolusi dari teknologi

BWA sebelumnya yang memiliki keterbatasan baik

dalan kecepatan data ataupun jangkauan layananya. WiMAX merupakan penggabungan antara standar

IEEE 802.16 dengan standar ETSI HiperMAN.

Gambar 1. Standar teknis jaringan tanpa kabel ( wireless )[12]

2.2 Spesifikasi WiMAX

2.2.1 Perkembangan Teknologi WiMAX

Standar IEEE 802.16 WiMAX merupakan

sebuah standar untuk Wireless Metropolitan Area

Network (WMAN) yang merupakan air interface

untuk aplikasi BWA sebagai landasan untuk teknologi

wireless multimedia generasi ke empat (4G).

Sertifikasi IEEE 802.16-2004(d) untuk jaringan fixed

dan IEEE 802.16e secara umum dibuat untuk

mendukung aplikasi fixed dan mobile sekaligus pada

band terlisensi 2-6 GHz pada kondisi LOS maupun

NLOS. WiMAX menyediakan transmisi non line-of-

sight (NLOS) sampai 6-10 km (4-6 miles) untuk

Customer Premise Equipment (CPE) fixed.

Tabel 1. Spesifikasi teknologi WiMAX[2]

2.2.2 Topologi Jaringan WiMAX

Dalam penggunaan arsitektur jaringan

WiMAX dapat digunakan 3 jenis topologi yaitu:.

1. Topologi Point To Point ( PTP ). Pada topologi

point to point digunakan untuk menghubungkan

antara dua titik yaitu satu pengirim dan satu

penerima. Topologi ini biasanya digunakan

sebagai backhaul atau transfer dari titik sumber

data ( data center, central office dan lain-lain ) ke

titik penerima seperti base station penyebar atau

juga repeater untuk didistribusikan menggunakan

topologi point to multi point ke sejumlah

pelanggan. Pada topologi ini pancaran fokus

antara dua titik dan throughput radio akan lebih

kuat dari topologi point to multi point sehingga

jarak antar dua titik bisa sangat jauh. Namun

demikian pada topologi ini harus memenuhi

kriteria LOS Line Of Sight (terlihat tanpa ada

penghalang di antaranya). Boleh ada penghalang

di antaranya tetapi tidak boleh masuk dalam area

jari-jari pertama zona Fresnel (Fresnel Zone 1).

2. Topologi Point To Multi Point ( PMP ).

Topologi PMP biasanya digunakan untuk

melayani akses langsung ke pelanggan. Dalam

topologi ini BS ( Base Station ) WiMAX

melayani beberapa SS ( Sub Scriber ) sekaligus.

Kemampuan dari jumlah subscriber tergantung

dari tipe QoS yang ditawarkan oleh operator.

Ketika tiap SS mendapatkan bandwidth yang

cukup besar, maka dapat disimpulkan bahwa

kapasitas jumlah pengguna juga akan semakin

berkurang dan sebaliknya bila bandwidth yang

dialokasikan semakin sedikit, maka kapasitasnya

akan semakin besar. Jaringan point-to-multipoint

ada yang mampu membentuk jaringan yang baik

walaupun diantaranya terdapat penghalang

(NLOS = Not Line Of Sight). Teknologi yang

digunakan adalah OFDM (Orthogonal Frequency

Division Multiplexing). Memanfaatkan

penghalang (obstacle) sebagai media pemantul

sinyal OFDM yang mempunyai banyak pembawa

(multi-carrier) sampai ke tujuan. Sehingga sinyal

yang datang dari berbagai arah pantulan sampai

di sisi penerima dibuat saling memperkuat. Jika

jarak antar antena tidak ada penghalang maka

jangkauannya akan lebih jauh. 3. Topologi Mesh. Pada topologi mesh merupakan

penggabungan antara topologi point to point dan

point to multi point sehingga pada setiap titik

akan dapat saling terhubung secara langsung

untuk melakukan hubungan komunikasi.

Topologi ini cocok diterapkan untuk melayani

cakupan wilayah yang luas dengan beberapa

repeater yang saling terhubung satu dengan yang

lainya.

Page 3: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

3

2.2.3 Struktur Layer pada Jaringan WiMAX

IEEE 802.16d

Standar WiMAX IEEE 802.16d secara khusus

mengembangkan teknologi pada lapisan layer 1 atau

layer fisik (PHY) dan layer 2 atau layer data link

(MAC) untuk mendapatkan kehandalan dalam

menjamin QoS yang diberikan pada pelanggan.

Berikut ini adalah struktur layer sistem WiMAX.

Gambar 2. Struktur layer fisik dan data link WiMAX 802.16d[8]

2.3 Quality of Service (QoS)

2.3.1 QoS WiMAX.

Pembagian kelas QoS WiMAX menurut

standar IEEE 802.16 antara lain:

1. UGS (Unsolicited Grant Service). Didesain untuk

mendukung layanan constant bit rate (CBR) yang

dapat memberikan transfer data secara periodik

dalam ukuran yang sama (burst), untuk

mentransmisikan suara yang tidak terkompresi,

layanan ini mengirimkan sejumlah data yang telah

ditentukan sebelumnya pada interval waktu yang

juga telah ditentukan sebelumnya dengan cara

mengalokasikan sejumlah time slot untuk setiap

koneksi

2. Real Time Polling Service (rtPS). Didesain untuk

mendukung real-time service flow yang meng-

generate variable size data paket dalam periode

basis, untuk layanan multimedia terkompresi

dengan jumlah bandwidth yang dibutuhkan bisa

bervariasi setiap saat. Memiliki daransi rate dan

syarat delay telah ditentukan. Contoh layanan ini

antara lain MPEG video, VoIP, streaming audio

dan video.

