Upload
rio-chandra
View
101
Download
23
Embed Size (px)
Citation preview
TESIS – KI092361
PERBAIKAN PROTOKOL ROUTING AD HOC ON-DEMAND MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) UNTUK MENDAPATKAN RUTE YANG STABIL MENGGUNAKAN LINK EXPIRATION TIME (LET) NURFIANA 5109201041 DOSEN PEMBIMBING Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN KOMPUTASI BERBASIS JARINGAN JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012
ii
[Halaman ini sengaja dikosongkan]
iii
LEMBAR PENGESAHAN
PERBAIKAN PROTOKOL ROUTING AD HOC ON-DEMAND
MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) UNTUK
MENDAPATKAN RUTE YANG STABIL MENGGUNAKAN
LINK EXPIRATION TIME (LET)
Tesis disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar
Magister Komputer (M.Kom)
di
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
oleh :
Nurfiana
Nrp. 5109201041
Tanggal Ujian : 19 Januari 2012
Periode Wisuda : Maret 2012
Disetujui oleh :
1. Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc., Ph.D ……………………………...
NIP. 19480619 197301 1 001 (Pembimbing)
2. Daniel Oranova, S.Kom., M.Sc., PD. Eng ……………………………...
NIP. 19741123 200604 1 001 (Penguji)
3. Ir. F.X. Arunanto, M.Sc ………………………...……
NIP. 19570101 198303 1 004 (Penguji)
4. Hudan Studiawan, M.Kom ……………………………...
(Penguji)
Direktur Program Pascasarjana,
Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, M.T
NIP. 19640405 199002 1 001
iv
[Halaman ini sengaja dikosongkan]
v
PERBAIKAN PROTOKOL ROUTING AD HOC ON-DEMAND
MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) UNTUK
MENDAPATKAN RUTE YANG STABIL MENGGUNAKAN
LINK EXPIRATION TIME (LET)
Nama mahasiswa : Nurfiana
NRP : 5109201041
Pembimbing : Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D
ABSTRAK
Protokol routing AOMDV adalah protokol routing pengembangan dari
AODV untuk menghitung multiple loop-free dan disjoint path yang digunakan di
lingkungan MANET. Berbeda dengan AODV, protokol AOMDV memiliki
multipath dalam setiap proses pencarian rute. Rute yang diperoleh dijadikan rute
utama dan rute cadangan berdasarkan minimal hop. Apabila rute yang diperoleh
berisi node yang memiliki mobilitas menjauh dari jangkauan node lain, maka
kerusakan rute dapat terjadi yang menyebabkan perpindahan rute. Pada AOMDV,
perpindahan rute mengakibatkan banyaknya paket data drop saat proses transisi
antar rute. Sehingga rute yang stabil sangat diperlukan untuk mengatasi masalah
akibat mobilitas node tersebut.
Adanya peralatan GPS (Global Position System) pada perangkat mobile
dapat digunakan untuk mengetahui posisi dan kecepatan gerak node. Dengan
mengetahui kecepatan, arah dan jangkauan sinyal setiap node, maka estimasi
waktu antar dua node tetap terhubung dapat dihitung menggunakan algoritma
LET (Link Expiration Time). Saat node sumber mengirim RREQ, node tujuan
menerima beberapa RREQ melalui rute yang berbeda. Node tujuan akan
membalas dengan RREP yang berisi nilai stabilitas rute. RREP yang pertama kali
sampai di node sumber akan langsung digunakan sebagai jalur pengiriman data.
RREP berikutnya yang sampai di node sumber akan dibandingkan nilai
stabilitasnya dengan stabilitas rute yang sedang digunakan untuk mengirimkan
data. Jika stabilitas rute baru lebih baik dari pada rute yang sedang digunakan,
maka rute pengiriman data akan langsung pindah ke rute yang lebih stabil.
Penelitian ini mengubah protokol routing AOMDV menjadi Stable-
AOMDV (S-AOMVD) dengan menambahkan algoritma LET. Pengukuran kinerja
berdasarkan jumlah paket data drop, Packet Delivery Ratio (PDR), Throughput
dan energi dibandingkan dengan AOMDV. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
protokol routing S-AOMDV memiliki kinerja yang lebih baik dari pada AOMDV.
Kata kunci: AOMDV, Stabilitas rute, LET
vi
[Halaman ini sengaja dikosongkan]
vii
IMPROVING ROUTING PROTOCOL AD HOC ON-DEMAND
MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) TO GET
STABLE LINK USING LINK EXPIRATION TIME (LET)
Name : Nurfiana
Student Indetity Number : 5109201041
Supervisor : Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D
ABSTRACT
AOMDV routing protocol is development of AODV routing protocol to
compute multiple loop-free and disjoint paths that are used in MANET
environment. In contrast to AODV, the AOMDV protocol has multipath in every
route discovery process. The acquired routes serve as major and backup
routes based on a minimum hop. If the route is obtained containing the nodes that
have mobility away from the reachable node, then route damage can occur that
causes route displacement. In AOMDV, routes displacement are resulting
dropped in many data packets during the transition process between the routes.
Therefore a stable route is needed to overcome the problems caused by node
mobility.
The existence of GPS (Global Position System) equipment on mobile
devices can be used to determine the position and velocity of the node. By
knowing the speed, direction and range of the signal of each node, the
estimated time between two connected nodes can be calculated using LET (Link
Expiration Time) algorithm. When the source node sends RREQ, the destination
node receives multiple RREQ via different routes. Then, destination node will
reply with RREP which contains the route stability value. RREP that first arrived
at the source node will be directly used as a data transmission path. The stability
value of the next RREP that reaches source node is compared to the stability value
of existing route. If the stability of the new route is better than existing route, then
data transmission will immediately move to a more stable route.
This research improved the AOMDV routing protocol to a Stable-
AOMDV (S-AOMDV) by adding LET algorithm. Performance measurement
based on the Number of Packet Data Drop, Packet Delivery Ratio (PDR),
throughput and energy are compared with original AOMDV. The results show
that S-AOMDV routing protocol has better performance than AOMDV.
Keywords : AOMDV, route stability, LET
viii
[Halaman ini sengaja dikosongkan]
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala berkah dan anugrah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang berjudul “Perbaikan
Protokol Routing Ad Hoc On Demand Multipath Distance Vector (AOMDV)
untuk Mendapatkan Rute yang Stabil Menggunakan Link Expiration Time (LET)”.
Tesis disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar
Magister Komputer di Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Tesis ini dapat terselesaikan tidak lepas dari bantuan dan dorongan
yang sangat beharga dari berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis mengucapkan
terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada berbagai pihak antara lain:
1. Bapak Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D sebagai pembimbing I yang
telah banyak meluangkan waktu dan pikiran dalam membimbing
penulis untuk menyelesaikan tesis ini.
2. Bapak Daniel Oranova, S.Kom. MSc. PD. Eng, Ir. F.X. Arunanto, M.Sc.,
dan Hudan Studiawan, M.Kom selaku dosen penguji tesis ini.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Djoko Lianto Buliali, M.Sc selaku ketua Program
Studi Pascasarjana Teknik Informatika yang telah memberikan fasilitas
akademik.
4. Bapak/Ibu Dosen yang telah banyak menambah wawasan dan ilmu
pengetahuan kepada penulis selama menjalani masa perkuliahan.
5. Segenap Pegawai di Jurusan Teknik Informatika yang telah banyak
membantu penulis dalam urusan akademik selama perkuliahan.
6. Bapak, Ibu, Kak Akim, Mas Emon, mBak Mila, dan segenap keluargaku
tercinta yang tak henti-hentinya memberikan doa dan semangat dalam
menyelesaikan tesis ini.
7. Umi Sri Karnila, Daddy Citra Ferdyan AIJ, Abi Titis Prasetyo Utomo,
Bunda Astria Hijriani, dan Bang Imammudin yang tak henti-hentinya
memberikan doa dan semangat dalam menyelesaikan tesis ini.
8. Pak Nisar, Pak Zaidir Jamal, Mas Say Bayu Nugroho dan seluruh teman
karyawan IBI Darmajaya Bandar Lampung atas doa dan motivasinya.
x
9. Nurazah Imaniar, Dian Hatining AS dan seluruh teman-teman kost Pondok
Putri Noer Khasanah yang telah menganggap penulis sebagai anggota
keluarganya dan senantiasa memberikan dorongan dan fasilitas kepada
penulis selama perkuliahan.
10. CinYen, CinAi, CinHul, CinPaw, CinJo, CinMut, Cicik Lastri, Eka Mistik,
Dian C. Rini, Poppy Rozak, Momy Fitri, Momy Devi, Momy Elly, Momy
Henni, Momy Indri, Pak Bli Gusmul, Pak Bli Deneajus, Pak Bli Putu Eka,
Pak Bli Purna, Pak Irwan Suka Sharing, dan seluruh teman-teman
seperjuangan di S2_Rame dan dari jurusan lain yang telah menjadi
tempat belajar, curhat, bersenda gurau, bermain dan berbagai aktivitas
menyenangkan lainnya sehingga penulis merasakan keakraban dan
semangat dalam menjalankan aktivitas selama masa perkuliahan.
11. Tsepo Motlasi Nkalai, Sharon Ogolla, Michael Ndung‟u, dan seluruh
teman-teman international student yang telah memberikan motivasi untuk
tesis ini.
12. Teman-teman Facebook, Plurk, Tweeter, dan Google+, yang telah
memberikan motivasi walau lewat dunia maya.
13. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini.
Penulis menyadari bahwa dalam laporan tesis ini masih banyak
kekurangan, oleh karena itu masukan dan saran yang membangun demi perbaikan
dan pengembangan tesis ini sangat penulis harapkan. Akhir kata semoga tesis ini
bermanfaat bagi para pembaca dan dalam pengembangan ilmu pengetahuan
di negeri ini.
Surabaya, Januari 2012
Penulis
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii
ABSTRAK .............................................................................................................. v
ABSTRACT .......................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix
DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv
BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 4
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................. 4
BAB 2 KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI .............................................. 5
2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET) .......................................................... 5
2.2 Protokol Routing AOMDV ...................................................................... 6
2.2.1 Pencarian Rute .................................................................................. 7
2.2.2 Pemeliharaan Rute ............................................................................ 8
2.3 Algoritma Link Expiration Time (LET) .................................................... 8
2.4 Network Simulator versi 2 ....................................................................... 9
2.4.1 Konsep Dasar NS-2 ......................................................................... 10
2.4.2 Output Simulasi NS-2 ..................................................................... 11
2.5 AWK (Aho, Kernighan, dan Weinberger) ............................................. 12
BAB 3 METODA PENELITIAN ......................................................................... 15
3.1 Studi Literatur ......................................................................................... 15
3.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 16
3.3 Perancangan Protokol Routing ............................................................... 16
3.3.1. Pencarian Rute ................................................................................ 18
3.3.2. Pemeliharaan Rute .......................................................................... 19
3.4 Modifikasi Protokol Routing .................................................................. 19
3.4.1. Perhitungan Link Expiration Time (LET) ........................................ 21
3.4.2. Penentuan Stabilitas Rute Pada S-AOMDV ................................... 22
xii
3.4.3. Pseudo Code Algoritma LET .......................................................... 22
3.5 Uji Coba .................................................................................................. 25
3.6 Analisis Kinerja ...................................................................................... 25
BAB 4 UJI COBA DAN ANALISIS .................................................................... 27
4.1 Implementasi Metode ............................................................................. 27
4.2 Langkah-Langkah Uji Coba .................................................................... 28
4.2.1 Menentukan Parameter Uji Coba .................................................... 28
4.2.1. Menentukan Pola Trafik Jaringan ................................................... 28
4.2.2. Menentukan Pola Pergerakan Node ................................................. 29
4.2.3. Membuat File TCL .......................................................................... 30
4.2.4. Analisis Menggunakan File AWK .................................................. 30
4.3 Hasil Uji Coba ........................................................................................ 32
4.3.1 Mobilitas Jaringan Terhadap Jumlah Paket Data Drop ................... 33
4.3.2 Mobilitas Jaringan Terhadap Packet Delivery Ratio (PDR) ........... 35
4.3.3 Mobilitas Jaringan Terhadap Throughput ....................................... 38
4.3.4 Mobilitas Jaringan Terhadap Rata-rata Konsumsi Energi ............... 40
4.4 Analisis Uji Coba .................................................................................... 42
4.4.1 Analisis Paket Data Drop ................................................................ 42
4.4.2 Analisis Packet Delivery Ratio (PDR) ............................................ 46
4.4.3 Analisis Throughput ........................................................................ 50
4.4.4 Analisis Rata-rata Konsumsi Energi................................................ 54
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 59
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 59
5.2 Saran ....................................................................................................... 60
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 61
LAMPIRAN .......................................................................................................... 63
BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 67
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET) ..................................................... 5
Gambar 2.2 Mekanisme Penemuan Rute ................................................................ 7
Gambar 2.3 Hubungan C++ dan OTcl .................................................................. 11
Gambar 2.4 NAM Console ................................................................................... 11
Gambar 2.5 Format Sintak AWK ......................................................................... 13
Gambar 2.6 Format Sintak AWK dengan BEGIN dan END. ............................... 13
Gambar 3.1 Metodologi Penelitian ....................................................................... 15
Gambar 3.2 Flowcahrt Protokol Routing AOMDV .............................................. 18
Gambar 3.3 Flowchart Protokol Routing S-AOMDV .......................................... 20
Gambar 3.4 Ilustrasi untuk Persamaan 3.1 sampai 3.6 ......................................... 22
Gambar 3.5 Pseudo code Algoritma LET ............................................................. 24
Gambar 4.1. Network Animation ........................................................................... 31
Gambar 4.2. Trace File ......................................................................................... 32
Gambar 4.3. Analisis Trace File dengan AWK .................................................... 32
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 50 Node dengan
Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time =
100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ............................................... 43
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 100 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................................... 44
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 150 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100, (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................................... 45
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan PDR pada Jaringan 50 Node dengan Variasi
Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time = 100; (d)
Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ............................................................. 47
Gambar 4.8. Grafik Perbandingan PDR pada Jaringan 100 Node dengan Variasi
Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time = 100; (d)
Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ............................................................. 48
xiv
Gambar 4.9. Grafik Perbandingan PDR pada Jaringan 150 Node dengan Variasi
Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time = 100; (d)
Pause Time = 150, (e) Pause Time = 200 .............................................................. 49
Gambar 4.10. Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput pada Jaringan 50 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................................... 51
Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput pada Jaringan 100 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................................... 52
Gambar 4.12. Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput pada Jaringan 150 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50;
(c) Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................... 53
Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Rata-rata Konsumsi Energi pada Jaringan 50
Node dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c)
Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ......................... 54
Gambar 4.14. Grafik Perbandingan Rata-rata Konsumsi Energi pada Jaringan 100
Node dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c)
Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ......................... 55
Gambar 4.15. Grafik Perbandingan Rata-rata Konsumsi Energi pada Jaringan 150
Node dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c)
Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ......................... 56
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Parameter Simulasi Skenario Uji Coba ................................................. 29
Tabel 4.2 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 50 ................ 33
Tabel 4.3 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 100 .............. 34
Tabel 4.4 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 150 .............. 35
Tabel 4.5 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 50 .................... 36
Tabel 4.6 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 100 .................. 36
Tabel 4.7 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 150 .................. 37
Tabel 4.8 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 50 ................... 38
Tabel 4.9 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 100 ................. 39
Tabel 4.10 Rata-rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 150 ................. 39
Tabel 4.11 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 50 .......... 40
Tabel 4.12 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 100 ........ 41
Tabel 4.13 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 150 ........ 41
xvi
[Halaman ini sengaja dikosongkan]
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mobile Ad Hoc Network (MANET) adalah sekumpulan node nirkabel
yang bergerak secara dinamis membentuk suatu jaringan sementara tanpa
menggunakan infrastruktur jaringan yang ada atau administrasi terpusat. Setiap
node dapat juga berperan sebagai router yang bebas untuk bergerak secara acak
dan berpindah-pindah, dengan demikian topologi jaringan nirkabel dapat berubah
dengan cepat dan tak terduga. MANET banyak digunakan pada sistem militer,
operasi penanganan bencana, layanan darurat, penelitian dan mahasiswa (Sarkar,
dkk, 2007).
