-
ANALISIS PENGARUH METODE LET PADA PROTOKOL
ROUTING PROAKTIF DAN REAKTIF PADA JARINGAN MANET
Tugas Akhir
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik
Informatika
Oleh :
Hidayatul Akbar
F1D 014 032
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
2018
-
ii
-
iii
-
iv
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak
terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
Perguruan Tinggi,
dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan
disebutkan dalam daftar pustaka.
Demikian surat pernyataan ini dibuat tanpa tekanan dari pihak
manapun dan
dengan kesadaran penuh terhadap tanggung jawab dan konsekuensi
serta menyatakan
bersedia menerima sanksi terhadap pelanggaran dari pernyataan
tersebut.
Mataram, 31 Oktober 2018
Hidayatul Akbar
-
v
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT dan Nabi
Muhammd SAW,
yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga
penyusunan Tugas Akhir
untuk memenuhi persyaratan akademis guna mencapai gelar
kesarjanaan di Fakultas
Teknik Universitas Mataram dengan judul “Analisis Pengaruh
Metode LET Pada
Protokol Routing Proaktif dan Reaktif Pada Jaringan MANET”.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini tentunya tidak lepas dari
kekurangan, baik aspek
kualitas maupun aspek kuantitas dari materi penelitian yang
disajikan. Semua ini
didasarkan dari keterbatasan yang dimiliki penulis. Tugas Akhir
ini jauh dari
kesempurnaan sehingga penulis membutuhkan kritik dan saran yang
bersifat membangun
demi perbaikan di wkatu yang akan datang. Akhir kata semoga
Tugas Akhir ini dapat
bermanfaat bagi para pembaca.
Mataram, 31 Oktober 2018
Penulis
-
vi
UCAPAN TERIMA KASIH
Tugas akhir ini dapat diselesaikan berkat bimbingan dan dukungan
ilmiah maupun
materil dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini
penulis menyampaikan
ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :
1. Kedua Orang Tua yang selalu memberikan doa dan dukungan.
2. Bapak Andy Hidayat Jatmika, ST., M.Kom., selaku dosen
pembimbing utama
yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama
menyusun
Tugas Akhir ini, sehingga dapat terselesaikan dengan baik.
3. Bapak Moh. Ali Albar, ST., M.Eng., selaku dosen pembimbing
pendamping yang
telah memberikan bimbingan dan arahan selama menyusun Tugas
Akhir ini,
sehingga dapat terselesaikan dengan baik.
4. Bapak Ida Bagus Ketut Widiartha, ST.,MT., selaku dosen
penguji 1 yang telah
memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam
menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
5. Bapak Dr.Eng. I Gde Putu Wirarama Wedashwara Wirawan,
ST.,MT., selaku
dosen penguji 2 yang telah memberikan kritik dan saran yang
bersifat membangun
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Bapak I Wayan Agus Arimbawa, ST.,M.Eng., selaku dosen penguji
3 yang telah
memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam
menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
7. Keluarga penulis, yang telah membantu memberikan bimbingan
dan dukungan
dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
8. Teman-teman informatika angkatan 2014 atas semangat dan
dukungan yang
diberikan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
9. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu,
yang telah
memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
Semoga Allah SWT memberikan imbalan yang setimpal atas bantuan
yang diberikan
kepada penulis.
-
vii
DAFTAR ISI
JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING
.......................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI
...................................................................
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
.................................................... iv
PRAKATA
..............................................................................................................
v
UCAPAN TERIMA KASIH
..................................................................................
vi
DAFTAR ISI
..........................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR
.............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL
..................................................................................................
xi
INTISARI
..............................................................................................................
xii
ABSTRACT
............................................................................................................
xiii
BAB I. PENDAHULUAN
......................................................................................
1
1.1. Latar Belakang
......................................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah
................................................................................
3
1.3. Batasan Masalah
..................................................................................
3
1.4. Tujuan Penelitian ....................
............................................................ 4
1.5. Manfaat Penelitian .............
...................................................................
4
1.6. Sistematika Penulisan Penelitian .............
............................................. 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
...................................... 5
2.1.Tinjauan Pustaka
....................................................................................
5
2.1.1. Penelitian Terkait
........................................................................
5
2.1.2. Penelitian yang Diusulkan
........................................................... 8
2.2.Dasar Teori
...........................................................................................
9
2.2.1. Mobile Ad Hoc Network (MANET)
........................................... 9
2.2.2. Protokol Routing
.........................................................................
10
2.2.2.1.Definisi Protokol Routing
................................................ 10
2.2.2.2.DSDV (Destination-Sequenced Distance Vector) ..........
11
2.2.2.3.AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector) ...............
11
2.2.3. Link Expiration Time (LET)
....................................................... 12
BAB III. METODE PENELITIAN
........................................................................
14
3.1.Diagram Alir Penelitian
.......................................................................
14
-
viii
3.2.Mekanisme Protokol Routing DSDV
.................................................... 16
3.3.Mekanisme Algoritma Link Expiration Time (LET)
........................... 18
3.3.1. Perhitungan Link Expiration Time (LET)
................................... 19
3.3.2. Pseudo Code Algoritma Link Expiration Time (LET)
............... 21
3.4.Parameter Skenario Simulasi
...............................................................
22
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
...............................................................
24
4.1.Implementasi Metode
..........................................................................
24
4.2.Langkah-Langkah Uji Coba
................................................................
24
4.2.1.Menentukan Parameter Uji Coba
............................................... 24
4.2.2.Menentukan Pola Trafik Jaringan
.............................................. 25
4.2.3.Menentukan Pola Pergerakan Node
........................................... 26
4.2.4.Membuat dan Menjalankan File TCL
........................................ 28
4.2.5.Analisis Menggunakan File AWK
............................................. 28
4.3.Hasil Uji Coba
.....................................................................................
31
4.3.1.Mobilitas Jaringan Terhadap Throughput
.................................. 31
4.3.2.Mobilitas Jaringan Terhadap Packet Delivery Ratio(PDR)
....... 33
4.3.3.Mobilitas Jaringan Terhadap Delay
........................................... 35
4.4.Analisis Uji Coba
................................................................................
36
4.4.1.Analisis Troughput
.....................................................................
36
4.4.2.Analisis Packet Delivery Ratio (PDR)
....................................... 40
4.4.3.Analisis Delay
............................................................................
43
4.4.4.Perbandingan Kinerja Protokol S-DSDV dan AODV-BR
.......... 47
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
................................................................
48
5.1.Kesimpulan
..........................................................................................
48
5.2. Saran
...................................................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA
............................................................................................
50
LAMPIRAN
............................................................................................................
52
-
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi MANET
.....................................................................................
9
Gambar 2.2 Node B melakukan broadcast
..................................................................
11
Gambar 2.3 Route discovery AODV
...........................................................................
12
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
...........................................................................
