BAB III

PERANCANGAN

3.1 Gambaran Umum

Pada gambar 3.1 dapat dilihat rancangan sederhana dari video streaming pada

jaringan WLAN (Wireless Local Community Network).

Gambar 3.1 Rancangan Video Streaming pada Jaringan WLAN

Secara umum, bab ini berisi tentang perancangan sistem video streaming pada

sebuah jaringan WLAN (Wireless Local Area Network), diagram blok dari PDSL (Power

Digital Subscriber Line), proses transmisi, spesifikasi perangkat, perangkat lunak

pendukung, pengaturan dan pengambilan data serta rumus-rumus yang diperlukan dalam

pengambilan data analisa. Perancangan video streaming ini dilakukan pada sebuah

jaringan berbasis WLAN melalui PDSL yang berada pada gedung Laboratorium dan

gedung D. Perlu diperhatikan bahwa yang terjadi hanya hubungan komunikasi data antara

server dan client.

Adapun skema dari Tugas Akhir yang penulis buat sebagai berikut:

Gambar 3.2 Skematik Video Streaming pada jaringan WLAN melalui PDSL

(Power Digital Subscriber Line)

Berdasarkan Gambar 3.2 dalam perancangan Video Streaming pada jaringan

WLAN (Wireless Local Area Network) melalui PDSL (Power Digital Subscriber Line)

dapat digambarkan skematiknya. Adapun penjelasan masing-masing bagian sebagai

berikut:

1. ISP (Internet Service Provider)

Adalah perusahaan atau badan yang menyediakan jasa sambungan internet

dan jasa lainnya yang berhubungan.

2. Router

Adalah perangkat jaringan yang digunakan untuk menghubungkan beberapa

network, baik network yang sama maupun berbeda dari segi teknologinya

seperti menghubungkan network yang menggunakan topologi Bus, Star dan

Ring.

3. Laptop Server

Adalah perangkat yang digunakan sebagai komputer sentral yang menangani

kumpulan data dan memberikan layanan terhadap komputer client

4. PDSL (Power Digital Subscriber Line) Lan

Adalah perangkat yang digunakan sebagai media transmisi data dari laptop

server ke client melalui jaringan listrik

5. PDSL (Power Digital Subscriber Line) Wireless

Adalah perangkat yang digunakan sebagai media transmisi data dan menjadi

access point untuk memancarkan sinyal wifi.

6. Laptop Client

Adalah perangkat yang digunakan untuk mengakses penyedia layanan

(server) dan berisi aplikasi / software untuk mengakses data dari server.

3.2 Sistem Diagram Flowchart

Gambar 3.3 menunjukkan diagram flowchart dari perancangan sistem video

streaming dari server hingga ke client pada jaringan WLAN (Wireless Local Area

Network) dengan melalui PDSL (Power Digital Subscriber Line).

Pengukuran kualitas layanan video streaming menggunakan software Wireshark

dan diberikan nilai bit rate yang bervariasi yaitu 448 Kbps, 512 Kbps dan 1028 Kbps.

Pemilihan variasi bit rate adalah dengan mengacu pada bit rate yang secara umum telah

tersedia oleh layanan ISP (Internet Service Provider). Selain bit rate, pengukuran juga

berdasarkan jarak antara PDSL LAN dan PDSL Wireless, untuk mengetahui seberapa

Gambar 3.3 Diagram Flowchart

baik atau buruk parameter-parameter kualitas layanan jika dibandingkan dengan jarak

PDSL tertentu. Keterangan lebih lanjut akan dijelaskan pada subbab-subbab berikutnya.

3.3 Perancangan Video Streaming

Pada gambar 3.4 menjelaskan proses yang terjadi ketika permintaan untuk video

streaming dilakukan. Penjelasan yang terjadi adalah:

Gambar 3.4 Proses Video Streaming

Proses streaming dilakukan dengan bantuan sebuah aplikasi perangkat lunak yaitu

VLC (Video Local Client). Laptop Client akan me-request halaman web kepada laptop

server kemudian laptop client akan mer-request untuk memutar video streaming dimana

kemudian laptop server akan memberikan balasan berupa halaman web untuk video

streaming, maka web dari laptop server akan membawa permintaan tersebut, kemudian

web dari laptop server menerima balasan, lalu balasannya akan diteruskan web laptop

server menuju laptop client.