Mobilitas adalah tantangan utama saat mendesain dan
mengimplementasikan MANET pada dunia nyata. Hal ini berkaitan dengan
rancangan topologi, Quality of Service (QOS) dan manajemen sumber daya,
operasi, manajemen jaringan, dan keamanan pada MANET. Karakteristik model
mobilitas node bergerak pada MANET perlu dianalisa dan dipelajari, serta
mengetahui akibat dari pola mobilitas pada protokol jaringan, layanan aplikasi dan
sistem untuk desain dan implementasi yang lebih baik. Pada kehidupan nyata,
bentuk mobilitas dapat menjadi sangat komplek tergantung tujuan dibangunnya
MANET. Mobilitas node menyebabkan topologi jaringan berubah seiring waktu
dan MANET secara dinamis harus dapat menyesuaikan dengan adanya perubahan
tersebut. Kinerja protokol dan aplikasi MANET sangat dipengaruhi oleh
frekuensi perubahan topologi jaringan dan model mobilitas yang berbeda (Camp
dkk, 2002). Selain menyebabkan perubahan topologi, mobilitas node juga dapat
menyebabkan rute terputus karena node keluar dari jangkauan sinyal transmisi (Su
dkk, 2000).
Protokol routing MANET sebelumnya, misal AODV (Ad hoc On-
Demand Distance Vector) hanya menggunakan satu jalur (unipath) yang dibangun
antara sumber dan tujuan (Perkins dkk, 2003). Sehubungan dengan adanya
2
mobilitas node, kegagalan node, dan karakteristik dari kanal radio yang dinamis,
link pada sebuah rute dapat menjadi tidak tersedia. Rute yang rusak memaksa
node sumber mencari ulang jalur untuk mentransmisikan data ke node tujuan. Hal
ini dapat menyebabkan delay dan banyaknya paket yang hilang (Balakrishna dkk,
2010).
Masalah pada protokol routing unipath dapat dipecahkan dengan
menggunakan multipath antara node sumber dan tujuan. Sebuah pengembangan
dari AODV adalah Protokol routing Ad hoc On-Demand Multipath Distance
Vector (AOMDV). Protokol ini digunakan untuk menghitung multiple loop-free
dan disjoint path. AOMDV mencari multiple path antara node sumber dan node
tujuan dalam setiap proses pencarian rute. Karena memiliki multiple path, jika
rute utama rusak saat pengiriman data maka langsung dapat digunakan rute
cadangan. AOMDV menggunakan minimal hop untuk menentukan rute utama
dan rute cadangan (Marina & Das, 2006).
Sehubungan dengan adanya mobilitas node, apabila rute yang diperoleh
berdasarkan minimal hop berisi node yang memiliki mobilitas menjauh dari
jangkauan node lain, maka kerusakan sebuah rute dapat terjadi dan menyebabkan
perpindahan rute. Perpindahan rute terjadi saat sebuah node mengirim pesan
ERROR ke node sumber. Jika tersedia jalur cadangan yang masih fresh maka data
dapat langsung berpindah rute, jika rute tidak tersedia atau rute yang tersedia
sudah kadaluarsa maka akan dilakukan proses pencarian rute kembali. Seringnya
perpindahan dari rute utama ke rute cadangan pada protokol multipath
menyebabkan data drop saat proses perpindahan.
Pencarian rute menjadi suatu mekanisme yang penting untuk mendukung
mobilitas di MANET. Pemilihan rute yang stabil saat proses pencarian rute
sangat diperlukan untuk memperpanjang waktu penggunaan rute. Salah satu cara
dapat dilakukan adalah dengan memilih rute yang memiliki kemungkinan kecil
terputus (Achour & Zbigniew, 2009).
Saat ini perangkat GPS (Global Positioning System) banyak diterapkan
pada sistem komunikasi mobile. Hal ini menjadikan semakin banyak studi yang
mencoba mengintegrasikan perangkat GPS dalam algoritma protokol routing
untuk meningkatkan kinerja protokol tersebut. Sebuah algoritma yang
3
memanfaatkan GPS sudah diajukan untuk memprediksi mobilitas pada jaringan
nirkabel. Algoritma tersebut bernama Link Expiration Time (LET). LET adalah
algoritma yang digunakan untuk memprediksi waktu antara dua node tetap
terhubung karena adanya perubahan topologi pada jaringan nirkabel. LET
dihitung berdasarkan kecepatan dan arah pergerakan node yang diperoleh dari
perangkat GPS. Algoritma ini terbukti efektif dalam memprediksi mobilitas
jaringan wireless (Su dkk, 2000). Pemilihan jalur cadangan berdasarkan
reliabilitas jalur menggunakan LET di MANET juga menunjukkan akurasi
pemilihan yang baik (Dana dkk, 2008). Penggunaan algoritma LET juga terbukti
mampu mengoptimalkan penggunaan energi serta meningkatkan kualitas
pengiriman data (Jatmika, 2011). Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan
diusulkan suatu mekanisme routing discovery yang berbeda pada protokol routing
AOMDV dengan menambahkan algoritma Link Expiration Time untuk
memperoleh rute yang paling stabil. Selain menambahkan algoritma LET pada
protokol routing AOMDV, penelitian ini juga mengusulkan suatu mekanisme
perpindahan jalur yang berbeda berdasarkan stabilitas setiap rute yang diperoleh.
Protokol routing AOMDV yang memperhitungkan kestabilan rute
disebut Stable Ad hoc On-Demand Multipath Distance Vector (S-AOMDV).
Pemilihan rute berdasarkan stabilitas diharapkan dapat mengurangi pembentukan
rute kembali akibat jalur yang rusak karena adanya mobilitas node. Dengan
demikian dapat memperkecil hilangnya paket data (data drop) di MANET.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan sebelumnya maka
terdapat beberapa rumusan masalah dalam penelitian ini antara lain :
1. Bagaimana cara memodifikasi protokol routing AOMDV dengan
menambahkan algoritma LET dan merubah mekanisme perpindahan
jalur pengiriman data, agar didapatkan rute yang stabil.
2. Bagaimana protokol routing S-AOMDV dapat memperkecil paket
data yang hilang.
4
1.3 Batasan Masalah
Batasan permasalahan pada penelitian ini adalah :
1. Diterapkan pada kerangka protokol AOMDV.
2. Implementasi menggunakan Network Simulator 2 versi 2.35 (NS-2.35).
3. Jumlah node yang digunakan untuk simulasi sebanyak 50, 100 dan 150.
4. Ukuran area network yang digunakan 1000 x 1000m2.
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan sebuah perbaikan pada
routing protokol AOMDV agar dapat memilih rute yang paling stabil.
Manfaat yang dapat diberikan adalah mengurangi hilangnya paket data pada
routing protokol AOMDV akibat mobilitas node. Sedangkan kontribusi yang
dapat diberikan adalah menerapkan algoritma LET pada protokol routing
AOMDV sehingga menghasilkan suatu mekanisme baru dalam proses pencarian
rute agar didapat rute yang stabil dijalur multipath.
5
BAB 2
KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET)
Sebuah jaringan ad hoc adalah sekumpulan node nirkabel bergerak
secara dinamis membentuk suatu jaringan temporer tanpa menggunakan
infrastruktur jaringan apapun atau administrasi terpusat. Node bebas bergerak
secara acak dan mengatur diri mereka sendiri, dengan demikian, topologi jaringan
nirkabel dapat berubah dengan cepat dan tak terduga. Jaringan tersebut dapat
beroperasi dalam mode stand-alone, atau terhubung ke internet (Sarkar dkk,
2007). Ilustrasi dari MANET ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET)
MANET merupakan salah satu cara yang ampuh dan efisien bagi
komunikasi yang sifatnya mobile dan fleksibel. Di dalam jaringan MANET,
6
setiap node tidak hanya sebagai host, tetapi juga sebagai router yang
meneruskan paket data kepada parangkat lain. Setiap node berpartisipasi
dalam protokol routing ad hoc yang memungkinkan untuk menemukan rute
multi-hop melalui jaringan ke node lain.
Setiap peralatan nirkabel bergerak pada MANET akan melakukan tugas
yang biasanya dilakukan oleh infrastruktur network seperti packet relay,
pencarian rute, memonitor jaringan, mengamankan komunikasi dan lain – lain.
Karakteristik utama dari MANET adalah memiliki topologi yang dinamis,
bandwidth terbatas, kapasitas link berbeda, keterbatasan energi, keterbatasan
keamanan dan skalabiltas. Hal ini membuat desain protokol routing yang
memadai merupakan suatu tantangan besar.
2.2 Protokol Routing AOMDV
Protokol routing AOMDV adalah pengembangan protocol AODV yang
bertujuan menghitung rute multiple loop-free pada proses pencarian rute (Marina
& Das, 2006). Tabel entri untuk setiap tujuan berisi daftar hop berikutnya dengan
jumlah hop yang sesuai. Seluruh hop berikutnya memiliki nomor urutan yang
sama untuk membantu dalam melacak rute. Untuk setiap tujuan, sebuah node
memelihara advertised hop count, yang didefinisikan sebagai jumlah hop
maksimal untuk semua jalur, yang digunakan untuk mengirimkan route
advertisement dari tujuan. Setiap duplikat route advertisement yang diterima oleh
sebuah node didefinisikan sebagai jalur alternatif ke tujuan. Loop-free dijamin
untuk suatu node dengan menerima jalur alternatif ke tujuan jika node memiliki
jumlah hop kurang dari jumlah advertised hop untuk tujuan tersebut. Karena
maksimum hop digunakan, jumlah advertised hop tidak merubah untuk nomor
urutan yang sama. Ketika sebuah rute advertised diterima untuk tujuan dengan
nomor urut yang lebih besar, daftar hop berikutnya dan jumlah advertised hop di
inisialisasi ulang.
AOMDV dapat digunakan untuk menemukan rute node-disjoint atau
link-disjoint. Untuk menemukan rute node-disjoint, setiap node tidak dengan
seketika menolak duplikat RREQ. Setiap RREQ yang datang melalui tetangga
7
yang berbeda dari sumber didefinisikan sebagai sebuah node-disjoint path. Hal
ini karena node tidak dapat membroadcast duplikat RREQ, sehingga dua RREQ
yang tiba pada sebuah node intermediate melalui tetangga yang berbeda dari node
sumber tidak dapat melintasi node yang sama. Dalam mencoba mendapatkan
multiple jalur link-disjoint, tujuan hanya membalas RREQ yang tiba melalui
tetangga yang berbeda. Setelah hop pertama, RREP mengikuti jalur mundur ke
sumber, yang merupakan node-disjoint dan link-disjoint. Jalur untuk setiap
RREP dapat berpotongan pada node intermediate, tetapi setiap jalur mundur
memiliki jalur yang berbeda untuk memastikan link-disjointness.