3. Non-Real-Time Polling Service (nrtPS). Layanan

nrtPS efektif untuk aplikasi yang membutuhkan

throughput yang intensif dengan garansi minimal

pada latency-nya. Layanan non real-time dengan

regular variable size burst. Layanan mungkin

dapat di-expand sampai full bandwidth namun

dibatasi pada kecepatan maksimum yang telah

ditentukan. Garansi rate diperlukan namun delay

tidak digaransi. Contoh : FTP (File Transfer

Protokol) dan video and audio streaming.

4. Extended Real-time Polling Service (ertPS).

Merupakan kelas yang dibuat berdasarkan

efisiensi dari kelas UGS dan rtPS yaitu Unicast

grant diberikan oleh Base station tanpa meminta

terlebih dahulu dan paket yang dapat beragam (

tidak fixed size).Merupakan layanan dengan

Maximum Sustained Traffic Rate, Maximum

latency, Request/transmission polic, dan minimum

Reserved traffic Rate. Contoh aplikasi aitu Voice

Over IP with silence suppression.

5. Best Effort (BE). Layanan ini cocok untuk trafik

yang bersifat best-effort yang tidak membutuhkan

jaminan kecepatan data. Layanan ini tidak ada

jaminan (requirement) pada rate atau delay-nya.

Aplikasi yang menggunakan layanan ini

mendapatkan jatah bandwidth yang tersisa setelah

keempat tipe layanan di atas mendapatkan

bagianya. Contoh: telnet dan layanan internet web

surfing.

2.3.2 Parameter QoS

Parameter QoS menggolongkan kualitas

transfer yang diberikan oleh suatu koneksi yang

diperoleh dengan membandingkan unit data pada sisi

masukan dan keluaran interface. Parameter QoS

adalah :

1. Waktu tunda (time delay).

2. Throughput.

3. Fairness.

2.4 TCP

Transmission Control Protocol (TCP) adalah

suatu protokol yang berada di lapisan transport (baik

itu dalam tujuh lapis model referensi OSI atau model

DARPA) yang berorientasi sambungan (connection-

oriented) dan dapat diandalkan (reliable). TCP

dispesifikasikan dalam RFC 793. TCP memiliki

karakteristik sebagai berikut:

1. Berorientasi sambungan (connection-oriented):

Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua

host, dua proses yang berjalan pada lapisan

aplikasi harus melakukan negosiasi untuk

membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Koneksi

TCP ditutup dengan menggunakan proses

terminasi koneksi TCP (TCP connection

termination).

2. Full-duplex: Untuk setiap host TCP, koneksi yang

terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur,

yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan

menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah

yang mendukung full-duplex, maka data pun

dapat secara simultan diterima dan dikirim.

Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence

number) dari data yang ditransmisikan dan sebuah

acknowledgment dari data yang masuk.

Page 4: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

4

3. Dapat diandalkan (reliable): Data yang

dikirimkan ke sebuah koneksi TCP akan

diurutkan dengan sebuah nomor urut paket dan

akan mengharapkan paket positive

acknowledgment dari penerima. Jika tidak ada

acknowledgment dari penerima, maka segmen

TCP (protocol data unit dalam protokol TCP)

akan ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima,

segmen-segmen duplikat akan diabaikan dan

segmen-segmen yang datang tidak sesuai dengan

urutannya akan diletakkan di belakang untuk

mengurutkan segmen-segmen TCP. Untuk

menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP

mengimplementasikan penghitungan TCP

Checksum.

4. Byte stream: TCP melihat data yang dikirimkan

dan diterima melalui dua jalur masuk dan jalur

keluar TCP sebagai sebuah byte stream yang

berdekatan. Nomor urut TCP dan nomor

acknowlegment dalam setiap header TCP

didefinisikan juga dalam bentuk byte. Meski

demikian, TCP tidak mengetahui batasan pesan-

pesan di dalam byte stream TCP tersebut. Untuk

melakukannya, hal ini diserahkan kepada protokol

lapisan aplikasi (dalam DARPA Reference

Model), yang harus menerjemahkan byte stream

TCP ke dalam "bahasa" yang ia pahami.

5. Memiliki layanan flow control: Untuk mencegah

data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu,

yang akhirnya membuat "macet" jaringan

internetwork IP, TCP mengimplementasikan

layanan flow control yang dimiliki oleh pihak

pengirim yang secara terus menerus memantau

dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada

satu waktu. Untuk mencegah pihak penerima

untuk memperoleh data yang tidak dapat

disangganya (buffer), TCP juga

mengimplementasikan flow control dalam pihak

penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer

yang masih tersedia dalam pihak penerima.

6. Mengirimkan paket secara "one-to-one": hal ini

karena memang TCP harus membuat sebuah

sirkuit logis antara dua buah protokol lapisan

aplikasi agar saling dapat berkomunikasi. TCP

tidak menyediakan layanan pengiriman data

secara one-to-many.

2.4.1 TCP Standar TCP Standar dirancang oleh Van Jacobson

pada akhir tahun 80-an. TCP menggunakan algoritma

untuk mengatur pengiriman data untuk menghindari

kongesti jaringan dengan suatu fase slow start,

congestion avoidance dan fast retransmit. Pada fase

slow start, window akan naik secara eksponensial

hingga ssthresh tercapai kemudian akan menaikkan

secara additive untuk setiap paket yang terkirim. Jika

terjadi packet loss akan masuk fase congestion

avoidance dengan menurunkan ssthresh menjadi

setengahnya dan cwnd=1.

Gambar 3. Kontrol kongesti pada TCP[10]

2.4.2 TCP New reno

TCP New reno merupakan pengembangan

dari TCP Reno yang hanya dapat menangani satu

segmen paket data yang hilang sehingga dapat

menangani pengiriman ulang paket data hilang lebih

dari satu dalam satu window tanpa menurunkan

ssthresh berkali-kali karena tidak akan meninggalkan

fase fast recovery sebelum semua paket dalam satu

window di ack semua.