14
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Kerja Protokol DSDV
............................................ 18
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Kerja Protokol DSDV Menggunakan
LET ............ 19
Gambar 3.4 Posisi, kecepatan dan arah pergerakan dari dua buah
mobile node ......... 20
Gambar 3.5 Pseudo Code Algoritma LET
...................................................................
22
Gambar 4.1 Isi File Cbrgen
...............................................................................................
26
Gambar 4.2 Isi File Setdest Posisi Awal Node
........................................................... 27
Gambar 4.3 Isi File Setdest Posisi Tujuan Node
........................................................ 27
Gambar 4.4 Network Animation
.................................................................................
29
Gambar 4.5 Trace File
................................................................................................
29
Gambar 4.6 Script File AWK Untuk Hitung Throughput dan PDR
.......................... 30
Gambar 4.7 Script File AWK Untuk Hitung Delay
................................................... 31
Gambar 4.8 Analisis Trace File dengan AWK
........................................................... 31
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Throughput Percobaan Pertama
Dengan Variasi
Node (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
................ 37
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Throughput Percobaan Kedua
Dengan Variasi
Node (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
............... 38
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Throughput Percobaan Ketiga
Dengan Variasi
Node (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
............... 39
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput Dengan
Variasi Node (a)
Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
.............................. 39
Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Packet Delivery Ratio Percobaan
Pertama Dengan
Variasi Node. (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node
200 ... 40
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Packet Delivery Ratio Percobaan
Kedua Dengan
Variasi Node. (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node
200 .. 41
Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Packet Delivery Ratio Percobaan
Ketiga Dengan
Variasi Node. (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node
200 .. 42
-
x
Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Rata-rata Packet Delivery Ratio
Dengan Variasi
Node. (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
.............. 43
Gambar 4.17 Grafik Perbandingan Delay Percobaan Pertama Dengan
Variasi Node
(a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
......................... 44
Gambar 4.18 Grafik Perbandingan Delay Percobaan Kedua Dengan
Variasi Node
(a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
......................... 44
Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Delay Percobaan Ketiga Dengan
Variasi Node
(a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
......................... 45
Gambar 4.20 Grafik Perbandingan Rata-rata Delay Dengan Variasi
Node (a) Node
10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200
........................................ 46
Gambar 4.21 Grafik Perbandingan Kinerja Protokol S-DSDV Dengan
Protokol
AODV-SBR
............................................................................................
47
-
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Parameter Skenario Simulasi
.......................................................................
23
Tabel 4.1 Parameter Skenario Simulasi
......................................................................
25
Tabel 4.2 Jumlah Throughput Hasil Uji Coba Pertama
.............................................. 32
Tabel 4.3 Jumlah Throughput Hasil Uji Coba Kedua
................................................ 32
Tabel 4.4 Jumlah Throughput Hasil Uji Coba Ketiga
................................................ 33
Tabel 4.5 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba Pertama
.......................................... 33
Tabel 4.6 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba Kedua
............................................. 34
Tabel 4.7 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba Ketiga
............................................ 34
Tabel 4.8 Data Delay Hasil Uji Coba Pertama
........................................................... 35
Tabel 4.9 Data Delay Hasil Uji Coba Kedua
..............................................................
35
Tabel 4.10 Data Delay Hasil Uji Coba Ketiga
............................................................ 36
-
xii
INTISARI
Protokol Destination-Sequenced Distance Vector (DSDV) merupakan
salah satu
protokol proaktif yang ada pada jaringan Mobile Ad-Hoc dimana
protokol ini tidak cocok
untuk digunakan pada jaringan dengan mobilitas tinggi
dikarenakan DSDV perlu
memperbaharui tabel routing secara rutin jika terdapat link
antar node yang terputus
karena terdapat node yang bergerak keluar dari jangkauan sinyal
transmisi dan protokol
AODV merupakan protokol yang cocok dengan mobilitas tinggi
karena bersifat reaktif.
Sehingga dalam pencarian rute yang stabil dapat dilakukan dengan
memilih rute yang
memiliki kemungkinan kecil terputus.
Algoritma LET digunakan pada protokol DSDV untuk menemukan rute
yang
paling stabil dengan mengetahui estimasi waktu antar dua node
tetap terhubung
berdasarkan posisi, kecepetan dan jangkauan sinyal transmisi
kemudian dibandingkan
dengan protokol routing AODV berdasarkan parameter berupa
throughput, packet
delivery ratio dan delay. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
protokol routing S-DSDV
memiliki kinerja yang lebih baik dari protokol routing DSDV
standar.
Kata kunci : DSDV, Link Expiration Time, AODV, MANET, Routing
Protocol
-
xiii
ABSTRACT
Destination-Sequenced Distance Vector Protocol (DSDV) is a
proactive protocols
available in Ad-Hoc mobile network where this protocol is not
suitable for use on
networks with high mobility because DSDV needs to update routing
tables regularly if
there is a link between nodes that is disconnected because there
are nodes that move out
of the transmission signal range and the AODV protocol is a
protocol that matches high
mobility because it is reactive. So that in a stable route
search can be done by selecting a
route that has a small chance of being interrupted.
LET algorithm is used in the DSDV protocol to find the most
stable route by
knowing the estimated time between two nodes to remain connected
based on the
position, speed and range of the transmission signal then
compared with the AODV
routing protocol based on parameters such as throughput, packet
delivery ratio and delay.
The results showed that the S-DSDV routing protocol has better
performance than the
standard DSDV routing protocol.
Keywords : DSDV, Link Expiration Time, AODV, MANET, Routing
Protocol
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mobile Ad Hoc Network (MANET) merupakan sekumpulan wireless
mobile nodes
yang berhubungan satu sama lain tanpa adanya dukungan
infrastruktur yang tetap dan
administrasi terpusat. Jaringan tersebut dapat dibentuk setiap
saat dan pada berbagai
tempat apabila dibutuhkan. Teknologi ini dapat digunakan pada
kondisi darurat, operasi
militer, operasi penyelamatan saat terjadinya bencana alam, dan
sebagainya [1].
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 [2]. Selain
menyebabkan perubahan topologi,
mobilitas node juga dapat menyebabkan rute terputus karena node
keluar dari jangkauan
sinyal transmisi [3]. Tujuan utama routing protocol tradisional
adalah menemukan
sebuah jalur dari sumber ke tujuan, sementara pada MANET
mobilitas secara acak dari
node yang ada dapat dengan mudah menyebabkan rusaknya jalur yang
telah terbentuk
dikarenakan node bergerak keluar dari jangkauan sinyal transmisi
yang menyebabkan link
antar node terputus. Dengan demikian maka menentukan sebuah
mekanisme routing yang
dapat menjamin stabilitas rute pengiriman paket data dari sumber
ketujuan merupakan
salah satu hal yang perlu diperhatikan apabila ingin membentuk
jaringan yang stabil.
