Electronic Theses and Dissertation

ABSTRAK

Kepadatan perangkat yang tinggi dalam jaringan nirkabel modern menuntut efisiensi lebih besar dan pemanfaatan spektrum dan konsumsi daya. Wi-Fi 6 yang mengintegrasikan OFDMA dan MU-MIMO, mampu memberikan kecepatan data puncak hingga 9,6 Gbps. Meskipun standar ini meningkatkan kinerja uplink (UL) sebesar 400%, standar ini masih mengalami penurunan throughput pada downlink (DL), terutama pada skenario multiuser. Penelitian ini membandingkan Wi-Fi 5 dan Wi-Fi 6 dalam hal peningkatan throughput pada lalu lintas User Datagram Protocol (UDP) multiuser dan efisiensi Wi-Fi 6 dalam alokasi Resource Unit (RU). Simulasi dilakukan menggunakan NS-3.45 dengan validasi matematis. Kinerja Wi-Fi 6 sangat bergantung pada ukuran RU yang digunakan dengan ukuran RU terbesar, RU_2x996, throughput mencapai 401,4 Mbps dengan efisiensi 21,8%. Nilai ini lebih dari dua kali lipat Wi-Fi 5 hanya mencapai efisiensi puncak 6,0% dan throughput stabil 163,6 Mbps. Sebaliknya dengan RU terkecil, RU_26, throughput turun drastis menjadi 38,5 Mbps dan efisiensi hanya 2,1%, membuat Wi-Fi 6 kurang efektif dibandingkan Wi-Fi 5. Secara keseluruhan, Wi-Fi 6 mengungguli Wi-Fi 5 yang mencapai throughput maksimum 401,4 Mbps dengan efisiensi UDP 66-74%, sementara Wi-Fi 5 hanya 110-200 Mbps dengan efisiensi 62-63%. Dalam hal stabilitas sinyal pada jarak 5-20 meter Wi-Fi 6 jauh lebih unggul dan delay Wi-Fi 6 jauh lebih rendah, yaitu 4,0 ms dan 6,0 ms dibandingkan Wi-Fi 5 yang mencapai 9,2 ms dan 10,0 ms. Pemilihan ukuran RU merupakan faktor krusial. Oleh karena itu, Wi-Fi 6 menawarkan peningkatan yang substansial untuk lingkungan dengan kepadatan tinggi ketika alokasi RU dioptimalkan secara tepat dan konsisten.
Kata kunci : Wi-Fi 6, Wi-Fi 5, OFDMA, MU-MIMO, Resource Unit, Throughput, NS-3, UDP Efisiensi

ABSTRACT The high density of devices in modern wireless networks demands greater efficiency in spectrum utilization and power consumption. Wireless Fidelity 6 (Wi-Fi 6), which integrates Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) and Multi-User Multiple-Input Multiple-Output (MU-MIMO) technologies, is capable of delivering peak data rates of up to 9.6 Gbps. Although this standard improves uplink performance by 400%, it still experiences downlink throughput degradation, particularly in multiuser scenarios. This study compares Wi-Fi 5 and Wi-Fi 6 regarding throughput enhancement in multiuser User Datagram Protocol (UDP) traffic and the efficiency improvement of Wi-Fi 6 in Resource Unit (RU) allocation. Simulations were conducted using Network Simulator version 3.45 (NS-3.45) with mathematical validation. The performance of Wi-Fi 6 is highly dependent on the RU size employed. With the largest RU size, RU_2x996, throughput reached 401.4 Mbps with an efficiency of 21.8%. This value is more than double that of Wi-Fi 5, which only achieved a peak efficiency of 6.0% and a stable throughput of 163.6 Mbps. In contrast, with the smallest RU size, RU_26, throughput dropped dramatically to 38.5 Mbps with an efficiency of only 2.1%, making Wi-Fi 6 less effective than Wi-Fi 5. Overall, Wi-Fi 6 outperforms Wi-Fi 5, achieving a maximum throughput of 401.4 Mbps and UDP efficiency ranging from 66% to 74%. Meanwhile, Wi-Fi 5 only reached 110-200 Mbps with an efficiency of 62-63%. In terms of signal stability and reliability at distances of 5 to 20 meters, Wi-Fi 6 proves to be far superior. The delay for Wi-Fi 6 is also much lower, at 4.0 ms and 6.0 ms, compared to Wi-Fi 5 which reached 9.2 ms and 10.0 ms. The choice of RU size is a crucial factor. Therefore, Wi-Fi 6 offers substantial improvements for high-density environments when RU allocation is optimized appropriately and consistently. Keywords : Wi-Fi 6, Wi-Fi 5, OFDMA, MU-MIMO, Resource Unit, Throughput, NS-3, UDP Efficiency.