Gambar 4. Kontrol kongesti pada TCP Reno[18]

2.4.3 TCP Westwood+ TCP Westwood merupakan varian TCP yang

dikembangkan oleh Saverio Mascolo dan kawan-

kawan di UCLA yang akan berevolusi menjadi TCP

westwood+ dengan pengembangan lebih lanjut

berdasar TCP Reno/New reno. Hal yang membedakan

antara Westwood+ dengan TCP New reno terletak

pada kontrol kongesti. TCP New reno menggunakan

AIMD (Additive Increse, Multiplicative Decrease)

sedangkan pada TCP Westwood+ menggunakan

AIAD (Additive Increse, Adaptive Decrease). Pada

AIMD TCP New reno, saat terjadi kongesti maka

paket hilang akan direspon dengan menurunkan

ssthres dan cwnd menjadi setengah sehingga lebar pita

yang dipakai menurun drastis. Pada AIAD TCP

Westwood+, paket hilang tidak akan direspon secara

ekstrim karena nilai ssthres dan cwnd akan diestimasi

secara adaptif berdasarkan bandwidth end-to-end pada

jaringan.

Page 5: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

5

Gambar 5. Kontrol ukuran congestion window (cwnd) pada TCP

Westwood+[18]

2.5 Network Simulator 2 (NS-2)

Network simulator (NS) dibangun sebagai

varian dari REAL Network Simulator pada tahun 1989

di UCB (University of California Berkeley). Dari awal

tim ini dibangun sebuah perangkat lunak simulasi

jaringan Internet untuk kepentingan riset interaksi

antar protokol dalam konteks pengembangan protokol

internet pada saat ini dan masa yang akan 5ating.

Network Simulator merupakan salah satu

perangkat lunak atau software yang dapat

menampilkan secara simulasi proses komunikasi dan

bagaimana proses komunikasi tersebut berlangsung.

Network Simulator melayani simulasi untuk

komunikasi dengan kabel dan komunikasi wireless.

III. PERANCANGAN SIMULASI

3.1 Parameter WiMAX

Pada perancangan simulasi kinerja protokol

TCP pada jaringan WiMAX menggunakan Network

Simulator 2 (NS-2) ini akan digunakan untuk

menganalisa kinerja TCP New Reno dan TCP

Westwood+. Kedua jenis TCP tersebut memiliki

karakteristik yang berbeda dalam mengatasi kongesti

pada jaringan. Simulasi WiMAX menggunakan NS-2

terdiri dari 1 BS melayani beberapa SS tergantung

skenario jaringan pada daerah yang berukuran 1000 m

X 1000 m. Perancangan program simulasi bertujuan

untuk merancang sistem yang semirip mugkin dengan

kondisi jaringan WiMAX yang sebenarnya. Parameter

WiMAX yang dipakai dalam modul ini dapat dilihat

dalam tabel berikut:

Tabel 2. Parameter pada WiMAX[4]

No Parameter Nilai

1 Rasio UL/DL 3:2

2 Jumlah simbol OFDMA tiap

frame

48

3 OFDMA symbol time 100.84 µs

4 Panjang frame OFDMA 5 ms

5 Jumlah subchannel 30

6 Bandwidth Request opp 12 simbol OFDMA

7 Initial ranging CID 0

8 Basic CIDs 1-1000

9 Primary CIDs 1001-2000

10 Transport/secondary

Management CIDs

2001-65278

11 Broadcast CIDs 65535

12 SFID range 1-4294967295

13 TTG 200 µs

14 RTG 200 µs

3.2 Skenario Simulasi

3.2.1 Skenario 1: Server Client

Pada skenario pertama ini akan menguji

perbandingan kinerja TCP New reno dibandingkan

dengan TCP Westwood+ dengan menggunakan

konfigurasi sederhana antara 1 server dan 1 client.

Konfigurasi ini untuk menguji kinerja TCP juga akan

diubah-ubah nilai error rate pada jaringan WiMAX

tersebut agar bisa diketahui kinerja congestion

window dari masing-masing TCP dengan variasi

sebagai berikut:

Tabel 3. Error rate pada konfigurasi server client

No. Error Rate

1 0,001

2 0,01

3 0,1

Gambar dari konfigurasi server client pada

jaringan WiMAX node 0 bertindak sebagai server

sedangkan node 1 bertindak sebagai client. Layanan

QoS dari WiMAX yang digunakan untuk

membangkitkan trafik TCP baik TCP New reno dan

TCP Westwood+ adalah layanan QoS Non-Real-Time

Polling Service (nrtPS). Konfigurasi skenario 1 dapat

dilihat pada gambar berikut ini:

Gambar 6. Konfigurasi skenario 1 server client

3.2.2 Skenario 2: Konfigurasi Jaringan Antar

Layanan QoS WiMAX

Pada konfigurasi 2 ini akan menguji

perbandingan kinerja antara TCP New reno dan TCP

Westwood+ pada jaringan yang terdiri dari beberapa

layanan QoS pada WiMAX antara lain layanan UGS

Page 6: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

6

(Unsolicited Grant Service), rtPS (Real Time Polling

Service), ertPS (Extended Real Time Polling Service)

serta Non Real Time Polling Service (nrtPS). Jumlah

node pada konfigurasi ini ada 4 buah jadi masing-

masing layanan QoS terdapat 1 node untuk

membangkitkan trafik layanan. Layanan QoS yang

digunakan oleh TCP New reno dan TCP Westwood+

adalah layanan QoS nrtPS. Pada konfigurasi ini akan

diuji kinerja TCP jika dihadapkan pada layanan

WiMAX lainnya yang memiliki garansi kualitas

layanan yang lebih mendapat prioritas. Dari skenario

ini diharapkan dapat terlihat bagaimana WiMAX

memberikan garansi layanan untuk menjaga QoS yang

dapat diandalkan. Untuk melihat kehandalan garansi

layanan WiMAX maka pada skenario ini akan

menggunakan error rate 0,001 dan 0,02. Konfigurasi

skenario 2 ini dapat dilihat pada gambar berikut ini:

Gambar 7. Konfigurasi antar layanan QoS WiMAX

3.2.3 Skenario 3: Uji Fairness TCP

Pada skenario 3 ini digunakan untuk menguji

fairness antar protokol TCP dalam satu jaringan. Pada

skenario ini menggunakan konfigurasi jaringan

bottleneck yang terdiri dari 3 sumber trafik TCP yang

berjalan dalam satu jaringan. Jadi dalam skenario ini

ada 1 server yang melayani 3 client yang

membangkitkan trafik TCP secara bersama-sama.

Pada protokol yang memiliki tingkat fairness yang

baik maka distribusi lebar pita akan merata antara satu

trafik dengan trafik yang lainnya, jadi tidak ada trafik

yang lebih mendominasi diantara trafik yang lainnya.

Sehingga dalam skenario ini akan diuji tingkat

fairness antara TCP New reno dan TCP Westwood+

terhadap protokol yang sejenis. Untuk uji fairness ini

akan dilakukan dua jenis skenario. Skenario pertama,

ketiga trafik TCP akan dibangkitkan secara bersamaan

dari awal mulainya simulasi dan skenario kedua,

ketiga trafik TCP tidak dibangkitkan bersamaan

namun bertahap dengan selang waktu 30 detik. Trafik

TCP pertama dibangkitkan pada detik 0, selanjutnya

trafik TCP kedua dibangkitkan pada detik ke-30 dan

terakhir trafik TCP ketiga dibangkitkan pada detik ke-

60. Gambar skenario uji fairness TCP ini dapat

dilihat pada gambar berikut ini:

Gambar 8. Konfigurasi uji fairness TCP

IV. EVALUASI UNJUK KERJA PROTOKOL

TCP

4.1 Evaluasi Skenario 1: Konfigurasi Server Client

4.1.1 Error Rate 0,001

Pada simulasi pertama ini didapatkan hasil

berikut ini:

Gambar 9. Congestion window (cwnd) antara TCP New reno

dengan TCP Westwood+ e=0,001

Dari gambar 9 di atas terlihat kinerja TCP

Westwood+ lebih baik karena cwnd berada di atas

TCP New reno. Pada TCP New reno nilai maksimum

cwnd mencapai 90, sedangkan pada TCP Westwood+

bisa di atas 120.

Tabel 4. Perbandingan Throughput TCP New reno dan

Westwood+ e=0,001

No

Waktu

(detik)

TCP New reno TCP westwood+

Jmh paket

diterima

(Byte)

Throughput

(Kbps)

Waktu

tunda

rata-rata

(detik)

Jmh paket

diterima

(Byte)

Throughput

(Kbps)

Waktu

tunda

rata-rata

(detik)

1. 10 30.193 24,2 0,015294 30.193 24,2 0,015294

2. 20 28.122 22,5 0,015294 41.747 33,4 0,015294

3. 30 28.667 22,9 0,015294 86.001 68,8 0,015294

4. 40 66.163 52,9 0,015294 120.772 96,6 0,015294

5. 50 110.417 88,3 0,015294 175.163 140,1 0,015294

6. 60 136.141 108,9 0,015294 161.974 129,6 0,015294

7. 70 109.981 88,0 0,015294 144.861 115,9 0,015294

8. 80 85.238 68,2 0,015294 105.621 84,5 0,015294

9. 90 97.337 77,9 0,015294 111.180 88,9 0,015294

10. 100 91.778 73,4 0,015294 111.180 88,9 0,015294

11. 110 138.321 110,7 0,015294 105.621 84,5 0,015294

Page 7: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

7

12 120 161.974 129,6 0,015294 100.934 80,7 0,015294

Total/Rata2 1.084.332 72,3 0,015294 1.295.247 86,4 0,015294

Gambar 10. Throughput TCP New reno dan Westwood+ e=0,001

Nilai throughput TCP berbanding lurus

dengan ukuran window-nya karena menunjukkan

jumlah Byte yang dikirimkan untuk tiap 1 MSS

(Maximum Segment Size, semakin tinggi ukuran

window-nya maka jumlah Byte yang dikirimkan

semakin besar sehingga throughput juga menjadi

besar. Dari tabel 4 dapat terlihat perbandingan

throughput antara TCP New reno terhadap TCP

Westwood+, dari tabel tersebut terlihat bahwa

throughput TCP Westwood+ lebih tinggi

dibandingkan TCP New reno. Pada 10 detik awal

simulasi terlihat ukuran cwnd dari kedua TCP sama

sehingga throughput dari kedua TCP juga sama

sekitar 24,2 Kbps dan jumlah paket yang diterima

30.193 Byte. Namun untuk detik-detik berikutnya

kinerja dari TCP Westwood+ lebih baik dibandingkan

dengan TCP New reno. Hal tersebut bisa dilihat pada

gambar 10 bahwa throughput TCP Westwood+

berada di atas garis throughput TCP New reno

walaupun di detik akhir simulasi TCP New reno bisa

di atas TCP Westwood+. Klo dilihat secara total

selama 120 detik simulasi, jumlah paket yang diterima

oleh TCP New reno berjumlah 1.084.332 Byte,

sedangkan jumlah paket yang diterima TCP

Westwood+ berjumlah 1.295.247 Byte. Jadi kinerja

TCP Westwood+ lebih baik karena jumlah paket yang

diterima lebih tinggi 19,45% dibandingkan jumlah

paket yang diterima TCP New reno. Rata-rata

throughput TCP Westwood+ yaitu 86,4 Kbps juga

lebih tinggi dari rata-rata throughput TCP New reno

pada nilai 72,3 Kbps. Untuk waktu tunda rata-rata

kedua TCP sama pada nilai 0,015294 detik.