2.2.1 Pencarian Rute
Proses pencarian rute akan dimulai ketika sebuah rute diperlukan oleh
node sumber dan tidak tersedia informasi rute pada tabel rute. Proses ini memiliki
dua fase utama yaitu fase Route Request (RREQ) dan fase Route Replay (RREP).
Proses pencarian rute dengan menghitung banyak rute yang bebas loop dapat
dilihat pada Gambar 2.2.
0
3
1
2
5S D
RREQ
RREQ
RREP
RREP
Gambar 2.2 Mekanisme Penemuan Rute
Pertama-tama, node sumber mengenerate sebuah pesan RREQ untuk
disebarkan ke node tetangga yang berada dalam jangkauan transmisi node sumber.
Ketika intermediate node menerima pesan RREQ, node tersebut akan melakukan
proses berikut.
8
1. Mengirim pesan balasan RREP jika node tersebut adalah node tujuan,
atau menyebarkan ulang pesan RREQ ke node tetangga.
2. Node membaca informasi RREQ.
Node tetangga akan menyebarkan ulang pesan RREQ yang diterimanya
sampai node tujuan menerima pesan RREQ.
2.2.2 Pemeliharaan Rute
Kegagalan rute pada MANET dapat disebabkan oleh adanya mobilitas
node, kemacetan, tabrakan paket, kegagalan node dan lain sebagainya. Pada
protocol AOMDV, umpan balik lapisan link dari IEEE 802.11 digunakan untuk
mendeteksi kegagalan rute. Ketika sebuah node mendeteksi adanya link yang
rusak, node ini akan menyebarkan paket Route Error (RRER) ke tetangganya.
Node tetangga kemudian akan menyebarkan ulang paket RRER sampai node
sumber menerima RRER. Jika node sumber menerima RRER, node ini akan
menghapus setiap entry pada tabel routing-nya yang menggunakan rute rusak.
Berbeda dengan protokol routing satu jalur, paket rute yang rusak berisi
informasi tentang jalur rute yang rusak dan rute cadangan yang rusak. Ketika
node sumber menerima RRER, node sumber akan menghapus semua entry rute
yang rusak dan menggunakan rute cadangan terpendek. Node sumber akan
memulai pencarian rute jika semua rute cadangan rusak.
2.3 Algoritma Link Expiration Time (LET)
Algoritma LET adalah algoritma yang digunakan untuk memprediksi
lamanya waktu antar dua node tetap saling terhubung. Metode ini memanfaatkan
perangkat GPS untuk mengetahui posisi, kecepatan, arah gerakan dan jarak secara
langsung. untuk meningkatkan kinerja protokol ad hoc. Meskipun perangkat GPS
masih bukan merupakan suatu komponen standar pada perangkat mobile wireless,
namun banyak perangkat mobile yang telah memiliki peralatan GPS. GPS dapat
digunakan untuk memperkirakan waktu berakhirnya sebuah link berdasarkan
posisi mobile node yang sudah diketahui (Su dkk, 2000). Penelitian lain
9
menggabungkan informasi GPS dan informasi kuat sinyal untuk meningkatkan
kinerja routing Dynamic Source Routing (DSR) pada MANET (Achour &
Zbigniew, 2009). Menambahkan algoritma LET pada protokol routing MEDSR
(Minimum Energy Dynamic Source Routing) juga terbukti mampu
mengoptimalkan pengunaan energi pada jaringan ad hoc (Jatmika, 2011).
Algoritma LET mengasumsikan semua node memiliki perangkat GPS
sehingga parameter gerak antar dua node dapat diketahui. Dengan mengetahui
kecepatan, arah dan jarak propagasi radio sebuah node maka dapat dihitung
lamanya waktu antar dua node akan tetap terhubung. Lamanya waktu antar dua
node tetap tehubung (LET) dapat diprediksi dengan mengasumsikan dua node i
dan j saling berada dalam range transmisi r. Posisi koordinat node i adalah (xi,yi)
dan koordinat node j adalah (xj,yj). Kecepatan gerak node i dan node j masing-
masing adalah vi dan vj, dan sudut arah pergerakan node i dan node j adalah θi dan
θj.
2.4 Network Simulator versi 2
Network Simulator NS-2 adalah suatu interpreter yang berorientasi
objek, dan discrete event-driven yang dikembangkan oleh University of California
Berkeley dan USC ISI sebagai bagian dari projek Virtual INternet Testbed
(VINT). NS menjadi salah satu tool yang sangat berguna untuk menunjukkan
simulasi jaringan melibatkan Local Area Network (LAN), Wide Area Network
(WAN), tapi fungsi dari tool ini telah berkembang selama beberapa tahun
belakangan untuk memasukkan jaringan nirkabel (wireless) dan juga jaringan ad
hoc (Meeneghan & Delaney, 2004).
Pada software NS-2 ini user hanya melakukan pembuatan topologi
dan skenario simulasi yang sesuai dengan riset. Pemodelan media, protokol dan
network komponen lengkap dengan perilaku trafiknya sudah tersedia pada library
NS-2. NS-2 bersifat open source di bawah GPL (Gnu Public License), sehingga
NS-2 dapat didownload melalui website NS-2 http://www.isi.edu/nsnam/dist.
10
2.4.1 Konsep Dasar NS-2
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 nirkabel.
Pada Network Simulator terdapat tampilan atau display baik dengan node
yang bergerak atau node yang tidak bergerak, yang tentunya tidak sama
dengan keadaan yang sebenarnya.
Paket - paket yang membangun dalam simulasi jaringan ini antara lain :
Tcl : Tool Command Language
Tk : Tool Kit
Otcl : Object Tool Command Language
Tclcl : Tool Command Language / C++ Interface
NS-2 : Network Simulator versi 2
Nam : Network Animator
Network Simulator dibangun dengan menggunakan 2 bahasa
pemrograman, yaitu C++ dan Tcl/Otcl. C++ digunakan untuk library yang berisi
event scheduler, protokol dan komponen jaringan yang diimplementasikan pada
simulasi oleh user. Tcl/OTcl digunakan pada script simulasi yang ditulis oleh NS
user dan pada library sebagai simulator objek. OTcl juga nantinya berperan
sebagai interpreter. Hubungan antar bahasa pemrograman dapat
dideskripsikan seperti Gambar 2.3.
Bahasa C++ digunakan pada library karena C++ mampu
mendukung runtime simulasi yang cepat, meskipun simulasi melibatkan simulasi
jumlah paket dan sumber data dalam jumlah besar. Bahasa Tcl memberikan
respon runtime yang lebih lambat daripada C++, namun jika terdapat
kesalahan syntax dan perubahan script berlangsung dengan cepat dan interaktif.
User dapat mengetahui letak kesalahannnya yang dijelaskan pada konsole,
sehingga user dapat memperbaiki dengan cepat. Karena alasan itulah bahasa
ini dipilih untuk digunakan pada skrip simulasi.
11
Gambar 2.3 Hubungan C++ dan OTcl
2.4.2 Output Simulasi NS-2
Pada saat satu simulasi berakhir, NS membuat satu atau lebih file output
text-based yang berisi detail simulasi jika dideklarasikan pada saat membangun
simulasi. Ada dua jenis output NS, yaitu :
1. File namtrace, yang digunakan sebagai ouput tampilan grafis simulasi yang
disebut network animator (nam) seperti terlihat pada Gambar 2.4.
2. File trace, yang akan digunakan untuk analisa numerik.
Gambar 2.4 NAM Console
12
Berikut adalah contoh isi dari file trace hasil trace selama simulasi pada
jaringan wireless :
s 2.000931471 _3_ MAC --- 20 tcp 112 [13a 0 1 800] ----
-- [4194305:2 0:0 32 4194304] [0 0] 0 0
1. Event (kejadian) berisi kejadian r ”received”, s ”sent”, f ”forwaded”
dan D ”dropped”
2. Time (waktu)
3. ID Node tempat kejadian
4. Trace level antara lain MAC menunjukkan jika packet berhubungan
dengan MAC layer. Untuk AGT menunjukkan packet transport layer.
Untuk RTR jika itu menunjukkan packet route
5. Sequence number (nomor urut packet)
6. ”tcp” adalah type packet (tcp, ack, udp)
7. Ukuran paket
8. [13a 0 1 800] menunjukkan informasi MAC layer.
9. [4194305:2 0:0 32 4194304] menunjukkan IP source dan alamat
tujuan kemudian time to live dari packet.
10. [0 0] menunjukkan nomor urut dan pemberitahuan nomor (tcp information).
11. 0 0 adalah format mekanisme routing type pack.
2.5 AWK (Aho, Kernighan, dan Weinberger)
AWK adalah bahasa pemrograman yang digunakan untuk manipulasi
data dan membuat laporan. AWK diambil dari nama akhir pembuatnya yaitu
Alfred Aho, Peter Weinberger dan Brian Kerningham. Ada beberapa versi awk
yaitu awk yang merupakan versi awk pertama (awk), nawk (new version of awk)
sedangkan versi awk yang merupakan implementasi dari GNU Project disebut
dengan Gawk dengan standar POSIX 1003.2 untuk bahasa pemrograman dan
utilitas (Close, Robbins, Rubin, Stallman, & Oostrum, 1995).
Instruksi-instruksi dari awk terdiri atas pattern dan action atau gabungan
keduanya. Sintaks yang digunakan adalah seperti pada Gambar 2.5.
13
1.
2.
3.
$ awk „patern‟ input
$ awk „{action}‟ input
$ awk „patern‟ „{action}‟ input
Gambar 2.5 Format Sintak AWK
Berikut adalah prinsip kerja awk dalam memproses data file trace hasil
simulasi.
a. Awk akan membaca inputan file pada tiap baris.
b. Pada tiap baris yang dibaca, jika ditemukan data sesuai pattern yang ada maka
dilakukan proses sesuai dengan action yang ada..
c. Jika data tidak ditemukan sesuai pattern yang ada, maka tidak action yang
akan diproses.
d. Jika tidak terdapat pencarian pattern, maka awk akan memproses action pada
tiap baris inputan.
e. Jika tidak terdapat proses action diberikan, maka data pada baris yang cocok
dengan pattern akan ditampilkan pada layar sebagai default action.
Awk mempunyai 2 pattern penting dengan spesifikasi kata kunci yaitu
BEGIN dan END. Format penggunaan dari BEGIN dan END dalam awk dapat
dilihat pada Gambar 2.6.
1
2
3
BEGIN { Actions}
{ACTION} # Action untuk tiap baris dalam file
END { Actions }
Gambar 2.6 Format Sintak AWK dengan BEGIN dan END.
14
<<halaman ini sengaja dikosongkan>
15
BAB 3
METODA PENELITIAN
Bab ini akan menjelaskan langkah-langkah penelitian yang akan
dilakukan dalam penentuan dan pemilihan rute stabil pada protokol routing Stable
Ad hoc On-Demand Multipath Distance Vector (S-AOMDV). Alur metodologi
penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Perancangan dan Modifikasi protokol routing AOMDV dengan menambahkan
algoritma LET
Studi Literatur
Uji Coba
Analisis Kinerja
Kesimpulan
Perumusan Masalah
Gambar 3.1 Metodologi Penelitian
3.1 Studi Literatur
Proses ini adalah tahap awal dari rangkaian penelitian yang akan
dilakukan. Pada tahap ini dikaji berbagai referensi mengenai multipath routing di
MANET, protokol AOMDV, LET dan stabilitas rute. Protokol AOMDV
menemukan multiple rute untuk setiap proses pencarian rute, yang dijadikan
sebagai rute utama dan rute cadangan berdasarkan minimal hop. Mobilitas node
16
merupakan isu yang harus diperhitungkan jika akan membangun algoritma
routing di MANET dengan mobilitas node tinggi. Algoritma LET digunakan
untuk memprediksi estimasi waktu antar dua node tetap saling terhubung dan
digunakan sebagai dasar pemilihan rute yang stabil.
3.2 Perumusan Masalah
Proses pencarian rute pada protokol routing AOMDV dibagi menjadi dua
fase yaitu fase pengiriman paket RREQ dan fase pengiriman paket RREP.
Berbeda dengan protokol routing AODV, pada protokol routing AOMDV, setiap
RREQ yang sampai di node tujuan akan dibalas dengan RREP. Pemilihan rute
pada protokol routing AOMDV berdasarkan pada minimal hop. RREP pertama
yang sampai pada node sumber akan dijadikan rute utama pengiriman data, dan
RREP berikutnya akan dijadikan rute cadangan. Kelemahan mekanisme ini adalah
jika rute yang dipilih memiliki intermediate node dengan mobilitas tinggi, maka
akan menyebabkan node keluar dari rute dan rute menjadi tidak stabil. Flowchart
protokol routing AOMDV dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Tujuan utama protokol routing AOMDV adalah mengurangi waktu
proses pencarian rute baru jika rute yang sedang digunakan rusak. Namun pada
proses perpindahan data ke rute cadangan, data akan drop hingga rute berpindah.