Sampai saat ini ada tiga model routing protocol yang bekerja
pada MANET [4], di
antaranya yaitu model proactive, reactive, dan hybrid. Proactive
routing merupakan
procokol routing yang terus melakukan evaluasi rute ke semua
node dalam jangkauanya
untuk mempertahankan konsistensi informasi routing yang
up-todate, contohnya yaitu
DSDV dan OLSR. Reactive routing merupakan protocol routing yang
hanya akan
melakukan pencarian jalur untuk pengiriman data apabila
diperlukan, contohnya yaitu
AODV dan DSR. Sedangkan hybrid routing protocol merupakan
gabungan antara dua
sifat yang ada pada routing protocol sebelumnya untuk mengatasi
kekurangan-
kekurangan yang dimiliki, contohnya yaitu ZRP.
-
2
DSDV (Destination-Sequenced Distance Vector) adalah protokol
routing yang
merupakan hasil pengembangan dari algoritma routing
bellman-ford, dimana setiap
mobile node menyimpan tabel routing yang digunakan untuk
menyimpan hop (loncatan)
selanjutnya dari node awal, cost dari node awal ke node tujuan,
serta destination sequence
number yang berasal dari node tujuan [5]. Penelitian tentang
“Analisis Penggunaan
Energi AODV dan DSDV Pada Mobile Ad Hoc Network” [6] mengatakan
bahwa DSDV
sangat boros dalam penggunaan baterai, baik dalam penambahan
area, kecepatan dan
node dikarenakan DSDV merupakan protokol proaktif dimana
protokol ini perlu
memperbarui tabel routing secara rutin yang mengakibatkan kurang
cocok untuk jaringan
dengan jumlah node yang sangat besar, sehingga DSDV tidak tepat
digunakan pada
jaringan dengan mobilitas tinggi.
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 [7].
Terdapat sebuah algoritma yang memanfaatkan GPS yang 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 [8]. Penggunaan LET dalam pemilihan jalur cadangan
berdasarkan reliabilitas
jalur di MANET juga menunjukkan akurasi yang baik [9], serta
mampu mengoptimalkan
penggunaan energi dan meningkatkan kualitas pengiriman data
[10]. Oleh karena itu,
pada Tugas Akhir ini diusulkan suatu algoritma routing yang
digunakan untuk
menganalisis pengaruh dari algoritma LET yang diterapkan pada
protokol DSDV dengan
tujuan untuk efisiensi rute dengan memperkirakan lama waktu
koneksi antar dua buah
node yang saling terhubung menggunakan throughput, packet
delivery ratio (PDR), dan
delay sebagai parameter uji.
Protokol routing DSDV yang memperhitungkan kestabilan rute
disebut Stable
Destination-Sequenced Distance Vector (S-DSDV). Kemudian dari
protokol routing
yang ada dilakukan perbandingan dengan protokol routing reactive
yaitu protokol routing
AODV sebagai bahan analisis untuk mendapatkan hasil yang
maksimal.
-
3
Hasil penelitian menunjukkan bahwa protokol S-DSDV memberikan
hasil yang
lebih baik dari protokol AODV dan DSDV untuk parameter
throughput dan packet
delivery ratio untuk jaringan dengan node yang relatif kecil,
serta memberikan delay yang
baik dan konsisten.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka terdapat
beberapa rumusan
masalah dalam Tugas Akhir ini antara lain :
1. Bagaimana menerapkan algoritma Link Expiration Time (LET)
pada protokol
DSDV dengan menghitung reliabilitas dalam pemilihan rute ?
2. Bagaimana perbandingan kinerja protokol routing protokol DSDV
yang belum dan
sudah menggunakan algoritma LET dengan protokol routing AODV
?
3. Bagaimana mensimulasikan protokol routing DSDV baik yang
belum maupun
yang telah dimodifikasi dengan LET dan protokol routing AODV
menggunakan
Network Simulator ?
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi ruang lingkup dari permasalahan yang ada, serta
agar mencapai
tujuan dan sasaran berdasarkan pada rumusan masalah diatas, maka
diberikan beberapa
batasan masalah berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan
tentang “Optimasi
Routing Pada Protokol AODV_EXT Dengan Menggunakan Link
Expiration Time (LET)”
[13], yaitu :
1. Simulasi dilakukan menggunakan Network Simulator 2
(NS-2).
2. Routing protokol yang digunakan DSDV dan AODV sebagai
pembanding.
3. Luas area jaringan 800x800 m2.
4. Jumlah node yang digunakan 10, 50, 100 dan 200 node.
5. Kecepatan node yang digunakan yaitu 1 m/s, 10 m/s dan 20
m/s.
6. Parameter uji yang dianalisa berupa throughput, packet
delivery ratio (PDR), dan
delay.
-
4
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Menerapkan algoritma Link Expiration Time (LET) pada protokol
DSDV dengan
menghitung reliabilitas dalam pemilihan rute.
2. Mengetahui perbandingan kinerja protokol routing protokol
DSDV yang belum dan
sudah menggunakan algoritma LET dengan protokol routing
AODV.
3. Mensimulasikan protokol routing DSDV baik yang belum maupun
yang telah
dimodifikasi dengan LET dan protokol routing AODV menggunakan
Network
Simulator.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat dalam
memberikan gambaran
dan perbaikan kinerja dari routing protokol DSDV dengan
menerapkan algoritma Link
Expiration Time (LET) menggunakan NS2 dikarenakan belum ada
penelitian yang
menerapkan algoritma LET dalam memperbaiki kinerja dari protokol
routing DSDV,
serta sebagai salah satu acuan untuk mendesain routing protocol
MANET yang lebih
baik.
1.6 Sistematika Penulisan Penelitian
1. PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan
masalah, batasan
masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan mengenai penelitian yang dilakukan
sebelumnya dan teori
yang berkaitan dengan judul/masalah tugas akhir.
3. METODE PENELITIAN
Bab ini berisi perencanaan simulasi jaringan dan membahas
langkah – langkah
penelitian.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data
simulasi jaringan.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi beberapa kesimpulan yang didapat dan saran-saran
berdasarkan hasil
analisis data simulasi jaringan.
-
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Pada Sub Bab ini peneliti akan menjelaskan tentang
penelitian-penelitan terkait
serta penelitian yang akan diusulkan pada Tugas Akhir ini.