4.1.2 Error Rate 0,01

Pada simulasi kedua ini menghasilkan data

sebagai berikut:

Gambar 11. Congestion window (cwnd) antara TCP New reno

dengan TCP Westwood+ e=0,01

Dari gambar 11 terlihat bahwa congestion

window dari TCP Westwood+ lebih baik

dibandingkan congestion window dari TCP New reno.

Nilai maksimum dari congestion window TCP

Westwood+ mencapai sekitar 70-an sedangkan nilai

maksimum congestion window TCP New reno hanya

mencapai 20-an.

Tabel 5. Perbandingan throughput TCP New reno dan Westwood+

e=0,01

No

Waktu

(detik)

TCP New reno TCP westwood+

Jmh

paket

diterima

(Byte)

Throughput

(Kbps)

Waktu

tunda rata-

rata (detik)

Jmh

paket

diterima

(Byte)

Throughput

(Kbps)

Waktu

tunda rata-

rata (detik)

1. 10 28.122 22,5 0,015294 29.975 24,0 0,015294

2. 20 27.686 22,1 0,015294 40.439 32,4 0,015294

3. 30 20.274 16,2 0,015294 58.642 46,9 0,015294

4. 40 9.374 7,5 0,015294 70.959 56,8 0,015294

5. 50 27.468 22,0 0,015294 42.728 34,2 0,015294

6. 60 11.118 8,9 0,015294 41.420 33,1 0,015294

7. 70 23.108 18,5 0,015294 46.652 37,3 0,015294

8. 80 27.359 21,9 0,015294 22.563 18,1 0,015294

9. 90 20.165 16,1 0,015294 23.762 19,0 0,015294

10. 100 30.411 24,3 0,015294 42.837 34,3 0,015294

11. 110 23.435 18,7 0,015294 76.954 61,6 0,015294

12 120 23.871 19,1 0,015294 67.362 53,9 0,015294

Total/Rata2 272.391 18,2 0,015294 564.293 37,6 0,015294

Page 8: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

8

Gambar 12. Throughput TCP New reno dan Westwood+ e=0,01

Dari gambar 12 di atas terlihat bahwa

throughput TCP Westwood+ masih berada di atas

TCP New reno. Secara keseluruhan berdasarkan tabel

5, selama simulasi rata-rata throughput dari TCP

Westwood+ sekitar 37,6 Kbps, nilai itu sekitar dua

kali lipat dari throughput dari TCP New reno yang

hanya berkisar pada 18,2 Kbps. Klo dilihat dari total

paket yang diterima, pada TCP Westwood+ dapat

mengirimkan paket sejmlah 564.293 Byte dan TCP

New reno dapat mengirimkan paket sejumlah 272.391

Byte. Jadi paket yang dapat dikirimkan TCP

Westwood+ lebih tinggi 107% dibandingkan pada

TCP New reno. Perbedaan yang cukup jauh tersebut

membuktikan bahwa kinerja dari TCP Westwood+

lebih baik dalam kondisi jaringan yang agak buruk

tersebut. Untuk waktu tunda rata-rata masih sama

untuk masing-masing TCP dan tidak terjadi kenaikan

dibandingkan pada kondisi jaringan dengan error rate

sebelumnya yaitu pada 0,015294 detik.

4.1.3 Error Rate 0,1

Pada simulasi ketiga ini menghasilkan data

sebagai berikut:

Gambar 13. Congestion window (cwnd) antara TCP New reno

dengan TCP Westwood+ e=0,1

Dari gambar 13 di atas terlihat pada error rate

0,1 terjadi kongesti yang cukup besar selama simulasi

hal ini ditandai dengan nilai cwnd yang jatuh ke nilai

awal slow start berulang-ulang. Namun jika

dibandingkan antara TCP Westwood+ dan TCP New

reno maka masih terlihat kinerja yang lebih baik pada

TCP Westwood+ namun tidak terlalu jauh. Nilai

maksimum dari TCP Westwood+ lebih tinggi pada

nilai 12 sedangkan TCP New reno pada nilai 9. Dari

gambar tersebut jg dilihat bahwa nilai minimum TCP

Westwood+ adalah 2 sedangkan pada TCP New reno

adalah 1.

Tabel 6. Perbandingan kinerja TCP New reno dan TCP

Westwood+ pada e=0,1

No

Waktu

(detik)

TCP New reno TCP westwood+

Jmh

paket

diterima

(Byte)

Throughput

(Kbps)

Waktu

tunda

rata-rata

(detik)

Jmh paket

diterima

(Byte)

Throughput

(Kbps)

Waktu

tunda rata-

rata (detik)