Untuk menghindari seringnya perpindahan jalur pengiriman data akibat rute yang
rusak, maka pada penelitian ini diajukan suatu mekanisme pemilihan rute yang
stabil. Pemilihan rute stabil didasarkan pada estimasi waktu antar dua node tetap
saling terhubung menggunakan informasi posisi, kecepatan gerak, arah gerak node
dan jarak antar dua node.
3.3 Perancangan Protokol Routing
Pada tahap ini akan dijelaskan tentang perancangan dan modifikasi
protokol routing AOMDV menjadi S-AOMDV. Hasil modifikasi protokol
routing yang telah dirancang adalah sebuah protokol routing multipath yang dapat
memilih rute berdasarkan kestabilan. Kestabilan rute didasarkan pada informasi
17
mobilitas node yang didapat dari perangkat GPS menggunakan algoritma LET.
Protokol routing S-AOMDV juga memodifikasi cara penggunaan jalur cadangan
yang tersedia.
MulaiMulai
Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node tetangga Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node tetangga
Node tetangga menerima paket RREQNode tetangga menerima paket RREQ
Apakah node tetangga memiliki informasi rute ke node tujuan?
Apakah node tetangga memiliki informasi rute ke node tujuan?
Node tujuan mengirim RREP(i) ke node sumberNode tujuan mengirim RREP(i) ke node sumber
Apakah node tetangga merupakannode tujuan?
Apakah node tetangga merupakannode tujuan?
Tidak
Ya
Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(i)Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(i)
Forward RREQ ke node tetangga
Forward RREQ ke node tetangga
Tidak
Ya
Ya
If i = 1
Node sumber menerima RREP(i) dari node tujuanNode sumber menerima RREP(i) dari node tujuan
Tidak
Apakah
MAX_RREQ_TIMEOUT ≤ 1.0
sec?
Ya
Node sumber menyimpan rute RREP(i) sebagai rute cadangan
Node sumber menyimpan rute RREP(i) sebagai rute cadangan
i ← 0i ← 0
i ← i + 1i ← i + 1
Jumlah_Rute ← i Jumlah_Rute ← i
j ← 1 j ← 1
Tidak
B
A
18
Apakah rute RREP(j)
rusak?
Node sumber tetap mengirimkan data melalui rute RREP(j)Node sumber tetap mengirimkan data melalui rute RREP(j)
Apakah semua data
telah terkirim melalui
rute RREP(j) ?EndEnd
Tidak
Ya
j ← j + 1j ← j + 1
Tidak
Apakah j ≤ Jumlah_Rute ?
Apakah
Active_Route_Timeout ≤
10 sec ?
Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(j)Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(j)
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Ya
A B
Gambar 3.2 Flowcahrt Protokol Routing AOMDV
3.3.1. Pencarian Rute
Ketika sebuah paket data akan dikirimkan ke node tujuan, node sumber
akan memeriksa rute ke node tujuan tersebut pada Tabel rute yang dimilikinya.
Jika tidak ditemukan, maka proses pencarian rute dijalankan untuk mencari rute
yang paling stabil antara node sumber dan node tujuan. Node sumber memulai
proses pencarian rute dengan menyebarkan pesan RREQ ke semua node
19
tetangganya. Intermediate node yang menerima pesan RREQ akan menyebarkan
ulang sampai node tujuan ditemukan. Node tujuan menerima multiple RREQ
dengan jalur yang berbeda, setiap RREQ akan dibalas dengan RREP. Kemudian
node membawa pesan RREP ke node sumber melalui rute kembali yang telah
dipilih oleh RREQ.
Berbeda dengan pesan RREP pada AOMDV asli, S-AOMDV
memasukkan sebuah field baru yang berisi nilai stabilitas rute. Node sumber
menerima RREP pertama dan mulai mengirimkan paket data sambil menerima
RREP berikutnya. RREP selanjutnya yang diterima akan dilihat nilai stabilitas
rutenya dan dibandingkan dengan nilai stabilitas rute RREP yang sedang
digunakan untuk mengirim data. Jika node sumber menemukan rute dengan nilai
stabilitas rute lebih tinggi, maka node sumber akan mengalihkan pengiriman paket
ke rute yang lebih stabil. Sehingga pergantian rute pada S-AOMDV tidak
menunggu hingga rute yang sedang digunakan rusak dan node sumber menerima
paket RERR.
3.3.2. Pemeliharaan Rute
Proses pemeliharaan rute sama seperti pada AOMDV asli, dengan cara
menggunakan pesan Route Error (RERR). Ketika sebuah node mendeteksi
adanya link yang rusak, node ini akan menyebarkan paket RRER ke tetangganya.
Node tetangga kemudian akan menyebarkan ulang paket RRER sampai node
sumber menerima RRER. Jika node sumber menerima RRER, node ini akan
menghapus setiap entry pada tabel routing-nya yang menggunakan rute rusak.
Node sumber akan memulai pencarian rute kembali jika rute rusak.
3.4 Modifikasi Protokol Routing
Untuk mendapatkan protokol routing sesuai perancangan, hal pertama
yang dilakukan adalah memodifikasi alur kerja protokol routing AOMDV
menjadi alur kerja protokol routing yang diajukan yaitu S-AOMDV. Gambar 3.3
menunjukkan rancangan alur kerja protokol algoritma S-AOMDV. Sub-bab
20
selanjutnya berisi tahapan dalam menentukan stabilitas rute pada protokol S-
AOMDV. Namun, sebelumnya akan dipaparkan mengenai perhitungan algoritma
LET dan pseudo code algoritma LET yang digunakan pada penelitian ini.
MulaiMulai
Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node
tetangga
Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node
tetangga
Node tetangga menerima paket RREQNode tetangga menerima paket RREQ
Apakah node tetangga memiliki informasi rute ke node tujuan?
Apakah node tetangga memiliki informasi rute ke node tujuan?
Node tujuan mengirim RREP(i) ke node sumber yang berisi nilai stabilitas rute
Apakah node tetangga merupakannode tujuan?
Apakah node tetangga merupakannode tujuan?
Tidak
Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(i)
Forward RREQ ke node tetangga
Forward RREQ ke node tetangga
Tidak
Ya
Node sumber mengirim data melalui
rute RREP(j)
EndEnd
Apakah rute rusak?
Apakah semua data
telah terkirim?
Tidak
Apakah
MAX_RREQ_TIMEOUT
≤ 1.0 sec?
Ya
Ya
Ya
If i = 1
Node sumber menerima RREP(i)
Tidak
Apakah stabilitas rute RREP(j) >
stabilitas rute RREP(i)?
Ya
Node sumber tetap
mengirimkan data
melalui rute dengan
stabilitas terbesar
TidakNode sumber
mengapus rute
RREP(j)
i ← 0i ← 0
i ← i + 1i ← i + 1
Ya
Apakah i ≤ Jumlah_Rute?
Jumlah_Rute ← i
j ← i
Tidak
Ya
Node sumber membandingkan stabilitas rute RREP(j) dan RREP(i)
Tidak
Ya
Tidak
i ← 1
i ← j - 1
Node sumber menghapus rute RREP(i)
Rute RREP(i) ← Rute RREP(j)
Gambar 3.3 Flowchart Protokol Routing S-AOMDV
21
3.4.1. Perhitungan Link Expiration Time (LET)
Link Expiration Time (LET) merupakan algoritma yang digunakan untuk
menghitung selang waktu antar dua node akan tetap terhubung dengan
mengetahui kecepatan, arah dan jarak transmisi. Diasumsikan bahwa node i dan
node j saling berada dalam jangkauan transmisi r, maka nilai LET antara node i
dan j dapat dihitung menggunakan persamaan 3.1.
( ) √( ) ( )
(3.1)
Dimana LETij adalah LET antara node i dan node j, a adalah kecepatan
relatif antara node i dan node j dalam arah horizontal, b adalah jarak antara node i
dan node j pada arah horizontal, c adalah kecepatan relatif antara node i dan node
j dalam arah vertikal, d adalah jarak antara node i dan node j pada arah vertikal
sedangkar r adalah radius transmisi. Untuk menghitung nilai a, b, c dan d
digunakan persamaan 3.2 sampai dengan persamaan 3.5.
(3.2)
(3.3)
(3.4)
(3.5)
adalah kecepatan node i, adalah kecepatan node j, adalah sudut arah
pergerakan node i dan adalah sudut arah pergerakan node j (0 ≥ θi , θj ≤ 2π).
( ) adalah posisi node i , ( ) merupakan posisi node j. Ilustrasi dari
persamaan 3.1 sampai 3.5 dapat dilihat pada Gambar 3.4. Arah pergerakan node
dapat dihitung menggunakan :
(3.6)
22
i j
r
r
vi,ɵi vj,ɵ
j
(Xi,Yi)
(Xj,Yj)
Gambar 3.4 Ilustrasi untuk Persamaan 3.1 sampai 3.6
3.4.2. Penentuan Stabilitas Rute Pada S-AOMDV
Berikut adalah tahap-tahap dalam menentukan dan memilih rute stabil S-
AOMDV.
1. Menghitung LET untuk setiap link pada rute node disjoint menggunakan
persamaan 3.1 sampai dengan 3.6.
2. Menghitung stabilitas sebuah rute yang terdiri dari beberapa link
menggunakan persamaan 3.7 berikut.
∏
(3.7)
Dimana Ph adalah nilai LET untuk setiap link antar dua node dan m
adalah jumlah link pada rute.
3.4.3. Pseudo Code Algoritma LET
Pseudo code algoritma LET pada Gambar 3.5 digunakan untuk
menghitung estimasi waktu antar node i dan node j yang saling terhubung dan
berada dalam jangkauan sinyal transmisi. Perhitungan LET dimulai dengan
menentukan posisi dan kecepatan node i, kemudian lakukan update posisi node i,
setelah itu cari posisi koordinat node i untuk menentukan arah gerakan node i.
23
Selanjutnya adalah menentukan posisi dan kecepatan node j, kemudian lakukan
update posisi untuk node j dan mencari posisi node j, lalu menghitung moving
direction dari node j dengan menggunakan variabel-variabel yang dimiliki oleh
node j.
Langkah selanjutnya adalah menghitung variabel a, variabel b, variabel
c, variabel d, dan variabel r, variabel-variabel tersebut digunakan untuk
menghitung LET. Nilai a didapat dengan melakukan proses pengurangan
terhadap hasil kali antara kecepatan node i dan cosinus dari moving direction
node i dengan kecepatan node j dan cosinus dari moving direction node j. Hal
yang sama untuk mendapatkan nilai c, yaitu melakukan proses pengurangan
terhadap hasil kali antara kecepatan node i dan sinus dari moving direction node i
dengan kecepatan node j dan sinus dari moving direction node j. Untuk
menghitung variabel b, posisi koordinat x node i dikurangi posisi koordinat x
node j, untuk menghitung variabel d, posisi koordinat y node i dikurangi posisi
koordinat y node j.
24
Gambar 3.5 Pseudo code Algoritma LET
//menentukan alamat dan kecepatan node i node_i ← ambil alamat node i nodespeed_i ← ambil kecepatan node i //menentukan posisi node i node_i ← update posisi node i current_posX_node_i ← ambil posisi co-ordinate X node i current_posY_node_i ← ambil posisi co-ordinate Y node i next_posX_node_i ← ambil next position co-ordinate X node i next_posY_node_i ← ambil next position co-ordinate Y node i //menghitung moving direction node i moving_direction_node_i ← Atan ((next_posY_node_i) – (current_posY_node_i)) / ((next_posX_node_i) – (current_posX_node_i)); //menentukan alamat dan kecepatan node j node_j ← ambil alamat node j nodespeed_j ← ambil kecepatan node j //menentukan posisi node j node_j ← update posisi node j current_posX_node_j ← ambil posisi co-ordinate X node j current_posY_node_j ← ambil posisi co-ordinate Y node j next_posX_node_j ← get next position of co-ordinate X next_posY_node_j ← get next position of co-ordinate Y //menghitung moving direction node j moving_direction_node_j ← Atan ((next_posY_node_j) – (current_posY_node_j)) / ((next_posX_node_j) – (current_posX_node_j)); //menghitung nilai a, b, c, d, r a ← (nodespeed_i * cos(moving_direction_node_i)) - (nodespeed_j * cos(moving_direction_node_j)) b ← current_posX_node_i - current_posX_node_j c ← (nodespeed_i * sin(moving_direction_node_i)) - (nodespeed_j * sin(moving_direction_node_j)) d ← current_posY_node_i - current_posY_node_j; r ← ambil nilai communication range //menghitung LET LET ← (-1)*((a*b)+(c*d)) + sqrt(((pow(a,2) + pow(b,2)) * pow(r,2)) – (pow((a*d)-(b*c),2))) / pow(a,2) + pow(c,2)
25
3.5 Uji Coba
Setelah tahap modifikasi algoritma AOMDV menjadi algoritma S-
AOMDV, tahap penelitian selanjutnya adalah melakukan uji coba terhadap
algoritma. Tahapan uji coba dilakukan pada beberapa skenario untuk menguji
kinerja dari metode yang digunakan. Perbedaan mobilitas node pada jaringan
dilakukan dengan membuat parameter yang berbeda pada kecepatan maksimal
node (maximal node speed) dan lama node berhenti bergerak (pause time).