2.1.1 Penelitian Terkait
Berikut ini merupakan penelitian-penelitian yang berhubungan
dengan penelitian
yang akan diusulkan :
Modifikasi Protokol AODV-BR Menggunakan Link Expiration Time
(LET)
Untuk Meningkatkan Stabilitas Link Di Lingkungan Mobile Ad-Hoc
Network
(MANET) (Rachmat, Supeno D. & Raditya A., 2017)
Pada penelitian ini dilakukan modifikasi pada protokol AODV-BR
menggunakan
algoritma LET dalam membangun rute pengiriman data yang lebih
stabil menggunakan
Network Simulator (NS-2) Versi 2.35 dengan parameter uji berupa
Packet Delivery Ratio
(PDR), Throughput, End-to-End Delay dan Routing Overhead. Dari
hasil penelitian
diperoleh hasil bahwa untuk parameter End-to-End Delay, dari dua
pengujian yang
dilakukan AODV-SBR mengalami penurunan delay rata-rata sebesar
6.07% terhadap
AODV-BR. Untuk parameter Throughput, AODV-SBR lebih besar
dibandingkan
AODV-BR, yaitu dengan nilai rata-rata sebesar 3.585%. Untuk
parameter Routing
Overhead, AODV-SBR mengalami penurunan rata-rata sebesar 0.19%
jika dibandingkan
dengan AODV-BR. Kemudian untuk parameter Packet Delivery Ratio,
AODV-SBR
mengalami peningkatan kinerja khususnya pada nilai rata-rata
PDR, yaitu sebesar 1.765%
terhadap nilai PDR pada protokol AODV-BR. Penelitian ini
dijadikan referensi karena
penelitian ini menerapkan algoritma yang sama dengan penelitian
yang diusulkan. Akan
tetapi protokol yang digunakan berbeda, dimana pada protokol ini
melakukan modifikasi
terhadap protokol routing AODV-BR, sedangkan penelitian yang
diusulkan
menggunakan protokol routing DSDV.
-
6
Role of Link expiration time to make reliable link between the
nodes in MANETs:
A Review (Gopal Singh, Deepak Saini, Rahul Rishi and Harish
Rohil, 2016)
Pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui peran dari Link
Expiration Time
(LET) untuk membuat link antar node yang reliable pada protokol
routing AODV, OLSR
dan ZRP menggunakan simulator Qualnet. Dari hasil penelitan
diperoleh hasil bahwa
untuk paket broadcast yang diterima, AODV mengahasilkan
penerimaan paket yang
maksimum dari ZRP kemudian Bellman Ford. Untuk parameter paket
MAC broadcast
menunjukkan pengiriman paket yang konsisten untuk protokol
Bellman Ford dan ZRP
dan menunjukkan kenaikan karena menerapkan CBR pada node yang
digunakan. Untuk
parameter delay menunjukkan tidak terjadi delay baik pada
protokol AODV, Bellman
Ford maupun ZRP. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa skema
perhitungan node di
MANET pada masing-masing routing protocol menggunakan simulator
Qualnet
menunjukkan bahwa estimasi LET menghasilkan hasil yang sama
untuk jalur dengan
mobile node yang memiliki jarak yang sama dengan node sumber.
Penelitian ini dijadikan
referensi karena penelitian ini menerapkan algoritma yang sama
dengan penelitian yang
diusulkan. Akan tetapi, penelitian ini menerapkan algoritma LET
dalam beberapa
protokol seperti AODV, OLSR dan ZRP. Sedangkan penelitian yang
diusulkan hanya
menerapkan algoritma LET menggunakan protokol routing DSDV.
Optimasi Routing Pada Protokol AODV_EXT Dengan Menggunakan
Link
Expiration Time (LET) (Wiwien W., Supeno D. & M. Husni,
2015)
Penelitian ini akan mengevaluasi modifikasi dari protokol
AODV_EXT dengan
menggunakan Link Expiration Time menggunakan Network Simulator 2
(NS2) dengan
parameter packet delivery ratio (PDR), throughput, number of
packets dropped, dan
average end to-end delay. Dari hasil penelitian diperoleh hasil
bahwa protokol
RAODV_EXT menunjukkan kinerja terbaik dibandingkan AODV_EXT
untuk parameter
PDR dan Throughput pada kondisi jumlah node 100. Untuk parameter
Number of Packet
Drop berada pada kondisi jumlah node 50. Pada semua kondisi maka
nilai Routing
Overhead pada R-AODV_EXT adalah lebih rendah daripada AODV_EXT
tapi selisih
nilainya kurang signifikan. Khusus pada jumlah node 10 nilai
Routing Overhead untuk
R-AODV_EXT adalah lebih tinggi daripada AODV_EXT. Nilai Average
End-to-End
Delay pada RAODV_EXT cenderung lebih rendah dibandingkan
AODV_EXT.
Penelitian ini dijadikan referensi karena penelitian ini
menerapkan algoritma yang sama
-
7
dengan penelitian yang diusulkan. Akan tetapi protokol yang
digunakan berbeda, dimana
pada protokol ini melakukan modifikasi terhadap protokol routing
AODV_EXT,
sedangkan penelitian yang diusulkan menggunakan protokol routing
DSDV.
Perbaikan Protokol Routing Ad Hoc Ondemand Multipath Distance
Vector
(AOMDV) Untuk Mendapatkan Rute Yang Stabil Menggunakan Link
Expiration
Time (LET) (Nurfiana, 2012)
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
berhasil memperbaiki protokol AOMDV asli dalam menangani masalah
hilangnya paket
data karena adanya mobilitas node pada jaringan dimana 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.
Untuk 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
persentase PDR
yang lebih baik dibandingkan AOMDV. Protokol routing S-AOMDV
memiliki rata-rata
throughput lebih besar dibandingkan AOMDV dimana 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. Kinerja protokol routing S-AOMDV
lebih baik
dibandingkan AOMDV ditinjau dari besarnya rata-rata konsumsi
energi yang menurun
sebesar 4,3774%, 3,8462%, 4,5013% berturut-turut pada percobaan
50 node, 100 node
dan 150 node. Penelitian ini dijadikan referensi karena
penelitian ini menerapkan
algoritma yang sama dengan penelitian yang diusulkan. Akan
tetapi protokol yang
digunakan berbeda, dimana pada protokol ini melakukan modifikasi
terhadap protokol
routing AOMDV, sedangkan penelitian yang diusulkan menggunakan
protokol routing
DSDV.
-
8
Routing Based on Link Expiration Time for MANET Performance
Improvement
(Achour Rhim & Zbigniew Dziong, 2009)
Pada penelitian ini dilakukan untuk memprediksi kualitas koneksi
dan kinerja
routing berdasarkan prediksi Link Expiration Time dimana dalam
penelitian ini
menggunakan tiga algoritma prediksi yaitu berdasarkan Global
Positioning System
(GPS), Signal Strength (SS), atau keduanya dengan menggunakan
protocol routing DSR.
Dari hasil penelitian diperoleh hasil bahwa untuk pengaruh lalu
lintas pada Packet
Delivery Ratio (PDR) menunjukkan bahwa prediksi GPS memberikan
keuntungan dari
PDR dengan satu dan dua koneksi, dan untuk prediksi SS karena
jumlah koneksi
meningkat mencapai PDR yang lebih baik ketika jumlah koneksi
lebih dari tiga,
sedangkan untuk kombinasi keduanya tidak memberikan hasil yang
konsisten. Untuk
pengaruh kepadatan pada PDR menunjukkan kinerja yang terbaik
dari ketiga algoritma
prediksi dengan mendapatkan variasi DSR dari 20% - 40%. Untuk
pengaruh mobilitas
pada PDR menunjukkan hasil algoritma prediksi meningkatkan rasio
pengiriman paket,
dari 10% pada 1m / s hingga setidaknya 60% pada 5 m / dtk.