1. 10 1.199 1,0 0,015294 2.398 1,9 0,015294

2. 20 3.815 3,1 0,015294 3.597 2,9 0,015294

3. 30 7.085 5,7 0,015294 8.611 6,9 0,015294

4. 40 8.284 6,6 0,015294 6.540 5,2 0,015294

5. 50 5.014 4,0 0,015294 6.540 5,2 0,015294

6. 60 5.777 4,6 0,015294 8.502 6,8 0,015294

7. 70 5.777 4,6 0,015294 6.976 5,6 0,015294

8. 80 4.905 3,9 0,015294 6.104 4,9 0,015294

9. 90 5.341 4,3 0,015294 7.521 6,0 0,015294

10. 100 4.033 3,2 0,015294 5.123 4,1 0,015294

11. 110 5.232 4,2 0,015294 5.450 4,4 0,015294

12 120 4.142 3,3 0,015294 5.668 4,5 0,015294

Total/Rata2 60.604 4,0 0,015294 73.030 4,9 0,015294

Page 9: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

9

Gambar 14. Throughput TCP New reno dan Westwood+ e=0,1

Dari gambar 14 di atas terlihat bahwa

throughput TCP Westwood+ masih berada di atas

TCP New reno. Secara keseluruhan berdasarkan tabel

6, selama simulasi rata-rata throughput dari TCP

Westwood+ sekitr 4,9 Kbps, tidak terpaut jauh dari

throughput dari TCP New reno yang berkisar pada 4,0

Kbps. Klo dilihat dari total paket yang diterima, pada

TCP Westwood+ dapat mengirimkan paket sejumlah

73.030 Byte dan TCP New reno dapat mengirimkan

paket sejumlah 60.604 Byte. Jadi paket yang dapat

dikirimkan TCP Westwood+ lebih tinggi 20,5%

dibandingkan pada TCP New reno. Perbedaan yang

tidak terlampau jauh tersebut masih dapat

membuktikan bahwa kinerja dari TCP Westwood+

lebih baik dalam kondisi jaringan yang sangat buruk

tersebut. Untuk waktu tunda rata-rata masih sama

untuk masing-masing TCP dan tidak terjadi kenaikan

dibandingkan pada kondisi jaringan dengan error rate

sebelumnya yaitu pada 0,015294 detik.

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

0.001 0.01 0.1

Jmh

Byt

e

error rate

Perbandingan Jumlah Paket

diterima

TCP Newreno TCP Westwood+

Gambar 15. Perbandingan jumlah paket yang diterima TCP

dengan variasi error rate

4.2 Skenario 2: Konfigurasi Jaringan Antar

Layanan QoS WiMAX

4.2.1 Error Rate 0,001

Pada simulasi keempat ini menghasilkan data

sebagai berikut:

Gambar 16. Congestion window (cwnd) antara TCP New reno

dengan TCP Westwood+ e=0,001

Dari gambar 16 di atas dapat dilihat kinerja TCP

Westwood+ saat diuji pada jaringan yang ada trafik

lain masih menunjukkan kinerja yang lebih baik

dibandingkan dengan TCP New reno. Nilai

maksimum cwnd TCP Westwood+ mampu mencapai

di atas 170 sedangkan pada TCP New reno hanya 40.

Throughput secara keseluruhan antar layanan QoS

dapat dilihat pada tabel dan gambar berikut.

Tabel 7. Perbandingan kinerja TCP New reno dan TCP

Westwood+ e=0,001

Layanan

QoS

TCP New reno TCP Westwood+

Paket

diterima

(Byte)

Throughput

rata-rata

(Kbps)

delay

rata-rata

(detik)

Paket

diterima

(Byte)

Throughput rata-rata

(Kbps)

delay

rata-rata

(detik)

UGS 521.783 34,79 0,004835 521.347 34,76 0,004835

ertPS 469.790 31,32 0,006752 469.681 31,31 0,006752

rtPS 2.769.690 184,65 0,005514 2.762.605 184,17 0,005514

nrtPS 553.175 36,88 0,003028 1.271.812 84,79 0,003028

Gambar 17. Throughput TCP New reno dan Westwood+

Page 10: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

10

Dari data di atas dapat dilihat kinerja masing-

masing TCP berdasarkan nilai throughput rata-rata

pada jaringan dengan trafik jamak. Throughput TCP

New reno adalah throughput dari layanan nrtPS

mengalami fluktuasi anatar 30 Kbps sampai dengan

60 Kbps dengan nilai throughput rata-rata 36,88

Kbps. Nilai throughput layanan QoS UGS, ertPS dan

rtPS dilihat dari tabel 7 dengan throughput rata-rata

sekitar 34,79 Kbps, 31,32 Kbps dan 184,65 Kbps.

Sedangkan waktu tunda rata-rata UGS, ertPS, rtPS

dan nrtPS yaitu berturut-turut 0,004835 detik,

0,006752 detik, 0,005514 detik dan 0,003028 detik.

Jumlah paket yang diterima pada TCP New reno

berjumlah 553.175 Byte. Pada TCP Westwood+ ini

memiliki nilai throughput rata-rata sebesar 84,79

Kbps, lebih tinggi dari TCP New reno. Perbandingan

throughput antara TCP New reno dan TCP

Westwood+ dapat dilihat pada gambar 17. Jumlah

paket yang diterima pada TCP Westwood+ terjadi

kenaikan sebesar 130% menjadi 1.271.812 Byte.

Jumlah paket untuk layanan QoS lainnya dapat dilihat

di tabel 7, dengan jumlah paket terbesar yang terkirim

adalah pada layanan rtPS. Untuk waktu tunda tidak

mengalami perubahan dan masih sama baik pada

simulasi menggunakan TCP Newereno dan TCP

Westwood+. Dari data simulasi tersebut dapat

disimpulkan bahwa kinerja TCP Westwood+ pada

jaringan trafik jamak lebih baik dibandingkan TCP

New reno.

4.2.2 Error Rate 0,02

Pada simulasi kelima ini menghasilkan data

sebagai berikut:

Gambar 18. Congestion window (cwnd) antara TCP New reno

dengan TCP Westwood+ e=0,02

Dari gambar 18 di atas dapat dilihat bahwa

nilai cwnd dari TCP Westwood+ rata-rata masih

berada di atas cwnd TCP New reno. Nilai maksimum

cwnd TCP Westwood+ bisa sampai nilai 28

sedangkan nilai maksimum cwnd TCP New reno

hanya 17. Hal itu menunjukkan dengan kenaikan

error rate menjadi 0,02, TCP Westwood+ masih lebih

baik dalam menangani error jaringan.