Algoritma juga diujikan pada jumlah node yang berbeda yaitu 50, 100 dan 150
node.
3.6 Analisis Kinerja
Hasil uji coba simulasi yang didapat akan dianalisis menggunakan AWK,
dan akan dibandingkan kinerjanya berdasarkan jumlah paket data drop, Packet
Delivery Ratio (PDR), Throughput dan Rata-Rata Konsumsi Energi.
1. Jumlah paket data drop adalah jumlah paket data yang tidak berhasil
terkirim ke tujuan selama transmisi.
2. Packet Delivery Ratio (PDR) adalah perbandingan antara paket data
yang diterima node tujuan dengan jumlah paket data yang dikirimkan
oleh node sumber. PDR dihitung menggunakan persamaan 3.8 sebagai
berikut.
(3.8)
3. Throughput adalah jumlah paket data yang berhasil diterima di sisi
penerima setiap detiknya. Throughput dihitung menggunakan
persamaan 3.9 sebagai berikut.
(3.9)
26
4. Rata-rata konsumsi energi adalah jumlah rata-rata energi yang
dikonsumsi node karena adanya proses pengiriman dan penerimaan
data dalam jaringan.
27
BAB 4
UJI COBA DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dipaparkan bagaimana implementasi metode/algoritma
Link Expiration Time (LET) ke dalam algoritma protokol routing AOMDV
dengan suatu kode program yang berbasis pada NS2, langkah-langkah uji coba,
hasil uji coba yang telah dilakukan dan analisis terhadap hasil uji coba.
4.1 Implementasi Metode
Sub-bab ini memaparkan penambahan code program pada simulator NS2
untuk mendapatkan rute yang stabil berdasarkan algoritma LET. Langkah awal
perbaikan protokol routing AOMDV menjadi S-AOMDV adalah dengan
mendeklarasikan terlebih dahulu fungsi-fungsi yang akan digunakan. Semua
fungsi yang berkaitan dengan perangkat GPS terdapat pada class MobileNode :
public Node dalam file header mobilenode.h (C:\cygwin\home\ns-allinone-
2.35-RC7\ns-2.35\common).
Berikut adalah penambahan deklarasi fungsi-fungsi yang digunakan
dalam menghitung stabilitas rute pada mobilenode.h sesuai pseudo code algoritma
LET.
double menghitung_Moving_Direction();
double menghitung_LET();
void mLET();
Fungsi double menghitung_Moving_Direction(); digunakan untuk
menghitung arah pergerakan node sesuai rumus 3.6. Fungsi double
menghitung_LET(); digunakan untuk menghitung nilai LET antar dua node
dalam satu rute sesuai rumus 3.1. Sedangkan void mLET(); digunakan untuk
menghitung stabilitas rute dengan cara mengalikan semua LET pada rute yang
didapat sesuai rumus 3.7. Kemudian pada file mobilenode.cc
(C:\cygwin\home\ns-allinone-2.35-RC7\ns-2.35\common) ditambahkan function
definitions double MobileNode::menghitung_Moving_Direction() untuk
menghitung arah pergerakan node. Function definition double
28
MobileNode::menghitung_LET()digunakan untuk menghitung nilai LET antar
dua node dengan sebelumnya menghitung nilai a, b, c, d sesuai dengan persamaan
3.2 sampai dengan persamaan 3.5. Function definitions void
MobileNode::mLET() digunakan untuk menghitung stabilitas setiap rute yang
dihasilkan setiap kali proses pencarian rute. Nilai stabilitas rute yang didapat
disertakan dalam paket RREP yang dikirim dari node tujuan ke node sumber.
4.2 Langkah-Langkah Uji Coba
Sub-bab ini akan memaparkan langkah-langkah uji coba, dimulai dari
menentukan parameter skenario uji coba, membuat pola trafik jaringan, membuat
pola pergerakan node, membuat file TCL dan menganalisis kinerja menggunakan
file AWK.
4.2.1 Menentukan Parameter Uji Coba
Setelah perubahan protokol routing AOMDV menjadi S-AOMDV pada
simulator jaringan NS-2.35 selesai dilakukan, maka langkah selanjutnya adalah
membuat skenario uji coba. Tabel 4.1 adalah tabel penentuan parameter skenario
uji coba untuk membuat pola trafik jaringan, pola pergerakan node dan define
option pada file TCL.
4.2.1. Menentukan Pola Trafik Jaringan
Pola trafik yang digunakan untuk skenario uji coba yaitu pola trafik
yang dihasilkan secara acak (traffic source generator) oleh file „cbrgen.tcl‟. File
tersebut telah disediakan oleh NS-2.35 dan berada pada direktori
C:\cygwin\home\ns-allinone-2.35-RC7\ns-2.35\indep-utils\cmu-scen-gen. Berikut
adalah parameter-parameter yang harus ditentukan untuk membuat skenario
simulasi sesuai Tabel 4.1 , yaitu :
1. Tipe koneksi yang digunakan;
2. Jumlah node dalam simulasi;
29
3. Jumlah seed;
4. Maksimum koneksi;
5. Paket rate.
Berikut adalah parameter yang harus ditentukan, cara menjalankan dan
menyimpan file hasil traffic source generator.
$ ns cbrgen.tcl –type [CBR] –nn [node] –seed [seed] –mc
[connections] –rate [rate] > [nama file untuk menyimpan data hasil
generate]
Tabel 4.1 Parameter Simulasi Skenario Uji Coba
Parameter Nilai Parameter
Propagation TwoRayGround
MAC layer IEEE 802.11
Mobility model Random Way Point
Pola traffict Constan Bit Rate (CBR)
Packet rate 4 paket/second
Network area 1000 X 1000
Waktu simulasi 250s
Packet Size 512 bytes
Transmission interval 0.25s
Energi awal 1000 joule
Seed 1.0
Maksimum koneksi 10
Jumlah Node (n) 50 node, 100 node, 150 node
Pause time (p) 0s, 50s, 100s, 150s, 200s
Kecepatan node 1 m/s, 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s,
20 m/s, 25 m/s, 30m/s
4.2.2. Menentukan Pola Pergerakan Node
Pola pergerakan node dalam simulasi jaringan hasilkan secara acak
menggunakan model random waypoint. Pada model ini, node-node akan bergerak
secara acak menuju posisi tujuan dengan variasi pause time dan kecepatan
maksimal node sesuai dengan Tabel 4.1. Untuk mendapatkan skenario
pergerakan tersebut, maka digunakan modul yang telah disediakan oleh NS-2.
30
Modul tersebut berada pada direktori C:\cygwin\home\ns-allinone-2.35-RC7\ns-
2.35\indep-utils\cmu-scen-gen\setdest, dan terdiri dari file setdest.h dan
setdest.cc.
Cara menjalankan dan parameter yang harus dimasukkan adalah sebagai
berikut :
$./setdest –n [nodes] -p [pause time] -M [max speed] -t
[simulation time] -x [max X] -y [max Y] > [nama file untuk
menyimpan data hasil generate]
Berikut penjelasan parameternya :
-n : Jumlah node dalam jaringan
-p : Jeda waktu sebuah node dalam keadaan tidak bergerak
-M : Maksimum kecepatan node dalam bergerak
-t : Durasi waktu simulasi
-x : Ukuran jaringan dalam sumbu-x (x dimension of space)
-y : Ukuran jaringan dalam sumbu-y (y dimension of space)
4.2.3. Membuat File TCL
Setelah membuat pola trafik dan pola mobilitas, langkah selanjutnya
adalah membuat file TCL untuk simulasi skenario uji coba seperti terlihat pada
lampiran 1. File yang berisi pola trafik dan mobilitas akan dipanggil melalui file
TCL ini. Berikut sintak untuk menjalankan file TCL yang sudah dibuat.
$ ns file_name.tcl
Untuk menghasilkan perbandingan kinerja antara protokol routing
AOMDV dan S-AOMDV, maka pengujian pertama dilakukan dengan
menggunakan protokol routing AOMDV. Pengujian kedua dilakukan
menggunakan protokol routing AOMDV yang sudah dimodifikasi.
4.2.4. Analisis Menggunakan File AWK
File TCL yang dijalankan berdasarkan skenario simulasi akan
menghasilkan dua buah file yaitu file *.nam (network animation) dan file *.tr
31
(trace file) untuk setiap kali pengujian. File *.nam digunakan untuk
memperlihatkan animasi hasil simulasi jaringan seperti terlihat pada Gambar 4.1.
dan file *.tr digunakan untuk memunculkan nilai data statistik menggunakan
script awk seperti terlihat pada Gambar 4.2. Untuk mengetahui kinerja dari
protokol routing S-AOMDV, maka dilakukan beberapa analisis pada file *.tr
sesuai dengan pengukuran kinerja yang telah ditentukan yaitu banyaknya paket
data drop, packet delivery ratio, throughput dan rata-rata konsumsi energi.
Berikut adalah sintak penggunaan file AWK:
$awk –f awk_file_name.awk trace_file_name.tr
Gambar 4.3 memperlihatkan contoh penggunaan file AWK untuk memunculkan
data statistik kinerja protokol routing.
Gambar 4.1. Network Animation
32
Gambar 4.2. Trace File
Gambar 4.3. Analisis Trace File dengan AWK
4.3 Hasil Uji Coba
Sub-bab ini memaparkan data yang diperoleh dari hasil simulasi
menggunakan protokol routing AOMDV asli dan protokol routing AOMDV
dengan penambahan algoritma LET (S-AOMDV). Setiap tabel menyajikan data
hasil simulasi berdasarkan kinerja protokol routing dengan perbedaan jumlah
node yaitu 50, 100 dan 150 node. Skenario mobilisasi node dibuat dengan
memvariasikan nilai pause time dan kecepatan maksimal node.
33
Untuk mempersingkat nama metode pada tiap kolom tabel maka dalam
penyajian hasil uji coba, nama protokol routing diganti dengan urutannya (I =
AOMDV, II = S-AOMDV). Sedangkan penulisan pause time dipersingkat
menjadi P=0 untuk pause time = 0, P=50 untuk pause time = 50, P=100 untuk
pause time = 100, P=150 untuk pause time = 150, dan P=200 untuk pause time =
200.
4.3.1 Mobilitas Jaringan Terhadap Jumlah Paket Data Drop
Skenario uji coba pertama adalah menguji banyaknya paket data yang
drop pada jaringan MANET dengan jumlah node sebanyak 50, 100 dan 150.
Mobilitas bervariasi pada nilai pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan variasi
kecepatan maksimal node (maximal speed) yaitu 1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s,
25m/s, 30m/s.
Tabel 4.2 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 50
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 82 74 915 846 285 283 268 229 100 82
5m/s 1231 1195 1168 1014 922 909 760 716 335 251
10m/s 1541 1414 1025 847 927 920 600 539 356 310
15m/s 2164 1868 1308 1304 1524 1456 440 330 422 410
20m/s 1598 1468 2776 2599 1318 1205 951 917 769 714
25m/s 2444 2280 2021 1846 2109 2092 877 826 583 576
30m/s 2886 2838 2662 2612 1032 921 1565 1252 707 686
Hasil uji coba menggunakan 50 node seperti tampak pada Tabel 4.2.
Jumlah paket data drop paling sedikit terjadi jika menggunakan protokol routing
S-AOMDV dengan pause time 0s dan kecepatan maksimal node 1m/s yaitu 74
paket. Pada skenario yang sama, jumlah tersebut lebih kecil jika dibandingkan
menggunakan protokol AOMDV yaitu 82 paket. Sedangkan data drop paling
34
banyak terjadi jika menggunakan protokol routing AOMDV dengan pause time
0s, dengan kecepatan maksimal node 30m/s yaitu 2886 paket. Jumlah tersebut
lebih besar dibandingkan data drop jika menggunakan protokol routing S-
AOMDV pada skenario yang sama yaitu 2838 paket.
Tabel 4.3 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 100
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 208 165 548 295 377 252 213 164 183 122
5m/s 799 780 496 372 795 629 736 679 277 238
10m/s 2055 2054 1174 1123 858 741 836 827 617 538
15m/s 2028 1926 1710 1632 1030 934 826 627 608 576
20m/s 2528 2490 2617 2615 1494 1389 934 933 908 848
25m/s 2610 2489 1814 1768 1085 1009 1076 900 751 743
30m/s 2359 2317 2579 2492 1225 1194 887 873 779 680
Hasil uji coba 100 node terlihat pada Tabel 4.3. Penggunaan protokol
routing S-AOMDV menghasilkan data drop paling sedikit yaitu 122 paket. Hal
ini terjadi pada uji coba skenario dengan pause time 200s dan kecepatan maksimal
node 1m/s. Jumlah tersebut lebih sedikit dibandingkan jumlah data drop
menggunakan protokol routing AOMDV dengan skenario yang sama, yaitu 183
paket. Sedangkan paket data drop terbesar terjadi pada skenario uji coba
menggunakan AOMDV dengan kecepatan maksimal 20m/s dan pause time 50s,
yaitu 2617 paket. Jumlah tersebut lebih banyak jika mengunakan S-AOMDV
pada skenario yang sama, yaitu 2615 paket.