3.4 PDSL sebagai Wireless Access Point

Wireless Access Point adalah perangkat keras yang memungkinkan perangkat

wireless lain seperti laptop dan ponsel untuk terhubung ke jaringan kabel menggunakan

Wifi (Wireless Fidelity), bluetooth atau perangkat standar lainnya.

Pada gedung laboratorium dan gedung D telah menggunakan Wireless Access

Point, banyak kekurangan menggunakan Wireless Access Point seperti biaya yang cukup

besar, proses pemasangan yang cukup rumit dari segi pengadaan alat sampai ke instalasi

kabel serta jangkauan pancaran sinyal wifi dari wireless access point pada gedung

tersebut hanya berjarak sekitar 5-10 meter ke user dan terhalang oleh tembok

disekitarnya. Untuk menghindari hal-hal tersebut diperlukan media yang dapat

memancarkan sinyal tanpa terganggu oleh halangan tembok dan memerlukan jarak

pancaran sinyal wifi yang jauh, maka media transmisi data yang paling tepat dalam hal

ini dengan menggunakan sepasang PDSL (Power Digital Subscriber Line).

Gambar 3.5 Koneksi Wifi dari PDSL Wireless

Dalam tugas akhir ini, Wireless Access Point diganti dengan menggunakan sebuah

PDSL Wireless untuk memancarkan sinyal wifi lebih jauh dengan komunikasi data

melewati jaringan listrik.

3.5 Lokasi Perancangan

Ada dua gedung untuk dua pengujian video streaming melalui PDSL (Power

Digital Subscriber Line) yaitu gedung laboratorium dan gedung D. Dua gedung tersebut

dapat digambarkan sebagai berikut:

Berdasarkan gambar 3.6 (a) dan (b) dapat dilihat bentuk gedung laboratorium

tampak depan dan secara keseluruhan. Perancangan video streaming dilakukan didalam

gedung laboratorium. Didalam gedung sudah terdapat router, wireless access point,

laptop server, PDSL LAN, PDSL Wireless, dan laptop client. Perancangan video

streaming dilakukan berdasarkan kondisi yang ada yaitu gedung laboratorium dikelilingi

oleh tembok-tembok yang besar dan luas. Jika melalui wireless access point biasa, sinyal

wifi belum meng-cover seluruh area gedung karena wireless access point hanya 5-10

Gambar 3.6 (a) Gedung Laboratorium tampak depan.

(b) Gedung Laboratorium secara keseluruhan.

(a) (b)

meter memancarkan sinyal wifi dan terhalang tembok-tembok, maka dari itu perancangan

video streaming akan melalui PDSL (Power Digital Subscrber Line). Jarak antara PDSL

LAN dan PDSL Wireless di dalam gedung ini adalah 20 meter.

Berdasarkan gambar 3.7 dapat dilihat gambar (a) dan (b) gedung D secara

keseluruhan dan tampak atas. Gedung D menjadi tempat kedua untuk pengujian Tugas

Akhir ini. Tidak jauh berbeda dengan penjelasan gambar pengujian yang pertama,

perbedaan hanya pada peletakkan laptop client dan PDSL Wireless. Jarak antara PDSL

LAN yg telah dihubungkan router di gedung laboratorium dengan PDSL Wireless yg

dihubungkan di stop kontak gedung D adalah 57 meter. Sudah jelas bahwa jika wireless

access point biasa berada di gedung laboratorium, maka gedung D tidak akan

mendapatkan sinyal Wifi atau disebut daerah blank spot karena jarak yang sangat jauh

Gambar 3.7 (a) Gedung D secara keseluruhan.

(b) Gedung D tampak atas.

(a) (b)

yaitu 57 meter. Maka dari itu pengujian video streaming dilakukan melalui PDSL LAN

dan PDSL Wireless.