Tabel 8. Perbandingan kinerja TCP New reno dan Westwood+

Layanan

QoS

TCP New reno TCP Westwood+

Paket

diterima (Byte)

Throughput

rata-rata (Kbps)

delay rata-

rata (detik)

Paket

diterima (Byte)

Throughput

rata-rata (Kbps)

delay rata-

rata (detik)

UGS 502.381 33,50 0,004835 500.419 33,36 0,004835

ertPS 451.478 30,10 0,006752 452.677 30,18 0,006752

rtPS 2.664.287 177,62 0,005514 2.650.880 176,73 0,005514

nrtPS 126.113 8,41 0,003028 192.603 12,84 0,003028

Gambar 19. Throughput TCP New reno dan Westwood+

Dari data di atas dapat dilihat kinerja masing-

masing TCP berdasarkan nilai throughput rata-rata

pada jaringan dengan trafik jamak. Throughput TCP

New reno adalah throughput dari layanan nrtPS

mengalami fluktuasi antara 2 Kbps sampai dengan 17

Kbps dengan nilai throughput rata-rata 8,41 Kbps.

Nilai throughput layanan QoS UGS, ertPS dan rtPS

dilihat dari tabel 8 memiliki throughput rata-rata

sekitar 33,50 Kbps, 30,10 Kbps dan 177,62 Kbps.

Sedangkan waktu tunda rata-rata UGS, ertPS, rtPS

dan nrtPS yaitu berturut-turut 0,004835 detik,

0,006752 detik, 0,005514 detik dan 0,003028 detik.

Jumlah paket yang diterima pada TCP New reno

berjumlah 126.113 Byte. Pada TCP Westwood+

memiliki nilai throughput rata-rata sebesar 12,84

Kbps, lebih tinggi dari TCP New reno. Perbandingan

throughput antara TCP New reno dan TCP

Westwood+ dapat dilihat pada gambar 19. Jumlah

paket yang diterima pada TCP Westwood+ terjadi

kenaikan sebesar 53% menjadi 192.603 Byte. Jumlah

paket yang terkirim untuk layanan QoS lainnya dapat

dilihat di tabel 8, dengan jumlah paket terbesar yang

terkirim adalah pada layanan rtPS. Untuk waktu tunda

tidak mengalami perubahan dan masih sama baik pada

simulasi menggunakan TCP Newereno dan TCP

Page 11: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

11

Westwood+. Dari data simulasi tersebut dapat

disimpulkan bahwa kinerja TCP Westwood+ pada

jaringan trafik jamak lebih baik dibandingkan TCP

New reno.

Satu hal yang mungkin bisa kita ketahui

dengan membandingkan tabel 7 dan tabel 8, kita bisa

melihat bahwa throughput rata-rata dari UGS, ertPS

dan rtPS cenderung stabil dan tidak berubah banyak

dibandingkan nrtPS meskipun terjadi perubahan error

rate dari 0,001 menjadi 0,02 (20 kali lipat). WiMAX

masih memberikan rata-rata throughput relatif sama

yaitu UGS dikisaran 33 Kbps, ertPS dikisaran 30

Kbps dan rtPS dikisaran 177-184 Kbps.Hal ini sesuai

dengan garansi dari WiMAX yang menjaga QoS dan

memberikan jaminan alokasi lebar pita sesuai yang

dibutuhkan dari ketiga QoS.

4.3 Uji Fairness TCP

4.3.1 Waktu Pembangkitan Trafik Bersamaan Hasil simulasi keenam hanya menghasilkan

data grafik congestion window dari ketiga TCP yang

dibangkitkan. Saat ketiga TCP dibangkitkan secara

bersamaan memiliki grafik berikut:

Gambar 20. Cwnd TCP New reno 1, New reno 2, dan New reno 3

yang dibangkitkan bersamaan

Dari gambar di atas dapat dilihat cwnd dari

ketiga TCP New reno yang dibangkitkan. Dari gambar

tersebut terlihat bahwa dalam pembagian lebar pita

masih relatif adil karena tidak ada TCP yang terlalu

mendominasi walaupun TCP 1 memiliki cwnd yang

lebih tinggi dari yang lainnya.

Gambar 21. Cwnd TCP Westwood+ 1, Westwood+ 2 dan

Westwood+ 3 yang dibangkitkan secara bersamaan

Dari gambar di atas dapat dilihat cwnd dari

ketiga TCP Westwood+ yang dibangkitkan. Dari

gambar tersebut terlihat bahwa dalam pembagian

lebar pita masih adil karena tidak ada TCP yang

terlalu mendominasi dari yang lainnya.

4.3.2 Waktu Pembangkitan Trafik Berbeda Hasil simulasi ke tujuh dilakukan dengan

membangkitkan 3 trafik TCP dengan jeda 30 detik.

Gambar 22. Cwnd TCP New reno 1, New reno 2, dan New reno 3

yang dibangkitkan dengan jeda 30 detik

Dari gambar di atas, walaupun pembangkitan

trafik dilaksanakan secara bertahap dengan selang

waktu 30 detik masih menunjukkan bahwa pembagian

lebar pita masih relatif adil dengan tidak adanya TCP

yang terlalu mendominasi dengan mengambil

resource lebih banyak dibandingkan dengan TCP

lainnya.

Gambar 22. Cwnd TCP Westwood+ 1, Westwood+ 2 dan

Westwood+ 3 yang dibangkitkan dengan jeda 30 detik

Pada TCP Westwood+ yang dibangkitkan

secara bertahap memperlihatkan pembagian lebar pita

yang adil antar TCP meskipun psampai detik ke-70

memperlihatkan TCP 1 mendominasi jaringan.