Tabel 4.4 menunjukkan data hasil uji coba dengan 150 node untuk
mengetahui kinerja protokol routing berdasarkan data drop. Jumlah data drop
terkecil diperoleh jika menggunakan protokol routing S-AOMDV dengan pause
time 200s dan kecepatan maksimal 1m/s yaitu 64 paket. Jumlah ini lebih kecil
dibandingkan jumlah data drop jika menggunakan AOMDV pada skenario yang
sama, yaitu 78 paket. Data drop paling banyak terjadi pada skenario uji coba
35
dengan kecepatan maksimal node 25m/s dan pause time 0s yaitu 3063 paket
menggunakan AOMDV sedangkan S-AOMDV 2814 paket.
Tabel 4.4 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 150
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 256 149 227 228 255 203 118 111 78 64
5m/s 1415 1345 1234 873 735 632 391 385 472 383
10m/s 1515 1358 1253 1133 867 743 982 838 675 510
15m/s 2320 2066 1878 1719 1046 706 715 711 855 786
20m/s 2204 1980 2673 2623 1058 1045 1099 1015 490 349
25m/s 3063 2814 2187 1864 1388 1380 1029 958 765 715
30m/s 2667 2449 2352 2048 1331 1293 1000 787 569 501
Berdasarkan Tabel 4.2, Tabel 4.3, dan Tabel 4.4 terlihat bahwa jumlah
data drop dipengaruhi oleh adanya mobilitas node yang menyebabkan perubahan
topologi jaringan. Kinerja protokol routing terbaik dilihat dari jumlah data drop
terkecil diperoleh pada skenario uji coba menggunakan protokol routing S-
AOMDV, dengan jumlah node 50, pause time 0s dan kecepatan maksimal node
1m/s yaitu 74 paket.
4.3.2 Mobilitas Jaringan Terhadap Packet Delivery Ratio (PDR)
Jumlah data drop akibat mobilitas node berpengaruh pada packet delivery
ratio, yaitu rasio antara paket yang terkirim dengan paket data yang diterima di
sisi penerima. Sub-bab berikut menyajikan data hasil uji coba protokol routing
pada skenario MANET dengan jumlah node 50, 100 node dan 150 node, variasi
pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan variasi kecepatan maksimal node yaitu
1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s, 25m/s, 30m/s. Data hasil uji coba perbandingan
kinerja protokol routing berdasarkan PDR dapat dilihat pada Tabel 4.5, Tabel 4.6,
dan Tabel 4.7.
36
Tabel 4.5 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 50
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 98,98 99,07 88,59 89,46 96,44 96,51 96,66 97,13 98,73 98,98
5m/s 84,75 85,09 85,42 87,40 88,49 88,60 90,50 91,07 95,82 96,86
10m/s 80,89 82,43 87,22 89,46 88,44 88,52 92,51 93,26 95,57 96,12
15m/s 72,98 76,60 83,75 83,89 80,88 81,89 94,53 95,91 94,76 94,91
20m/s 80,12 81,78 65,42 67,42 83,56 84,93 88,17 88,55 90,42 91,18
25m/s 69,57 71,60 74,86 77,00 73,75 74,13 89,09 89,70 92,73 92,78
30m/s 64,38 64,52 66,25 67,01 87,14 88,53 80,62 84,38 91,14 91,46
Pada uji coba 50 node (Tabel 4.5), persentase terbesar antara paket data
yang dikirim dan paket data yang diterima didapat pada skenario uji coba
menggunakan S-AOMDV dengan pause time 0s, maximal speed 1m/s, yaitu
99,07%. Persentase ini lebih besar dibandingkan menggunakan AOMDV dengan
skenario yang sama yaitu 98,98%. Sedangkan persentase terkecil terjadi apabila
pause time 0s dan maximal speed 30m/s menggunakan AOMDV yaitu 64,38%.
Pada skenario yang sama dengan menggunakan S-AOMDV, presentase yang
diperoleh sebanyak 64,52%.
Tabel 4.6 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 100
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 97,40 97,95 93,21 96,31 95,32 96,84 97,33 97,95 97,69 98,47
5m/s 90,06 90,30 93,85 95,38 90,10 92,20 90,81 91,55 96,52 97,03
10m/s 74,62 74,48 85,36 86,02 89,36 90,81 89,62 89,69 92,32 93,29
15m/s 74,70 76,10 78,78 79,78 87,26 88,43 89,73 92,17 92,40 92,81
20m/s 68,46 69,19 67,34 67,47 81,46 82,79 88,37 88,36 88,61 89,44
25m/s 67,54 69,24 77,42 77,94 86,48 87,40 86,63 88,84 90,69 90,73
30m/s 70,74 71,46 67,86 68,87 84,82 85,09 89,03 89,13 90,25 91,56
37
Pada uji coba 100 node (Tabel 4.6), persentase terbesar antara data
dikirim dan data diterima didapat pada skenario uji coba dengan pause time 200s,
maximal speed 1m/s menggunakan S-AOMDV yaitu 98,47%. Dengan skenario
yang sama, AOMDV menghasilkan nilai PDR 97,69%. Sedangkan persentase
terkecil terjadi pada skenario dengan pause time 50s dan maximal speed 20m/s,
PDR menggunakan S-AOMDV sebanyak 67,47%, dengan skenario sama PDR
menggunakan AOMDV sebanyak 67,34%.
Tabel 4.7 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 150
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 96,75 98,13 97,13 97,11 96,81 97,49 98,54 98,59 99,03 99,19
5m/s 82,30 83,14 84,70 89,11 90,90 92,14 95,14 95,16 94,10 95,18
10m/s 81,11 83,13 84,37 86,07 89,18 90,75 87,81 89,60 91,59 93,60
15m/s 71,24 74,33 76,66 78,57 86,99 91,23 91,13 91,17 89,37 90,13
20m/s 72,57 75,33 66,77 67,40 86,81 87,03 86,38 87,32 93,92 95,68
25m/s 61,97 65,04 72,97 76,82 82,77 82,85 87,11 88,01 90,47 91,12
30m/s 66,88 69,43 70,80 74,27 83,44 83,85 87,57 90,09 92,88 93,78
Pada uji coba 150 node (Tabel 4.7), persentase terbesar antara data
dikirim dan data diterima didapat pada skenario uji coba dengan pause time 200s,
maximal speed 1m/s menggunakan S-AOMDV yaitu 99,19%. Performa ini lebih
baik dibandingkan menggunakan AOMDV yaitu 99,03% pada skenario yang
sama. Sedangkan persentase terkecil terjadi pada skenario pause time 0s dan
maximal speed 250m/s. AOMDV menghasilkan PDR 61,97% sedangkan S-
AOMDV 65,04%.
Berdasarkan Tabel 4.5, Tabel 4.6, dan Tabel 4.7, nilai PDR dipengaruhi
adanya mobilitas dan jumlah node dalam jaringan. Adanya perubahan topologi
akibat mobilitas akan mempengaruhi proses pengiriman data. Semakin banyak
data drop maka persentase antara data yang dikirim dengan data yang diterima
semakin kecil. PDR terbesar diperoleh pada skenario uji coba 150 node, pause
time 200s, maximal speed 1m/s menggunakan S-AOMDV yaitu 99,19%.
38
4.3.3 Mobilitas Jaringan Terhadap Throughput
Tabel-tabel berikut menunjukkan rata-rata jumlah paket data yang
berhasil diterima disisi penerima setiap detiknya (throughput) karena adanya
mobilitas node pada MANET. Kinerja algoritma routing protokol berdasarkan
rata-rata throughput didapat dari hasil uji coba skenario MANET dengan jumlah
node 50, 100 node dan 150 node, variasi pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan
variasi kecepatan maksimal node yaitu 1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s, 25m/s,
30m/s.
Tabel 4.8 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 50
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 132,34 132,48 117,88 119,07 128,38 129,12 128,23 130,03 131,73 131,33
5m/s 113,21 113,02 113,42 116,36 117,52 117,31 120,33 121,17 127,84 128,71
10m/s 107,88 109,83 115,90 119,44 117,71 117,71 123,78 124,20 126,92 127,53
15m/s 96,84 101,28 111,46 112,17 107,01 109,09 126,15 128,03 126,30 126,51
20m/s 106,54 108,88 87,09 89,15 111,00 112,67 116,96 117,47 120,44 122,40
25m/s 92,57 95,25 99,76 102,32 98,14 99,06 118,99 119,04 123,04 122,76
30m/s 86,44 85,39 87,95 89,21 115,91 117,75 107,63 111,91 120,98 121,75
Tabel 4.8 memperlihatkan bahwa rata-rata throughput terbesar didapat pada
skenario uji coba 50 node dengan pause time 0s dan maximal speed 1m/s yaitu
AOMDV = 132,34 kbps dan S-AOMDV = 132,48 kbps. Sedangkan rata-rata
throughput terkecil didapat pada skenario uji coba pause time 0s dan maximal
speed 30m/s yaitu AOMDV = 86,44 kbps dan S-AOMDV = 85,39 kbps.
Tabel 4.9 memperlihatkan bahwa pada skenario uji coba 100 node, rata-rata
throughput terbesar didapat dengan pause time 0s dan maximal speed 1m/s yaitu
AOMDV = 130,28 kbps dan S-AOMDV = 130,69 kbps. Sedangkan rata-rata
throughput terkecil didapat dengan pause time 50s dan maximal speed 20m/s
yaitu AOMDV = 89,19 kbps dan S-AOMDV = 89,82 kbps.
39
Tabel 4.9 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 100
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 129,06 129,90 124,54 127,97 127,06 128,27 129,07 130,34 130,28 130,69
5m/s 119,50 120,30 125,14 127,09 119,67 122,96 120,50 122,16 128,21 129,27
10m/s 100,12 99,37 113,30 114,21 119,14 121,21 119,41 119,28 122,94 123,80
15m/s 99,29 101,51 105,07 106,48 116,82 118,03 119,85 122,73 122,76 123,24
20m/s 90,77 92,43 89,19 89,82 109,07 110,67 117,54 117,35 117,07 118,99
25m/s 89,89 92,70 102,95 103,63 114,78 115,88 115,44 118,47 121,08 120,77
30m/s 94,39 95,84 90,12 91,37 113,20 113,16 119,16 118,46 119,39 121,92
Tabel 4.10 Rata-rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 150
Max
speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 128,58 131,18 128,88 128,91 129,59 130,33 131,75 131,82 131,69 131,94
5m/s 109,37 110,13 113,01 118,24 121,61 122,69 126,8 126,35 125,06 126,07
10m/s 107,87 110,68 112,17 115,65 118,53 120,67 117,43 119,02 121,89 124,05
15m/s 94,99 98,96 102,28 104,54 115,83 121,73 121,65 121,49 119,17 119,86
20m/s 96,46 100,13 88,88 89,77 115,24 116,12 115,28 115,75 125,28 127,54
25m/s 82,64 86,65 97,52 102,27 110,04 110,18 115,38 116,88 120,56 121,26
30m/s 88,96 92,16 94,32 98,19 111,08 111,22 116,73 119,55 122,91 125,10
Tabel 4.10 memperlihatkan bahwa pada skenario uji coba 150 node, rata-
rata throughput terbesar didapat dengan pause time 150s dan maximal speed 1m/s
untuk AOMDV yaitu 131,75 kbps sedangkan untuk S-AOMDV adalah 131,94
kbps pada pause time 200s dan maximal speed 1m/s. Rata-rata throughput
terkecil didapat pada pause time 0s dan maximal speed 25m/s yaitu AOMDV =
82,64 kbps dan S-AOMDV = 86,65 kbps.
Berdasarkan Tabel 4.8, 4.9, dan 4.10, rata-rata throughput terbesar
diperoleh pada skenario menggunakan protokol routing S-AOMDV dengan
jumlah node 50, pause time 0s dan kecepatan maksimal node 1m/s yaitu sebesar
132,48 kbps. Tinggi rendahnya nilai throughput dipengaruhi oleh pola dan
kecepatan mobilitas serta jumlah node.
40
4.3.4 Mobilitas Jaringan Terhadap Rata-rata Konsumsi Energi
Keterbatasan energi merupakan salah satu karakteristik utama pada
MANET. Kinerja algoritma routing protokol S-AOMDV akan dibandingkan
dengan AOMDV berdasarkan rata-rata konsumsi energi yang didapat dari hasil
uji coba skenario MANET dengan jumlah node 50, 100 node dan 150 node,
variasi pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan variasi kecepatan maksimal node
yaitu 1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s, 25m/s, 30m/s. Tabel-tabel berikut akan
memaparkan hasil uji coba berdasarkan rata-rata energi yang dikonsumsi oleh
node.
Tabel 4.11 memperlihatkan bahwa rata-rata konsumsi energi yang
diperoleh pada skenario uji coba dengan jumlah node 50. Rata-rata konsumsi
energi terendah terjadi jika pause time 200s dan maximal speed 10m/s
menggunakan protokol routing S-AOMDV yaitu 0,540 joule, sedikit lebih rendah
jika dibandingkan menggunakan AOMDV yaitu 0,554 joule. Rata-rata konsumsi
energi tertinggi diperoleh jika menggunakan protokol routing AOMDV pada
pause time 0s dan maximal speed 5m/s yaitu 1,289 joule, lebih tinggi
dibandingkan menggunakan protokol S-AOMDV pada pause time 50s dan
maximal speed 5m/s yaitu 1,226 joule.