3.6 Cara Kerja

Pengambilan data pada Tugas Akhir dilihat berdasarkan cara kerja yang dilakukan

sebagai berikut:

Gambar 3.8 Topologi Jaringan

Topologi jaringan menggambarkan bahwa jaringan WLAN (Wireless Local Area

Network) sudah dibangun didalam kedua gedung. Didalam kedua gedung tersebut di uji

kualitas layanan video streaming. Seperti yang sudah dijelaskan pada subbab sebelumnya

tentang proses terjadinya video streaming, pengujian akan dilakukan dari laptop server

menuju laptop client. Disini Bit Rate akan di atur bervariasi yaitu 448 Kbps, 512 Kbps

dan 1028 Kbps. Pemilihan variasi bit rate adalah dengan mengacu pada bit rate yang

secara umum telah tersedia oleh layanan ISP (Internet Service Provider). Pengukuran

Router

Laptop

Server

PDSL

Wireless PDSL

Laptop

Client

berdasarkan bit rate untuk mengetahui seberapa baik atau buruknya parameter-parameter

kualitas layanan video streaming yang terdiri dari Delay, Throughput dan Packetloss.

Dalam pengujian, laptop akan dihubungkan ke router sebagai server. Laptop

sudah terkoneksi dengan ISP (Internet Service Provider), dimana ISP sebagai penyedia

layanan jasa sambungan internet.

Kemudian dari router akan di koneksikan melalui wireless access point. Disini

wireless access point diganti dengan sebuah PDSL Wireless. Kenapa wireless access

point diganti dengan PDSL Wireless ? Karena wireless access point biasa memiliki

banyak kekurangan seperti pemasangan media kabel yang rumit dan cukup mahal dan

tidak mampu memancarkan sinyal wifi yang jauh atau pada daerah Blank Spot serta jika

terhalang tembok besar tidak akan bisa memancarkan sinyal, sedangkan PDSL Wireless

memiliki kelebihan seperti pemasangan yang tidak rumit dan jarak jangkau maksimal 300

meter dalam media jaringan listrik serta jarak memancarkan sinya wifi ke user/client

maksimal sekitar 30 meter.

Pengiriman file video streaming dilakukan dari laptop server ke laptop client.

Laptop server telah terkoneksi oleh wireless router utama. Setelah itu di dalam sebuah

aplikasi perangkat lunak VLC (Video Local Client), laptop server memasukkan web

address dan melakukan pen-settingan yang ada di VLC. Lalu laptop client akan

memasukkan IP address milik laptop server untuk melakukan streaming video.

Komunikasi data video streaming dilakukan dari laptop server menuju laptop client yang

akan melewati PDSL LAN yang sudah dihubungkan ke router. Setelah itu PDSL Wireless

akan di hubungkan ke stop kontak dan berada di daerah Blank Spot. PDSL LAN dan

PDSL Wireless akan di-pairing. Kemudian laptop client akan terhubung dengan PDSL

Wireless dan menerima file dari laptop server.

Pengujian dilakukan dalam dua tempat. Tempat pertama yaitu gedung

laboratorium. Jarak antara PDSL LAN dan PDSL Wireless di gedung laboratorium adalah

20 meter. Tempat kedua adalah gedung D. Jarak antara PDSL LAN dan PDSL Wireless

di gedung D adalah 57 meter.

3.7 Sistem Pemrosesan Sinyal

Pada Tugas Akhir ini, dijelaskan sistem pemrosesan sinyal dari video streaming

dan PDSL (Power Digital Subscriber Line). Berikut sistemnya:

3.7.1 Proses Sinyal Video Streaming

Komunikasi data dalam topologi jaringan memerlukan teknik penyaluran sinyal

agar data yang terkirim sesuai keadaan yang sebenarnya atau sesuai keinginan. Dalam

Tugas Akhir ini, video streaming menggunakan teknik perosesan sinyal Unicast.

Unicast merupakan transmisi jaringan point to point (one to one). Ketika

digunakan, satu sistem tunggal mencoba berkomunikasi hanya dengan satu sistem lainya.

Jaringan point to point biasanya digunakan pada jaringan yang sederhana, dengan

menghubungkan jaringan wireless/local ke jaringan lain melalui satu titik akses point.