Setelah detik ke-70 mulai terjadi pembagian lebar pita

yang cukup adil.

Dari skenario 3 dapat disimpulkan bahwa

pembagian lebar pita (fairness) antar TCP relatif

masih adil karena tidak adanya TCP yang mengambil

resource lebih banyak dari pada TCP yang lainnya

dilihat dari congestion window tiap TCP.

Page 12: Makalah Seminar Tugas Akhir SIMULASI KINERJA PROTOKOL …elektro.undip.ac.id/el_kpta/wp-content/uploads/2012/05/L2F307047...1) Mahasiswa Teknik Elektro UNDIP 1 2) Dosen Teknik Elektro

12

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Cara kerja AIAD (Additive Increse, Adaptive

Decrease) TCP Westwood+ pada fase

Congestion Avoidance memiliki kinerja yang

lebih baik dari pada AIMD (Additive Increse,

Multiplicative decrease ) TCP New reno.

2. Kenaikan jumlah Byte yang diterima antara TCP

Westwood+ dibandingkan TCP New reno

bervariasi tergantung konfigurasi yang

diterapkan. Pada konfigurasi server client

menghasilkan kenaikan sebesar 19,45%

(e=0,001), 107% (e=0,01) dan 20,5% (e=0,1).

Pada konfigurasi jaringan trafik jamak

menghasilkan kenaikan sebesar 130% (e=0,001)

dan 53% (e=0,02).

3. Rata-rata waktu tunda TCP baik TCP New reno

dan TCP Westwood+ tidak berubah pada

konfigurasi berbeda.

4. Throughput dari layanan QoS UGS, ertPS dan

rtPS dari jaringan WiMAX mendapat garansi dan

relatif stabil pada variasi error rate dan

konfigurasi yang berbeda.

5. TCP New reno dan TCP Westwood+ pada uji

fairness, antar protokol TCP cukup fair karena

tidak adanya TCP yang mendominasi

dibandingkan lainnya dan terjadi pembagian

lebar pita yang cukup adil.

5.2 Saran

Untuk penelitian selanjutnya perlu diuji kinerja

TCP Westwood+ pada hand over jaringan mobile

WiMAX 802.16e.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Allman, M. TCP Congestion Control RFC2581,

ietf.org/rfc/rfc2581.txt, 1999.

[2] Amanda, D., Simulasi PemodelanKanal IEEE 802.16d

dengan Menggunakan SUI Model, Laporan Tugas Akhir

S1, ITB, Bandung, 2007.

[3] Bilich, C.G., TCP Over WiMAX Networks.

[4] Hedi, I.S., Algoritma Scheduling Weighted Round Robin

dan Deficit Round Robin pada Jaringan WiMAX, Tesis S2,

ITB, Bandung, 2007.

[5] Indarto, E., dan Wirawan, A.B., Mudah Membangun

Simulasi dengan Network Simulator-2, Penerbit Andi,

Yogyakarta, 2004.

[6] Jiménez, T., dan Altman, E., NS Simulator for beginners,

2003.

[7] Marieska, M.D., Analisis Algoritma Penjadwalan Berbasis

Quality of Service, Laporan Tugas Akhir S1,

ITB,Bandung, 2008.

[8] Mascolo, S., dan Grieco, L.A., Performance Comparison

of Reno, Vegas and Westwood+ congestion Control, Tech

Rep N. 07/03/S.

[9] NS2 Simulator, http://www.isi.edu/nsnam/ns [10] Nishida, Y., TCP and Congestion Control (Day 2), Materi

Presentasi, Sony Computer Science Lab Inc.

[11] Rakiminputra, P.P., Analisa Perbandingan Performansi

TCP Cubic dan TCP Westwood+ pada Jaringan IEEE

802.11S, Laporan Tugas Akhir S1, ITT, Bandung, 2011.

[12] Siyamta, Sistem Keamanan Pada Wireless Interoperability

for Microwave Access(WiMAX), Tesis S2, ITB, Bandung,

2004.

[13] Sukiswo, TCP Westwood+ Enhancement, Tesis S2, ITB,

Bandung, 2007.

[14] Standard for Local and metropolitan area network, IEEE

Standard 802.16, 2004.

[15] TCP Westwood-modules for NS2,

http://www.cs.ucla.edu/NRL/hpi/tcpw/tcpw_ns2/tcp-

westwood.htm, November 2009.

[16] Vaidya, N.H., TCP for Wireless and Mobile Host

(MobiComm’99 Tutorial), Texas A&M University, 1999.

[17] Varadhan, K., dan Fall, K.. The ns manual (formerly ns

note and documentation), 2008.

[18] Westwood+ TCP, http://www-ictserv.poliba.it/mascolo/

tcp%20westwood/home.htm, Januari 2010.

[19] WiMAX v2.03, http://ndsl.csie.cgu.edu.tw/download.php,

Maret 2009.

Toni Rachmanto (L2F307047) Lahir di

Grobogan, 8 April 1985. Menyelesaikan

pendidikan Diploma 3 di Politeknik

Negeri Semarang. Saat ini sedang

menempuh pendidikan Strata 1 di

jurusan Teknik Elektro bidang

Konsentrasi Teknik Elektronika

Telekomunikasi Universitas Dipenegoro.

Email : [email protected]

Menyetujui dan Mengesahkan

Pembimbing I

Sukiswo, S.T., M.T.

NIP. 19690714 199702 1001

Tanggal……………………

Pembimbing II

Ajub Ajulian Zahra, S.T., MT.

NIP. 19710719 199802 2001

Tanggal……………………….