Karena waktu reaksi yang
tetap algoritma prediksi SS menunjukkan beberapa ketidakstabilan
dan tidak sinkron
membuat metode ketiga menjadi tidak terlalu stabil. Kemudian
dengan menggunakan
waktu reaksi adaptif menunjukkan hasil yang baik sehingga
menunjukkan kinerja
protocol routing berdasarkan algoritma prediksi dapat lebih
ditingkatkan dengan
menggunakan waktu reaksi adaptif. Penelitian ini dijadikan
referensi karena penelitian
ini menerapkan algoritma yang sama dengan penelitian yang
diusulkan, yaitu Link
Expiration Time (LET). Akan tetapi protokol yang digunakan
berbeda, dimana pada
protokol ini melakukan modifikasi terhadap protokol routing DSR
dan berdasarkan tiga
algoritma prediksi yaitu berdasarkan Global Positioning System
(GPS), Signal Strength
(SS), atau keduanya. Sedangkan penelitian yang diusulkan
menerapkan algoritma LET
menggunakan protokol routing DSDV.
2.1.2 Penelitian yang Diusulkan
Pada penelitian ini mengajukan modifikasi terhadap kerangka dari
protokol routing
DSDV dengan menggunakan algoritma Link Expiration Time (LET)
untuk mengatasi
kegagalan jalur akibat adanya node yang terputus. Dengan
menggunakan algoritma ini,
maka pemilihan jalur akan dimulai dari penentuan posisi awal
dari dua buah node yang
terhubung menggunakan GPS, kemudian melakukan perhitungan untuk
memperkirakan
-
9
lama waktu terhubung dari dua buah node tersebut sehingga
mendapatkan sebuah rute
yang stabil. Untuk penerapannya pada kerangka protokol DSDV,
informasi mengenai
jalur yang dipilih disimpan dalam tabel routing, sehingga
pemilihan jalur yang digunakan
adalah berdasarkan waktu kadaluarsa yang terbesar. Hasilnya akan
dibandingkan dengan
hasil simulasi pada protokol DSDV dan AODV yang tidak
menggunakan metode apapun.
2.2 Dasar Teori
Pada Sub Bab ini peneliti akan menjelaskan teori-teori secara
umum yang berkaitan
dengan penelitian yang akan diusulkan pada Tugas Akhir ini.
2.2.1 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 [16]. Ilustrasi dari MANET ditunjukkan pada Gambar
2.1.
Gambar 2.1 Ilustrasi MANET
MANET merupakan salah satu cara yang ampuh dan efisien bagi
komunikasi yang
sifatnya mobile dan fleksibel. Di dalam jaringan MANET, setiap
node tidak hanya
sebagai host, tetapi juga sebagai router yang meneruskan paket
data kepada parangkat
-
10
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
2.2.2 Protokol Routing
2.2.2.1 Definisi Protokol Routing
Routing merupakan algoritma perpindahan informasi di seluruh
jaringan dari node
sumber ke node tujuan dengan minimal satu node yang berperan
sebagai perantara.
Komponen penting pada sebuah protokol routing/algoritma routing
berfungsi untuk
menentukan bagaimana node berkomunikasi dengan node yang lainnya
dan menyebarkan
informasi yang memungkinkan node yang lainnya dapat menyebarkan
informasi yang
memungkinkan node sumber untuk memilih rute optimal ke node
tujuan dalam sebuah
jaringan komputer. Sedangkan sebuah algoritma routing berfungsi
untuk menghitung
secara matematis jalur yang optimal berdasarkan informasi
routing yang dipunyai oleh
suatu node. Mengenai sebuah algoritma routing harus mencakup
banyak hal yang perlu
di perhatikan [6] :
a. Penentuan jalur terpendek yang akan di tujukan ke node tujuan
harus efisien.
b. Selalu up-to-date table routing ketika terjadi perubahan pada
topologi.
c. Meminimalisir jumlah control paket.
d. Waktu konvergen yang seminim mungkin.
Sampai saat ini, ada tiga model routing protocol yang bekerja
pada MANET, di
antaranya yaitu model proactive, reactive, dan hybrid. Proactive
routing merupakan
protokol routing yang terus melakukan evaluasi rute ke semua
node dalam jangkauanya
untuk mempertahankan konsistensi informasi routing yang up-to
date. Reactive routing
merupakan protokol routing yang hanya akan melakukan pencarian
jalur untuk
pengiriman data apabila diperlukan. Sedangkan hybrid routing
protocol merupakan
gabungan antara dua sifat yang ada pada routing protocol
sebelumnya untuk mengatasi
kekurangan-kekurangan yang dimiliki [4].
-
11
2.2.2.2 DSDV (Destination-sequenced Distance Vector)
Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) merupakan salah
satu ketegori
table driven routing protocol pada jaringan MANET. DSDV sendiri
memanfatkan
metode distance vector akan tetapi pada DSDV sudah dilengkapi
dengan sequence
number. Pada dasarnya sequence number pada DSDV sendiri
digunakan untuk
menyelesaikan masalah loop yang terjadi pada metode routing
distance vector [17].
Routing table yang digunakan protokol ini menyimpan hop
(loncatan) selanjutnya dari
node awal, cost dari node awal ke node tujuan, serta destination
sequence number yang
berasal dari node tujuan.
Gambar 2.2 Node B melakukan broadcast
Node B melakukan increment terhadap sequence number menjadi 102
dan
melakukan broadcast informasi routing table baru ke node-node
tetangganya (A dan C).
Broadcast ini akan terus dilakukan selama masih ada node pada
jaringan yang terhubung
sehingga routing table senantiasa baru.
2.2.2.3 AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector)
AODV adalah routing protocol yang termasuk dalam klasifikasi
reaktif routing
protocol, yang hanya melakukan request sebuah rute saat
dibutuhkan. AODV memiliki
dua tahapan routing yaitu route discovery (tahap pencarian
routing) dan route
maintenance (tahapan memeliharanan jalur). Route discovery
berupa Route Request
(RREQ) dan Route Reply (RREP). Sedangkan untuk tahapan route
maintenance AODV
menggunakan Route Error (RRER) [6].
Cara kerja routing AODV yang hanya memlihara satu jalur routing
saja membuat
routing ini sangat cocok digunakan untuk jaringan dengan
keterbatasan bandwidth.
Namun AODV akan selalu kembali ke source atau node sumber saat
ada jalur yang putus,
-
12
kemudian akan memulai dari awal lagi tahapan pencarian node. Hal
itulah yang
menyebabkan AODV sangat jatuh saat kecepatan node yang
tinggi.
Gambar 2.3 Route discovery AODV
Node A akan melakukan broadcast paket RREQ ke semua tetangga,
paket akan di
teruskan sampai menemukan tujuan. Saat RREQ sampai ke node
tujuan yaitu node F,
makan node F akan mengecek jumlah hop count RREQ yang paling
sedikit baru
kemudian node F mengirim RREP menuju node sumber yaitu node A.