Gambar 3.9 Pengiriman paket data ke Unicast address

Pada metode unicast, sebuah server mengirimkan file multimedia ke satu atau

beberapa client penerima. Permasalahan pada metode unicast terjadi ketika beberapa

client mengakses suatu file multimedia tersebut secara bersamaan. Ketika hal ini terjadi,

maka copy dari file tersebut akan direplikasi sebanyak client yang mengakses. Oleh sebab

itu, semakin banyak client yang mengakses pada saat yang bersamaan, maka jalur

jaringan akan menjadi padat oleh lalu lintas data file multimedia yang diminta oleh client-

client tersebut, khususnya untuk file video multimedia yang umumnya berukuran cukup

besar. Hal ini menyebabkan permasalahan keterbatasan skalabilitas pada penerapan

metode unicast. Dua factor yang akan mempengaruhi utilisasi bandwidth bila melakukan

transmisi menggunakan metode ini adalah jumlah koneksi client, dan jumlah replikasi file

yang ditransmisikan untuk setiap client.

3.7.2 Proses Sinyal PDSL

Sistem transmisi PDSL dilakukan dengan cara menumpangkan sinyal data pada

frekuensi yang ada di kabel listrik. Namun, secara teknis untuk menumpangkan sinyal

data dibutuhkan frekuensi rendah dengan kisaran 50 Hz dan kondisi tegangan listrik yang

stabil.

Sinyal informasi yang dikirimkan PDSL dibuat tinggi yaitu sebesar 300 KHz agar

sinyal tersebut dapat ditumpangkan pada frekuensi rendah yang dimiliki oleh kabel listrik

yaitu sebesar 50/60 Hz, hal tersebut dilakukan agar sinyal frekuensi tidak terjadi saling

melemahkan dan sinyal data memungkinkan untuk dilewatkan pada kabel listrik. Apabila

sinyal data PDSL ditransmisikan dengan frekuensi rendah maka dapat terjadi radiasi dari

kabel listrik sehingga data yang ditumpangkan rusak.

Perangkat PDSL yang digunakan pada implementasi ini secara umum diagram

blok perangkat PDSL digambarkan sebagai berikut :

Inte

rface

Eth

ern

et

Microprocessor

Mod

FM

(Channel

Encoder)

Dem

FM

(Channel

Decoder)

Tx

(Last

Step)

Source

Encoder

Channel

Regulator

Source

Decoder

Rx

(First

Step)

Analog

Bandpass

Filter

Noise

Cou

pli

ng

Cir

cuit 2

20

V/

50

Hz

Netral

Interface digital

signal processing

Phase

Gambar 3.10 Blok Diagram PDSL (Power Digital Subscriber Line) Secara Umum.

Dapat dilihat proses pada saat pengiriman dimana sinyal data digital berupa

keluaran biner dilakukan pengkodean pada source encoder lalu sinyal data yang berupa

digital dimodulasikan dengan sinyal pembawa pada modulator lalu dikirimkan melalui

jaringan listrik.

Adapun bagian-bagian dari perangkat powerline communication dijelaskan

sebagai berikut :

1. Mikroprocessor

Mikroprocessor menterjemahkan sinyal data informasi pada sistem PDSL

2. Digital Signal Processing

Proses pengiriman pada digital signal processing dalam encoder dilakukan

pengkodingan dari yang sebelumnya berupa biner dikoding menjadi sinyal data

yang memiliki identitas. Pada proses penerima decoder melakukan pengembalian

sinyal data menjadi sinyal data sebenarnya agar data tersebut dapat dikembalikan

sesuai yang dikirimkan.

3. Modulator dan Demodulator FM

Pada proses pengiriman modulator digunakan untuk memodulasikan

(menumpangkan) sinyal data pada frekuensi pembawa dalam PDSL yaitu sebesar

300kHz. Sinyal data yang ditumpangkan berupa sinyal data digital dengan hasil

modulasinya yaitu FM.

Gambar 3.11 Proses modulasi sinyal PDSL

Pada gambar 3.11 dapat dilihat sinyal data ditumpangkan pada frekuensi

pembawa yang berada di perangkat PDSL adapter dan hasil sinyal modulasinya

berupa gelombang FM dengan gambaran rapat renggang.

Pada proses penerima Demodulator digunakan untuk memisahkan antara

sinyal data yang ditumpangkan dengan frekuensi pembawa agar data digital

tersebut dapat dibaca kembali.