Tabel 4.11 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 50
Max
Speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 0,747 0,660 1,046 0,960 0,946 0,906 0,890 0,928 0,793 0,818
5m/s 1,289 0,862 1,207 1,226 0,841 0,804 0,916 0,900 0,707 0,705
10m/s 0,681 0,687 0,774 0,776 0,679 0,664 0,697 0,730 0,554 0,540
15m/s 0,784 0,786 0,713 0,718 0,700 0,743 0,744 0,734 0,704 0,650
20m/s 0,668 0,666 0,811 0,807 0,837 0,794 0,820 0,805 0,796 0,856
25m/s 0,728 0,682 0,689 0,676 0,726 0,733 0,813 0,755 0,867 0,782
30m/s 0,730 0,718 0,809 0,800 0,769 0,818 0,959 0,943 0,701 0,716
41
Tabel 4.12 memperlihatkan bahwa rata-rata konsumsi energi yang diperoleh
pada skenario uji coba dengan jumlah node 100. Rata-rata konsumsi energi
terendah AOMDV terjadi pada pause time 150s dan maximal speed 25m/s yaitu
1,346 joule, sedang rata-rata konsumsi energi tertinggi terjadi pada pause time
200s dan maximal speed 20m/s yaitu 2,140 joule. Rata-rata konsumsi energi
terendah diperoleh jika menggunakan protokol routing S-AOMDV diperoleh pada
pause time 50s dan maximal speed 25m/s yaitu 1,370 joule, sedang rata-rata
konsumsi energi tertinggi didapat pada pause time 200s dan maximal speed 20m/s
yaitu 2,159 joule.
Tabel 4.12 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 100
Max
Speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 1,761 1,802 2,076 1,943 1,802 1,779 1,588 1,492 2,105 1,974
5m/s 1,587 1,530 1,555 1,483 1,807 1,803 1,825 1,862 1,862 1,824
10m/s 1,825 1,774 1,573 1,577 1,762 1,807 1,571 1,628 1,704 1,870
15m/s 1,600 1,628 1,718 1,675 1,766 1,740 1,653 1,523 1,512 1,660
20m/s 1,630 1,621 1,753 1,713 1,668 1,744 1,790 1,821 2,140 2,159
25m/s 1,467 1,479 1,418 1,370 1,706 1,645 1,346 1,437 1,637 1,601
30m/s 1,499 1,487 1,704 1,683 1,964 1,588 1,625 1,554 1,832 1,734
Tabel 4.13 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 150
Max
Speed
P=0 P=50 P=100 P=150 P=200
I II I II I II I II I II
1m/s 2.642 2.405 2.475 2.524 2.626 2.503 2.581 2.448 2.125 2.090
5m/s 3.170 2.978 2.961 3.039 2.709 2.511 2.326 2.454 2.743 2.764
10m/s 2.530 2.659 2.497 2.497 2.558 2.913 2.399 2.238 2.606 2.665
15m/s 2.625 2.633 2.740 2.690 2.167 2.289 2.376 2.319 2.501 2.562
20m/s 2.459 2.532 2.704 2.677 2.351 2.301 2.825 2.511 2.157 2.266
25m/s 2.749 3.015 2.529 2.568 3.015 2.683 2.797 2.552 2.285 2.285
30m/s 2.408 2.421 2.601 2.564 2.975 2.621 2.571 2.688 2.476 2.462
42
Tabel 4.13 memperlihatkan bahwa rata-rata konsumsi energi yang diperoleh
pada skenario uji coba dengan jumlah node 150. Rata-rata konsumsi energi
terendah AOMDV terjadi pada pause time 200s dan maximal speed 1m/s yaitu
2,125 joule, sedang rata-rata konsumsi energi tertinggi terjadi pada pause time 0s
dan maximal speed 5m/s yaitu 3,170 joule. Rata-rata konsumsi energi terendah
jika menggunakan protokol routing S-AOMDV diperoleh pada pause time 200s
dan maximal speed 1m/s yaitu 2,090 joule, sedang rata-rata konsumsi energi
tertinggi didapat pada pause time 50s dan maximal speed 5m/s yaitu 3,039 joule.
Berdasarkan Tabel 4.11, 4.12, dan 4.13, rata-rata konsumsi energi terendah
diperoleh pada skenario menggunakan protokol routing S-AOMDV dengan
jumlah node 50, pause time 200s dan maximal speed 10m/s menggunakan
protokol routing S-AOMDV yaitu 0,540 joule. Tinggi rendahnya rata-rata
konsumsi energi dipengaruhi oleh pola dan kecepatan mobilitas serta jumlah node.
4.4 Analisis Uji Coba
Untuk mengetahui apakah hasil uji coba yang diperoleh sesuai dengan
kontribusi yang diharapkan, maka langkah selanjutnya adalah melakukan analisis
terhadap data hasil uji coba. Analisis diperoleh dengan membandingkan kinerja
algoritma protokol routing AOMDV dengan S-AOMDV pada masing-masing
skenario. Agar mempermudah analisis, pada sub-bab berikut data hasil skenario
uji coba digambarkan dalam bentuk grafik.
4.4.1 Analisis Paket Data Drop
Gambar 4.4 menunjukkan grafik perbandingan kinerja antara protokol
routing S-AOMDV dengan protokol routing AOMDV, berdasarkan banyaknya
paket data drop karena adanya mobilitas node. Grafik yang diperoleh dari Tabel
4.2 ini memperlihatkan bahwa dengan bertambahnya kecepatan maksimal node
dan pause time akan meningkatkan jumlah paket data drop. Pada skenario
mobilitas tertentu jumlah paket drop dapat menurun atau meningkat, hal ini
tergantung pada perubahan bentuk topologi jaringan akibat mobilitas node.
43
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 50 Node dengan
Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time =
100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Grafik pada Gambar 4.5 menunjukkan perbandingan banyaknya paket data
drop antara protokol routing S-AOMDV dengan protokol routing AOMDV pada
MANET dengan jumlah node 100. Grafik yang diperoleh berdasarkan hasil uji
coba pada Tabel 4.3. memperlihatkan bahwa, skenario dengan mobilitas rendah
(1m/s) memiliki jumlah paket data drop lebih kecil dibandingkan mobilitas yang
lebih cepat (30m/s).
44
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 100 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Grafik hasil uji coba skenario MANET dengan jumlah node 150 terlihat
pada Gambar 4.6. Grafik tersebut menunjukkan perbandingan banyaknya paket
data drop antara protokol routing S-AOMDV dengan protokol routing AOMDV
yang diperoleh berdasarkan Tabel 4.4. Sama seperti hasil uji coba dengan jumlah
node 100, grafik memperlihatkan bahwa skenario dengan mobilitas rendah (1m/s)
memiliki jumlah paket data drop lebih kecil dibandingkan mobilitas yang lebih
cepat (30m/s). Penurunan jumlah data drop secara signifikan terjadi pada
kecepatan maksimal node 20m/s yaitu ketika nilai pause time 200s. Selain akibat
45
tinggi rendahnya tingkat mobilisasi, fluktuasi grafik paket data drop juga terjadi
karena adanya perubahan topologi akibat mobilitas node dalam jaringan.
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 150 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100, (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Analisis kinerja protokol berdasarkan jumlah data drop secara umum
menunjukkan bahwa semakin tinggi kecepatan maksimal node maka semakin
banyak data yang drop. Selain kecepatan maksimal mobilitas, nilai pause time
juga mempengaruhi jumlah data drop. Namun demikian, meskipun nilai pause
46
time meningkat belum tentu akan menaikkan atau menurunkan jumlah data drop.
Fluktuasi grafik paket data drop terjadi karena adanya perubahan topologi akibat
mobilitas.
Secara keseluruhan meskipun masih terdapat adanya paket data drop jika
menggunakan protokol routing S-AOMDV, namun jumlahnya lebih kecil
dibandingkan AOMDV. Hal ini disebabkan karena rute yang dipilih untuk
pengiriman data merupakan rute yang lebih stabil. Hasil analisis uji coba
menunjukkan bahwa jumlah paket data drop mengalami rata-rata penurunan jika
menggunakan protokol routing S-AOMDV yaitu sebanyak 8,2556% pada
percobaan dengan 50 node, 10,7282% pada percobaan 100 node dan 12,3661%
pada percobaan 150 node. Analisis ini menunjukkan bahwa protokol routing S-
AOMDV memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan AOMDV karena mampu
memperkecil jumlah paket data drop.
4.4.2 Analisis Packet Delivery Ratio (PDR)
Gambar 4.7 menunjukkan grafik performa PDR karena adanya mobilitas
jaringan. Grafik perbandingan ini berdasarkan data hasil uji coba skenario pada
Tabel 4.5. Performa PDR menurun dengan adanya penambahan kecepatan
mobilitas, hal ini disebabkan karena semakin cepat mobilitas maka semakin cepat
link berubah. Perbedaan terbesar nilai PDR antara S-AOMDV dengan AOMDV
adalah ketika pause time 200s dengan kecepatan maksimal node 5m/s, seperti
terlihat pada Gambar 4.7.(e).
Gambar 4.8. menunjukkan grafik PDR yang dihasilkan karena adanya
mobilitas jaringan, hasil uji coba skenario pada Tabel 4.6. Performa PDR
menurun secara perlahan pada pause time 0s, sedangkan pause time yang lain
menyebabkan performa PDR menurun secara fluktuatif. Perbedaan terbesar nilai
PDR antara S-AOMDV dengan AOMDV adalah ketika pause time 150s dengan
kecepatan maksimal node 15m/s, seperti terlihat pada Gambar 4.8.(d).
47
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan PDR pada Jaringan 50 Node dengan Variasi
Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time = 100; (d)
Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Gambar 4.9 menunjukkan grafik dari Packet Delivery Ratio yang terjadi
karena adanya mobilitas node pada jaringan berdasarkan Tabel 4.7. Perbedaan
terbesar nilai PDR antara S-AOMDV dengan AOMDV adalah ketika pause time
100s dengan kecepatan maksimal node 15m/s seperti yang terlihat pada Gambar
4.9 (c). Nilai PDR menurun dengan meningkatnya kecepatan mobilitas node.
48
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.8. Grafik Perbandingan PDR pada Jaringan 100 Node dengan Variasi
Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time = 100; (d)
Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
49
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.9. Grafik Perbandingan PDR pada Jaringan 150 Node dengan Variasi
Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time = 100; (d)
Pause Time = 150, (e) Pause Time = 200
Analisis performa protokol routing berdasarkan PDR secara keseluruhan
menunjukkan bahwa secara umum, semakin kecil nilai kecepatan maksimal node
maka semakin banyak besar persentase data yang terkirim. Meskipun belum
dapat mengirimkan paket data secara menyeluruh, namun performa PDR
menggunakan protokol routing S-AOMDV memiliki rasio yang lebih baik
dibandingkan protokol routing AOMDV.
50
Penyebab tidak selesainya pengiriman data secara menyeluruh
dikarenakan adanya link yang rusak akibat mobilitas yang tinggi. Namun
demikian, pada mobilitas yang tinggi, protokol routing S-AOMDV memiliki PDR
lebih baik dibandingkan AOMDV. Dari hasil uji coba menunjukkan bahwa
dengan menggunakan S-AOMDV, PDR mengalami rata-rata peningkatan sebesar
1,2410% pada uji coba dengan 50 node, 1,1118% pada uji coba dengan 100 node
dan 1,9230% pada uji coba dengan 150 node. Semakin besar nilai rasio maka
semakin baik suatu algoritma, karena menunjukkan perbandingan antara data
yang dikirim dengan yang diterima.
4.4.3 Analisis Throughput
Throughput adalah ukuran seberapa cepat data terkirim ke node tujuan
dengan sukses. Hal-hal yang mempengaruhi throughput adalah tidak
terjangkaunya channel wireless, perubahan topologi jaringan secara cepat dan
keterbatasan resource pada MANET.
Gambar 4.10. menunjukkan grafik rata-rata throughput akibat adanya
mobilitas jaringan sesuai hasil uji coba skenario pada Tabel 4.8. Dari grafik
terlihat bahwa troughput menurun karena adanya peningkatan kecepatan mobilitas
node. Performa terbaik routing protokol berdasarkan rata-rata throughput
diperoleh pada skenario pause time 0s dengan kecepatan mobilitas 1m/s
menggunakan protokol routing S-AOMDV seperti terlihat pada Gambar 4.10.(a).
Gambar 4.11. menunjukkan grafik rata-rata throughput akibat adanya
mobilitas jaringan sesuai hasil uji coba skenario pada Tabel 4.9. Dari grafik
terlihat bahwa throughput menurun karena adanya peningkatan kecepatan
mobilitas node. Performa terbaik routing protokol berdasarkan rata-rata
throughput diperoleh pada skenario pause time 200s dengan kecepatan mobilitas
1m/s menggunakan protokol routing S-AOMDV seperti terlihat pada Gambar
4.11.(e).
51
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.10. Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput pada Jaringan 50 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
52
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput pada Jaringan 100 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause
Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Gambar 4.12. menunjukkan grafik rata-rata throughput akibat adanya
mobilitas jaringan sesuai hasil uji coba skenario pada Tabel 4.10. Dari grafik
terlihat bahwa throughput menurun karena adanya peningkatan kecepatan
mobilitas node. Performa terbaik routing protokol berdasarkan rata-rata
throughput diperoleh pada skenario pause time 200s dengan kecepatan mobilitas
1m/s menggunakan protokol routing S-AOMDV, seperti terlihat pada Gambar
4.12.(e).