Jika jalur yang
menuju node F putus (misalnya node D), maka node yang sebelumnya
terhubung (node
D) dengan node F akan mengirim RRER dan akan diteruskan hingga
ke node sumber
yaitu node A. Saat node A menerima RRER, maka node A akan
menghapus jalur routing
tersebut dan memulai routing dari awal lagi.
2.2.3 Link Expiration Time (LET)
Link Expiration Time (LET) merupakan algoritma untuk
memperkirakan lama
waktu koneksi atau waktu kadaluwarsa antara dua buah node pada
MANET. Jika
parameter-parameter yang ada diantara dua buah node diketahui
seperti kecepatan, arah
pergerakan dan jangkauan propagasi radio, maka dapat ditentukan
lamanya waktu antara
dua buah node dapat saling berhubungan [8].
Algoritma LET adalah algoritma yang 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 [8].
-
13
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 masingmasing adalah vi dan vj, dan sudut
arah pergerakan node i
dan node j adalah θi dan θj.
-
14
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Berikut merupakan diagram alir penelitian yang akan dilakukan
terkait dengan
pengaruh pengaruh algoritma Link Expiration Time (LET) pada
protokol DSDV seperti
pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Dari diagram alir diatas dapat dijelaskan secara rinci alur
penelitian ini, yaitu :
a. Studi Literatur
Pada bagian ini, peneliti melakukan riset terhadap topik
penelitian yang akan
dilakukan. Hal ini dilakukan sebagai dasar untuk melakukan
penelitian tersebut.
Sumber-sumber referensi terkait topik penelitian ini didapatkan
melalui beberapa
makalah-makalah penelitian sebelumnya yang dapat dilihat pada
Bab II, buku
penunjang yang terkait dalam penelitian serta berbagai sumber
dari internet.
b. Menentukan Spesifikasi Perangkat Lunak dan Perangkat
Keras
Pada bagian ini, peneliti menentukan perangkat lunak dan
perangkat keras yang akan
dilakukan dalam simulasi jaringan. Adapun perangkat lunak dan
perangkat keras yang
akan digunakan adalah sebagai berikut :
-
15
1) Perangkat Keras : Laptop Asus X450J dengan Processor Intel
Core i7-940M
dan RAM 4GB.
2) Sistem Operasi : Linux Ubuntu 14.04 LTE.
3) Perangkat Lunak : Network Simulator 2 (NS-2) versi 2.35 dan
Microsoft
Excel.
c. Perancangan Metode
Pada bagian ini, peneliti akan menerapkan metode yang digunakan
pada simulasi
jaringan MANET pada protokol routing DSDV dengan menerapkan
algoritma Link
Expiration Time (LET) untuk memperkirakan lama waktu koneksi
atau waktu
kadaluwarsa antara dua buah node sehingga didapatkan jalur yang
stabil. Untuk lebih
rincinya mengenai algoritma tersebut akan dijelaskan pada Sub
Bab 3.3.
d. Perancangan Simulasi Jaringan
Pada bagian ini, peneliti melakukan perencanaan simulasi
jaringan MANET. Dalam
hal ini peneliti melakukan analisis pengaruh algoritma Link
Expiration Time (LET)
pada protokol routing DSDV dengan kondisi, yaitu protokol DSDV
belum
menggunakan LET dan kondisi dimana protokol DSDV sudah
dimodifikasi
menggunakan LET menjadi Stable Destination-Sequenced Distance
Vector (S-
DSDV), kemudian dibandingkan dengan protokol routing AODV.
Adapun topologi jaringan yang akan digunakan dengan jenis
protokol routing DSDV
dan AODV dengan jenis trafik menggunakan CBR (Constant Bit Rate)
serta
menggunakan mobilitas node Random Waypoint.
Untuk membandingkan dari beberapa kondisi simulasi tersebut, ada
beberapa
parameter uji yang dapat dibandingkan performasi dari berbagai
kondisi pada
protokol routing DSDV pada jaringan MANET, yaitu :
1) Throughput
Throughput adalah jumlah paket data yang diterima per detik.
Throughput bisa
disebut sebagai bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya.
Bandwidth lebih
bersifat tetap, sementara throughput sifatnya dinamis tergantung
trafik yang
sedang terjadi. Throughput mempunyai satuan bps (bit per
second).
𝑇ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝𝑢𝑡 = 𝑈𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑖𝑟𝑖𝑚𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎
(3-1)
-
16
2) Packet Delivery Ratio (PDR)
Packet Delivery Ratio (PDR) merupakan perbandingan banyaknya
jumlah paket
yang diterima oleh node penerima dengan total paket yang
dikirimkan dalam
suatu periode waktu tertentu.
𝑃𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝐷𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑦 𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜 = 𝑅𝑒𝑐𝑒𝑖𝑣𝑒
𝑆𝑒𝑛𝑑 × 100%
3) Delay
Delay merupakan selang waktu yang dibutuhkan oleh suatu paket
data saat data
mulai dikirim dan keluar dari proses antrian sampai mencapai
titik tujuan.
𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦 = ∑
𝑖 = 0
𝑗 ≤ 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑡𝑟𝑒𝑐𝑒𝑖𝑣𝑒𝑑[𝑖] − 𝑡𝑠𝑒𝑛𝑡[𝑖]
𝑠𝑒𝑛𝑡
e. Proses Pengolahan dan Analisis Hasil Simulasi
Pada bagian ini, peneliti mendapatkan hasil dari simulasi
jaringan MANET dengan
menggunakan NS-2 dimana akan menghasilkan dalam bentuk file
trace berekstensi
*.tr. Kemudian dilakukan pengolahan file tersebut dengan cara
filtering untuk
mendapatkan nilai hasil simulasi sesuai dengan parameter uji
yang dilakukan melalui
pemrograman AWK. Setelah mendapatkan nilai-nilai tersebut dibuat
dokumentasi
hasil simulasi dalam bentuk grafik dan peneliti melakukan
analisa terhadap hasil-hasil
dari simulasi tersebut.
f. Kesimpulan Penelitian
Pada bagian ini, peneliti menentukan kesimpulan dari penelitian
yang dilakukan
berdasarkan analisa-analisa yang telah dikakukan
sebelumnnya.
g. Pembuatan Laporan Akhir
Pada bagian ini, peneliti melakukan dokumentasi penelitian
secara menyeluruh
melalui pembuatan laporan akhir, dimana memiliki tujuan sebagai
bahan referensi
baru bagi peneliti lain untuk mencoba penelitian lebih lanjut
terhadap topik yang
diambil.
3.2 Mekanisme Protokol Routing DSDV (Destination-Sequenced
Distance Vector)
Pada saat terbentuknya suatu topologi jaringan, setiap node
memilik tabel routing
dan mencatat destination (tujuan) yang mungkin tercapai, next
node yang mengarah ke
destination, cost (metric), dan sequence number. Setiap node
saling bertukar informasi
secara rutin dengan melakukan broadcast ke node tetangga
(neighbor node). Pembaruan
(3-2)
(3-3)
-
17
routing table juga bisa terjadi apabila ada event tertentu,
seperti rute putus atau
pergerakkan node yang menyebabkan perubahan topologi jaringan
dan perubahan
informasi pada tabel [6].