4. Coupling circuit (kopling kapasitor) digunakan untuk melewatkan frekuensi

tinggi dari peralatan PDSL ke penghantar jala-jala listrik dan pada penerima

kopling kapasitor memblok frekuensi rendah jala-jala listrik sebesar 50Hz yang

dilewatkan hanya frekuensi tinggi. Line tuner digunakan untuk menyesuaikan

impedansi antara impedansi perangkat PDSL dengan jaringan listrik. Protective

device untuk menyalurkan ke tanah, arus yang masih ada dibagian bawah

kapasitor kopling. Frekuensi kerja yang digunakan untuk sistem PDSL adalah 300

kHz. Kopling kapasitor bekerja berdasarkan bandpass filter dengan pengaturan

sebesar frekuensi pembawa yaitu 300kHz. Kemudian frekuensi pembawa yang

sudah dimodulasikan dengan sinyal data tersebut ditumpangkan dalam jala-jala

listrik. Blok diagram dari peralatan kopling ditunjukkan dalam gambar 3.9.

Gambar 3.12 Perangkat Kopling Kapasitor

Fungsi peralatan kopling diantaranya adalah :

- Melalukan suatu lebar bidang frekuensi pembawa dari terminal PDSL ke

saluran tegangan tinggi dan sebaliknya, dengan mengusahakan rugi-rugi

berupa redaman sinyal serendah mungkin.

- Melindungi peralatan komunikasi dari tegangan yang berlebihan.

- Memberikan impedansi tinggi terhadap frekuensi pembawa yang

berfrekuensi tinggi agar tidak dipengaruhi oleh peralatan elektronik lainnya.

Pada pengiriman data melalui media jaringan listrik dengan melewatkan frekuensi

pembawa yang berisikan sinyal data tersebut digambarkan pada gambar 3.12

Gambar 3.13 Bentuk Gelombang saat Pengiriman

Pada jaringan listrik dilakukan metode teknik modulasi OFDM sebagai modulasi

tingkat kedua, dengan cara membagi data secara paralel pada sejumlah sub-kanal, lalu

masing-masing data pada sub-kanal tersebut dimodulasikan dengan sub-frekuensi

pembawa yang saling orthogonal (tegak lurus), selanjutnya ditransmisikan secara

bersamaan.

3.8 Spesifikasi Alat

Berdasarkan Tugas Akhir ini, adapun spesifikasi perangkat yang dibutuhkan

sebagai berikut:

Tabel 3.1 Spesifikasi TP-Link AV-200 Nano Powerline Adapter TL-PA2010

Hardware Features

Standards and protocols HomePlug AV, IEEE802.3,

IEEE802.3u

Interface 1*10/100Mbps Ethernet Ports

Plug Type EU

Button Pair Button

LED Indicator PWR, PLC, ETH

Dimensions (W x D x H) 2.6 x 2.0 x 1.1in.

(65 × 52 × 28.5mm)

Power Consumption < 2.0 W

Range 300M in house

Software Features

Modulation Technology OFDM

Encryption 128-bit AES Encryption

Others

Certifications CE, FCC, RoHS

System Requirements Windows 2000/XP/2003/Vista,

Windows 7, Mac, Linux

Tabel 3.2 Spesifikasi TP-Link AV-500 Wifi Powerline Extender TL-WPA4220

Hardware Features

Standards and Protocols HomePlug AV, IEEE802.3, IEEE802.3u,

IEEE802.11b/g/n

Interface 2*10/100Mbps Ethernet Port

Plug Type EU, UK, US, AR

Button Pair, Reset, Wi-Fi/Wi-Fi Clone

LED Indicator PWR, PLC, ETH, Wi-Fi/Wi-Fi Clone

Dimensions ( W x D x H ) 3.7 x 2.1 x 1.6 in. (94×54×40mm)

Power Consumption

Maximum: 5.308W (220V/50Hz)

Typical: 5.086W (220V/50Hz)

Standby: 4.170W (220V/50Hz)

Range 300 Meters over electrical circuit

Software Features

Modulation Technology OFDM (PLC)

Encryption

Powerline Security:

128-bit AES

Wireless Security:

WEP, WPA/WPA2, WPA-PSK/WPA2-PSK Encryption

Others

Certification CE, FCC, RoHS

Package Contents

Powerline Ethernet Adapter TL-WPA4220

6.5 ft. (2 m) Ethernet cable (RJ45)

Resource CD

Quick Installation Guide

System Requirements Windows 2000/XP/2003/Vista, Windows 7/8, Mac,

Linux

Environment

Operating Temperature: 0°C~40°C (32°F ~104°F)

Storage Temperature: -40°C~70°C (-40°F ~158°F)

Operating Humidity: 10%~90% non-condensing

Storage Humidity: 5%~90% non-condensing

3.9 Perangkat Lunak Pendukung

Dalam Tugas Akhir yang penulis buat, ada dua software atau perangkat lunak

penting dalam pengujian, yaitu VLC Media Player dan Wireshark. Berikut penjelasannya:

3.9.1 VLC (Video LAN Client)

VLC Media Player merupakan perangkat lunak (software) pemutar beragam

berkas (file) multimedia, baik video maupun audio dalam berbagai format, seperti MPEG,

DivX, Ogg, dan lain-lain. VLC Media Player juga dapat digunakan untuk memutar

DVD,VCD, maupun CD. VLC Media Player bersifat sumber terbuka (open source) dan

tersedia untuk berbagai sistem operasi. Mulai dari Microsoft Windows, beragam distro

Linux, Mac OS, dan beberapa sistem operasi lainnya.

Gambar 3.14. Tampilan melakukan Streaming pada Laptop Server

Pada gambar 3.14 dapat dilihat tampilan jika ingin melakukan streaming video

dari laptop server. IP address milik laptop client di masukkan ke URL yang tersedia

didalam VLC.

Gambar 3.15 Tampilan setting codec.

Salah satu kelebihan yang paling menonjol dari VLC Media Player adalah

kelengkapan codec yang dimiliki. Dengan kata lain, VLC dapat memutar hampir seluruh

jenis berkas audio maupun video yang ada. Berdasarkan Gambar 3.15 di laptop server di

setting codec dengan bitrate 448, 512, dan 1028 Kbps. Lalu lakukan stream.

Gambar 3.16 Tampilan di sisi Laptop Client.

Setelah melakukan stream dari laptop server, selanjutnya bisa dilihat dari sisi

laptop client seperti Gambar 3.16. Laptop client hanya memasukkan port yang sesuai

untuk memutar streaming video dari laptop server. Kemudian laptop client sudah bisa

melihat streaming video.

Berikut adalah spesifikasi dan gambar VLC Media Player

Ukuran File: 9.8MB (unduh), 16.3MB (installed)

Publisher: PortableApps.com (John T. Haller) dan VideoLAN

Gambar 3.14 VLC Media Player

3.9.2 Wireshark

Wireshark merupakan salah satu dari sekian banyak tool Network Analyzer yang

banyak digunakan oleh Network administrator untuk menganalisa kinerja jaringannya

terrmasuk protokol didalamnya. Wireshark banyak disukai karena interfacenya yang

menggunakan Graphical User Interface (GUI) atau tampilan grafis.

Wireshark mampu menangkap paket-paket data atau informasi yang berseliweran

dalam jaringan. Semua jenis paket informasi dalam berbagai format protokol pun akan

dengan mudah ditangkap dan dianalisa. Karenanya tak jarang tool ini juga dapat dipakai

untuk sniffing (memperoleh informasi penting spt password email atau account lain)

dengan menangkap paket-paket yang berseliweran didalam jaringan menganalisanya.

Wireshark dipakai oleh network administrator untuk menganalisa kinerja

jaringannya. Wireshark mampu menangkap paket-paket data atau informasi yang berjalan

dalam jaringan yang terlihat dan semua jenis informasi ini dapat dengan mudah dianalisa.

Wireshark merupakan software untuk melakukan analisa lalu-lintas jaringan

komputer, yang memiliki fungsi-fungsi yang amat berguna bagi profesional jaringan,

administrator jaringan, peneliti, hingga pengembang piranti lunak jaringan.

Gambar 3.15 Wireshark