53
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.12. Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput pada Jaringan 150 Node
dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50;
(c) Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Analisis keseluruhan menunjukkan bahwa protokol routing S-AOMDV
memiliki performa berdasarkan rata-rata throughput yang lebih baik dibandingkan
AOMDV. Rata-rata throughput mengalami peningkatan rata-rata sebesar
1,3105% untuk percobaan dengan 50 node, 1,2411% untuk percobaan dengan 100
node dan 1,8457% untuk percobaan dengan 150 node.
54
4.4.4 Analisis Rata-rata Konsumsi Energi
Gambar 4.13 menunjukkan rata-rata konsumsi energi akibat adanya
mobilitas pada jaringan MANET. Grafik didapat dari data uji coba pada Tabel
4.11, yaitu uji coba pada jaringan MANET dengan jumlah node sebanyak 50.
Rata-rata konsumsi energi paling sedikit diperoleh pada skenario pause time 200s,
maximal speed 10m/s menggunakan protokol routing S-AOMDV seperti terlihat
pada gambar 4.13(e) yaitu 0,540 joule.
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Rata-rata Konsumsi Energi pada Jaringan 50
Node dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c)
Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
55
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.14. Grafik Perbandingan Rata-rata Konsumsi Energi pada Jaringan 100
Node dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c)
Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Gambar 4.14 menunjukkan rata-rata konsumsi energi akibat adanya
mobilitas pada jaringan MANET. Grafik didapat dari data uji coba pada Tabel
4.12, yaitu uji coba pada jaringan MANET dengan jumlah node sebanyak 100.
Rata-rata konsumsi energi paling sedikit diperoleh pada skenario menggunakan
protokol routing S-AOMDV, pause time 50s dan maximal speed 25m/s yaitu
1,370 joule seperti terlihat pada Gambar 4.14(b).
56
(a) (b)
(c) (d)
(e)
Gambar 4.15. Grafik Perbandingan Rata-rata Konsumsi Energi pada Jaringan 150
Node dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c)
Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200
Gambar 4.15 menunjukkan rata-rata konsumsi energi akibat adanya
mobilitas pada jaringan MANET. Grafik didapat dari data uji coba pada Tabel
4.13, yaitu uji coba pada jaringan MANET dengan jumlah node sebanyak 150.
Rata-rata konsumsi energi paling sedikit diperoleh pada skenario menggunakan
protokol routing S-AOMDV, pause time 200s dan maximal speed 1m/s yaitu
2,090 joule seperti terlihat pada Gambar 4.15(e).
57
Penggunaan protokol routing S-AOMDV menurunkan rata-rata
konsumsi energi sebesar 4,3774%, untuk percobaan dengan 50 node, 3,8462%
untuk percobaan dengan 100 node dan 4,5013% untuk percobaan dengan 150
node. Analisis secara menyeluruh menunjukkan bahwa protokol routing S-
AOMDV memiliki performa berdasarkan rata-rata konsumsi energi yang lebih
baik dibandingkan AOMDV. Hal ini dikarenakan semakin sedikit data drop akan
memperkecil kemungkinan proses pencarian rute kembali sehingga menurunkan
konsumsi energi.
58
[Halaman ini sengaja dikosongkan]
59
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Sub-bab ini memaparkan kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan
hasil rangkaian uji coba dan analisis penelitian yang dilakukan terhadap
metode yang diusulkan. Kesimpulan tersebut adalah sebagai berikut :
1. Protokol routing S-AOMDV telah berhasil memperbaiki protokol
AOMDV asli dalam menangani masalah hilangnya paket data karena
adanya mobilitas node pada jaringan. Hal ini dibuktikan dengan hasil uji
coba yang menunjukkan bahwa jumlah data drop mengalami rata-rata
penurunan jika menggunakan protokol routing S-AOMDV yaitu sebanyak
8,2556% pada percobaan dengan 50 node, 10,7282% pada percobaan 100
node dan 12,3661% pada percobaan 150 node.
2. Semakin kecil paket data drop maka persentase antara paket data yang
dikirim dengan paket data yang diterima semakin meningkat. Dari hasil uji
coba menunjukkan bahwa PDR mengalami rata-rata peningkatan sebesar
1,2410% pada uji coba dengan 50 node, 1,1118% pada uji coba dengan
100 node dan 1,9230% pada uji coba dengan 150 node. Hal tersebut
membuktikan bahwa protokol routing S-AOMDV memiliki presentase
PDR yang lebih baik dibandingkan AOMDV.
3. Protokol routing S-AOMDV memiliki rata-rata throughput lebih besar
dibandingkan AOMDV. Hal ini dibuktikan dari hasil uji coba yang
menunjukkan bahwa throughput mengalami peningkatan rata-rata sebesar
1,3105% untuk percobaan dengan 50 node, 1,2411% untuk percobaan
dengan 100 node dan 1,8457% untuk percobaan dengan 150 node.
4. Rata-rata konsumsi energi menurun sebesar 4,3774%, 3,8462%, 4,5013%
berturut-turut pada percobaan 50 node, 100 node dan 150 node. Hal ini
membuktikan bahwa kinerja protokol routing S-AOMDV lebih baik
dibandingkan AOMDV ditinjau dari besarnya rata-rata konsumsi energi.
60
5. Kinerja protokol routing sangat dipengaruhi oleh adanya mobilitas node,
arah mobilitas dan jumlah node.
6. Meskipun protokol routing S-AOMDV memiliki kinerja yang lebih baik
dibandingkan AOMDV, namun selisih kinerjanya masih kecil atau kurang
signifikan. Hal ini karena mekanisme pemilihan rute stabil hanya
berdasarkan nilai stabilitas rute yang telah didapat sebelumnya.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap protokol routing
S-AOMDV, masih diperlukan lagi pengembangan pada protokol ini agar
diperoleh kinerja protokol yang lebih signifikan jika dibandingkan dengan
algoritma AOMDV asli.
61
DAFTAR PUSTAKA
Achour, R., & Zbigniew, D. (2009). Routing Based on Link Expiration Time for
MANET Performance Improvement . IEEE 9th Malaysia International
Conference on Communications. Kuala Lumpur Malaysia.
Balakrishna, R., Rao, U. R., & Geethanjali, N. (2010). Performance issues on
AODV and AOMDV for MANETS. International Journal of Computer
Science and Information Technologies (IJCSIT), (hal. 38-43).
Camp, T., Boleng, J., & Davies, V. (2002). A Survey of Mobility Models for Ad
Hoc Network Research. Wireless Communication & Mobile Computing
(WCMC), (hal. 483-502).
Close, D. B., Robbins, A. D., Rubin, P. H., Stallman, R., & Oostrum, v. P. (1995).
The AWK Manual. Free Software Foundation, Inc.
Dana, A., Zadeh, A. K., & Noori, S. A. (2008). Backup Path Set Selection in
Mobile Ad Hoc Wireless Network using Link Expiration Time . Compters
and Electrical Engineering (hal. 503-519). Elsevier Ltd.
Jatmika, A. H. (2011). Optimasi Routing pada Jaringan MANET Menggunakan
MEDSR dan LET. Surabaya: Tesis Master Jurusan Teknik Informatika
ITS.
Marina, M. K., & Das, S. R. (2006). Ad hoc On-demand Multipath Distance
Vector Routing. Wireless Communication Mobile Computing (hal. 969-
988). Wiley InterScience.
Meeneghan, P., & Delaney, D. (2004). An Introduction to NS, Nam and OTcl
scripting. National University of Ireland, Department of Computer Science
Technical Report Series, Maynooth, Co. Kildare, Ireland.
Perkins, C. E., Belding-Royer, E., & Das, S. (2003). Ad Hoc On-Demand
Distance Vector Routing. Dalam RFC 3561. Addison Wesley.
Sarkar, S. K., Basavaraju, T., & Puttamadappa, C. (2007). Ad Hoc Mobile
Wireless Networks: Principles, Protocols and Applications. Auerbach
Publications.
62
Su, W., Lee, S.-J., & Gerla, M. (2000). Mobility Prediction and Routing in Ad
Hoc Wireless Networks. International Journal of Network Management.
Su, W., Lee, S.-J., & Gerla, M. (2000). Mobility Prediction in Wireless Networks.
EEE Military Communications Conference , (hal. 491-495).
63
LAMPIRAN
Lampiran 1. Kode simulasi pada file TCL NS-2.35
# =========================================================
# Define options
# =========================================================
set val(chan) Channel/WirelessChannel ;# Channel Type
set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;# radio-propagation model
set val(netif) Phy/WirelessPhy ;# network interface type
set val(mac) Mac/802_11 ;# MAC type
set val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;# interface queue type
set val(ll) LL ;# link layer type
set val(ant) Antenna/OmniAntenna ;# antenna model
set val(ifqlen) 50 ;# max packet in ifq
set val(nn) 50 ;# number of mobile nodes
#set val(nn) 100 ;# number of mobile nodes
#set val(nn) 150 ;# number of mobile nodes
set val(rp) AOMDV ;# routing protocol
set val(x) 1000 ;# X dimension of the
topography
set val(y) 1000 ;# Y dimension of the
topography
set val(seed) 1.0
set val(cp) "traffic_file_name" ;# traffic
set val(sc) "mobility_file_name" ;# mobility
set val(tr) trace_file_name.tr ;# trace file
set val(nam) nam_file_name.nam ;# nam trace file
set val(stop) 250 ;# simulation time
#set val(energymodel) EnergyModel ;
#set val(initialenergy) 1000.0 ;# Initial energy in Joules
# =========================================================
# Main Program
# =========================================================
# create simulator instance
set ns_ [new Simulator]
# set wireless channel, radio-model and topography objects
set wtopo [new Topography]
64
# create trace object for ns and nam
set tracefd [open $val(tr) w]
set namtrace [open $val(nam) w]
$ns_ trace-all $tracefd
$ns_ namtrace-all-wireless $namtrace $val(x) $val(y)
# define topology
$wtopo load_flatgrid $val(x) $val(y)
# Create God
set god_ [create-god $val(nn)]
# Create channel #1
set chan_1_ [new $val(chan)]
#global node setting
$ns_ node-config -adhocRouting $val(rp) \
-llType $val(ll) \
-macType $val(mac) \
-ifqType $val(ifq) \
-ifqLen $val(ifqlen) \
-antType $val(ant) \
-propType $val(prop) \
-phyType $val(netif) \
-topoInstance $wtopo \
#-energyModel $val(energymodel)\
#-initialEnergy $val(initialenergy)\
-agentTrace ON \
-routerTrace ON \
-macTrace OFF \
-movementTrace ON \
-channel $chan_1_
# Create the specified number of nodes [$val(nn)] and "attach" them to the
channel.
for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {
set node_($i) [$ns_ node]
$node_($i) random-motion 0 ;# disable random motion
}
# Define node traffic model
puts "Loading connection pattern..."
source $val(cp)
# Define mobility model
puts "Loading scenario file..."
source $val(sc)
65
# Define node initial position in nam
# 50 defines the node size in nam, must adjust it according to your scenario
# The function must be called after mobility model is defined
for {set i 0} {$i < $val(nn)} {incr i} {
$ns_ initial_node_pos $node_($i) 50
}
# Tell nodes when the simulation ends
for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {
$ns_ at $val(stop) "$node_($i) reset";
}
# ending nam and the simulation
$ns_ at $val(stop) "$ns_ nam-end-wireless $val(stop)"
$ns_ at $val(stop) "stop"
$ns_ at $val(stop) "puts \"NS EXITING...\" ; $ns_ halt"
proc stop {} {
global ns_ tracefd namtrace
$ns_ flush-trace
close $tracefd
close $namtrace
}
puts "Starting Simulation..."
$ns_ run
66
[Halaman ini sengaja dikosongkan]
67
BIOGRAFI PENULIS
Nurfiana lahir di Kali Wungu, 10 Desember 1979,
merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis
memulai pendidikan dasar di SDN Pengenan I, dan
melanjutkan ke jenjang sekolah menengah pertama di
SMP Muhammadiyah Kalirejo, Lampung Tengah. Pada
tahun 1999 penulis menyelesaikan studi jenjang sekolah
menengah atas di SMA Negeri 1 Kotaagung, Tanggamus.
Tahun 1999 penulis melanjutkan studi jenjang diploma di Jurusan Teknik
Komputer STMIK/STIE Darmajaya Bandar Lampung, dimana penulis
merupakan salah satu mahasiswa angkatan pertama di jurusan ini. Pada tahun
2005 penulis melanjutkan studi S1 jurusan Sistem Komputer dan memperoleh
gelar Sarjana Komputer pada tahun 2007. Pada tahun 2009 penulis melanjutkan
studi ke jenjang S2 di Jurusan Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh
Nopember (ITS) Surabaya. Pada jenjang ini penulis mengambil bidang keahlian
komputasi berbasis jaringan. Dari tahun 2009 sampai saat ini penulis menjadi
Staf Pengajar di jurusan Sistem Komputer Informatics and Business Institute
Darmajaya Bandar Lampung.
Email : [email protected]