Jika tabel routing dalam satu node telah di-update, maka akan
dipilih rute untuk
mencapai node tujuan dengan beberapa pertimbangan sebagai
berikut :
a. Memiliki sequence number yang terbaru, hal ini dapat dilihat
dari nilai sequenced
number yang paling besar.
b. Jika nilai sequence number sama, maka akan dilihat nilai
metric-nya, nilai metric
yang lebih kecil akan dipilih.
Berikut merupakan proses secara keseluruhan algoritma routing
protocol DSDV [18] :
a. Diawal tranmisi sebelum dilakukan, tiap node memiliki tabel
yang berisi data node
node dalam jaringan.
b. Jika terjadi perubahan topologi jaringan setelah paket data
dikirimkan, table routing
akan di-update secara periodic.
c. Jika tidak ada permasalah pada topologi jaringan, makan node
akan dikirimkan
setelah node sumber dan node tujuan dinisialisasi, lalu paket
akan sampai ke node
tujuan.
-
18
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Kerja Protokol DSDV
3.3 Mekanisme Algoritma Link Expiration Time (LET)
Untuk mendapatkan protokol routing sesuai perancangan, hal
pertama yang
dilakukan adalah memodifikasi alur kerja protokol routing DSDV
menjadi alur kerja
protokol routing yang diajukan yaitu S-DSDV. Gambar 3.3
menunjukkan rancangan alur
kerja protokol algoritma S-DSDV. Sub-bab selanjutnya akan
dipaparkan mengenai
perhitungan algoritma LET dan pseudo code algoritma LET yang
digunakan pada
penelitian ini.
-
19
Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Kerja Protokol DSDV Menggunakan
LET
3.3.1 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. Apabila ada dua buah node i
dan j dengan jangkauan
transmisi r, kecepatan vi dan vj, koordinat (xi , yi) dan (xj,
yj), serta besar sudut arah
pergerakan i dan j [8], maka nilai LET dapat diperkirakan dengan
menggunakan
persamaan 3-4.
𝐿𝐸𝑇𝑖𝑗 =−(a𝑏 + 𝑐𝑑) + √(𝑎2 + c2)r2 − (𝑎𝑑 − 𝑏𝑐)2
a2 + 𝑐2
(3-4)
-
20
Dimana :
𝑎 = 𝑣𝑖 cos 𝜃𝑖 − 𝑣𝑗 cos 𝜃𝑗
𝑏 = 𝑥𝑖 − 𝑥𝑗
𝑐 = 𝑣𝑖 sin 𝜃𝑖 − 𝑣𝑗 sin 𝜃𝑗
𝑑 = 𝑦𝑖 − 𝑦𝑗
Arah pergerakan node dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
3-5 dan
3-6.
𝑡𝑎𝑛 𝜃 =𝑦′ − 𝑦
𝑥′ − 𝑥
𝜃 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛𝑦′ − 𝑦
𝑥′ − 𝑥
Parameter-parameter tersebut (kecepatan, arah pergerakan, dan
posisi node)
diperoleh dari GPS yang ada pada node. Semakin besar perbedaan
sudut pergerakan
diantara dua buah node maka semakin kecil nilai Link Expiration
Time, sebaliknya
apabila perbedaan sudut semakin kecil maka nilai LET semakin
besar. Dari parameter di
atas dapat diketahui apabila kecepatan relatif antara dua buah
node adalah nol atau dengan
kata lain vi = vj dan i = j, maka koneksi antara dua buah node
dapat dilakukan terus-
menerus atau harga LET menjadi . Ilustrasi dari persamaan 3-4
sampai 3-6 dapat dilihat
pada Gambar 3.4 di bawah.
Gambar 3.4 Posisi, kecepatan dan arah pergerakan dari dua buah
mobile node
(3-5)
(3-6)
-
21
3.3.2 Pseudo Code Algoritma Link Expiration Time (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 [14].
//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
-
22
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)
Gambar 3.5 Pseudo Code Algoritma LET
3.4 Parameter Skenario Simulasi
Pada bagian ini, peneliti menentukan skenario simulasi terhadap
penelitian yang
akan dilakukan. Dalam simulasi ini menggunakan NS-2 (Network
Simulator 2) versi 2.35.
Simulasi dilakukan pada area topologi jaringan berbentuk persegi
(network area) dengan
ukuran 800 x 800 m2 dengan jumlah node yang divariasikan dari 10
dan 50 node,
kemudian dilanjutkan untuk total node yang relatif besar yaitu
100 dan 200 node. Setiap
node mempunyai jangkauan transmisi sebesar 250 m. Model
pergerakan yang digunakan
adalah random waypoint. Kecepatan minimal 1 m/s dan maksimal
sebesar 20 m/s serta
jangka waktu simulasi ditetapkan sebesar 80 s. Untuk lebih
lengkapnya, berikut
merupakan tabel parameter simulasi yang akan dilakukan seperti
pada Tabel 3.1.
-
23
Tabel 3.1 Parameter Skenario Simulasi
Parameter Keterangan
Protokol DSDV dan AODV
Network Area 800 m x 800 m
Waktu Simulasi 80 s
Jumlah Node 10, 50, 100, dan 200
Kecepatan Node 1 m/s, 10 m/s, dan 20 m/s
Pause Time 0 s
Pergerakan Node Random Waypoint
Maksimum Koneksi 10
Channel Wireless
Propagation Two Ray Ground
MAC Layer IEEE 802.11
Antena Omni Antenna
Pola Trafik Constant Bit Rate (CBR)
Transport Type UDP
Ukuran Paket 512 Bytes
-
24
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
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 DSDV menjadi S-DSDV 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 (akbar@akbar-VirtualBox:\home\ns-allinone-2.35
\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 hitung_Move_Dir ();
double hitung_LET();
Fungsi double hitung_Move_Dir (); digunakan untuk menghitung
arah
pergerakan node sesuai rumus (3-5). Fungsi double hitung_LET();
digunakan untuk
menghitung nilai LET antar dua node dalam satu rute sesuai rumus
(3-4). Kemudian pada
file mobilenode.cc
(akbar@akbar-VirtualBox:\home\ns-allinone-2.35\ns-2.35\common)
ditambahkan function definitions double MobileNode::
hitung_Move_Dir () untuk
menghitung arah pergerakan node. Function definition double
MobileNode::hitung_LET() digunakan untuk menghitung nilai LET
antar dua node
dengan sebelumnya menghitung nilai a, b, c, d sesuai dengan
persamaan (3-4).
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 DSDV menjadi S-DSDV pada
simulator
jaringan NS-2.35 selesai dilakukan, maka langkah selanjutnya
adalah membuat skenario
-
25
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.
4.2.2 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
(akbar@akbar-
VirtualBox:\home\ns-allinone-2.35\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;
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 Skenario Simulasi
Parameter Keterangan
Protokol DSDV dan AODV
Network Area 800 m x 800 m
Waktu Simulasi 80 s
Jumlah Node 10, 50, 100, dan 200
Kecepatan Node 1 m/s, 10 m/s, dan 20 m/s
Pause Time 0 s
Pergerakan Node Random Waypoint
Maksimum Koneksi 10
Channel Wireless
Propagation Two Ray Ground
MAC Layer IEEE 802.11
-
26
Antena Omni Antenna
Pola Trafik Constant Bit Rate (CBR)
Transport Type UDP
Ukuran Paket 512 Bytes
Gambar 4.1 merupakan isi dari file cbrgen dimana pada file itu
berisi node-node
yang dibuat berdasarkan parameter yang telah dimasukkan, seperti
pola trafik yang
digunakan dan transport type yang dalam penelitian ini
menggunakan CBR sebagai pola
trafik dan UDP sebagai transport type.
4.2.3 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 kecepatan node sesuai dengan Tabel 4.1.
Untuk mendapatkan
skenario pergerakan tersebut, maka digunakan modul yang telah
disediakan oleh NS-
2. Modul tersebut berada pada direktori
(akbar@akbar-VirtualBox:\home\ns-allinone-
2.35\ns2.35\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 -v -n -s -m -M -t -P -p -x
-y > [nama file untuk menyimpan data hasil generate]
Gambar 4.1 Isi File Cbrgen
-
27
Berikut penjelasan parameternya :
-v : Nomor versi, disini menggunakan versi 2;
-n : Jumlah node dalam jaringan;
-m : Minimum kecepatan node dalam bergerak;
-M : Maksimum kecepatan node dalam bergerak;
-t : Durasi waktu simulasi;
-P : Jenis jeda waktu (constan, uniform); P=1 constan; P=2
uniform;
-p : Jeda waktu sebuah node dalam keadaan tidak bergerak;
-x : Ukuran jaringan dalam sumbu-x (x dimension of space);
-y : Ukuran jaringan dalam sumb u-y (y dimension of space);
Gambar 4.2 Isi File Setdest Posisi Awal Node
Gambar 4.3 Isi File Setdest Posisi Tujuan Node
-
28
Gambar 4.2 dan Gambar 4.3 merupakan isi dari file setdest dimana
pada Gambar
4.2 merupakan posisi awal dari node-node dengan koordinat x, y
dan z, sedangkan
Gambar 4.3 merupakan posisi tujuan dari node-node tersebut.
4.2.4 Membuat dan Menjalankan 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
AODV, DSDV
dan S-DSDV, maka pengujian pertama dilakukan dengan menggunakan
protokol routing
AODV dan DSDV. Pengujian kedua dilakukan menggunakan protokol
routing DSDV
yang sudah dimodifikasi.
4.2.5 Analisis Menggunakan File AWK
File TCL yang dijalankan berdasarkan skenario simulasi akan
menghasilkan dua
buah file yaitu file *.nam (network animation) dan file *.tr
(trace file) untuk setiap kali
pengujian. File *.nam digunakan untuk memperlihatkan animasi
hasil simulasi jaringan
seperti terlihat pada Gambar 4.4 dan file *.tr digunakan untuk
memunculkan nilai data
statistik menggunakan script awk seperti terlihat pada Gambar
4.6 hingga Gambar 4.8.
Untuk mengetahui kinerja dari protokol routing S-DSDV, maka
dilakukan beberapa
analisis pada file *.tr sesuai dengan pengukuran kinerja yang
telah ditentukan yaitu
throughput, packet delivery ratio dan delay. Berikut adalah
sintak penggunaan file AWK:
Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 menunjukkan script file AWK yang
digunakan, yaitu
script AWK untuk throughput dan packet delivery ratio, serta
delay. Kemudian Gambar
4.8 memperlihatkan contoh penggunaan file AWK untuk memunculkan
data statistik
kinerja protokol routing.
$awk –f awk_file_name.awk trace_file_name.tr
-
29
Berikut merupakan format dari trace file seperti pada Gambar 4.5
:
Event Time From
node
To
node
Pkt
type
Pkt
size Flags Flow_id
Src
addr
Dst
addr
Seq
num
Pkt
id
Event : Karakter pertama pada trace file meliputi packet drop,
received, added to
queue.
+ : Masuk ke dalam antrian
- : Keluar dari antrian
r : Node diterima
d : Dropped
Time : Meliputi waktu (dalam detik) dimana peristiwa
terjadi.
Gambar 4.5 Trace File
Gambar 4.4 Network Animation
-
30
From and To Node : Menentukan pengirim dan penerima paket saat
ini.
Packet Type : Jenis paket berupa ftp, http, cbr dll tergantung
pada aplikasi yang
dilampirkan.
tcp : Paket TCP
cbr : Paket lalu lintas CBR
aodv : Paket AODV
Packet Size : Ukuran paket dalam byte.
Flags : Terdapat tujuh flags yang dapat digunakan. Dalam hal ini
jika salah satu tidak
digunakan maka akan diisi dengan tanda “-”.
Flow Id : Memberikan IP flow id.
Source and Destination Address : Alamat sumber dan tujuan dalam
format add.port.
Port juga ditentukan dengan alamat node.
Sequence Number : Nomor urut suatu paket yang digunakan ketika
agent
melampirkan nomor urut ke paket.
Packet Id : Pengenal unik suatu paket.
Gambar 4.6 Script File AWK Untuk Hitung Throughput dan PDR
-
31
4.3 Hasil Uji Coba
Untuk mendapatkan protokol routing sesuai perancangan, hal
pertama yang
dilakukan adalah memodifikasi alur kerja protokol routing DSDV
menjadi alur kerja
protokol routing yang diajukan yaitu S-DSDV. Gambar 3.3
menunjukkan rancangan alur
kerja protokol algoritma S-DSDV. Sub-bab selanjutnya akan
dipaparkan mengenai
perhitungan algoritma LET dan pseudo code algoritma LET yang
digunakan pada
penelitian ini dengan melakukan tiga kali percobaan
simulasi.
4.3.1 Mobilitas Jaringan Terhadap Throughput
Skenario uji coba pertama adalah mencari 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 jumlah node
sebanyak 10, 50, 100
Gambar 4.7 Script File AWK Untuk Hitung Delay
Gambar 4.8 Analisis Trace File dengan AWK
-
32
dan 200 dengan variasi kecepatan maksimal node (maximal speed)
yaitu 1m/s, 10m/s,
dan 20m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa protokol yang
memiliki
throughput terbesar, yaitu AODV = 20,16 kbps pada node 200
dengan kecepatan 1m/s,
S-DSDV = 16,66 kbps pada node 200 dengan kecepatan 1m/s, serta
DSDV = 2,91 kbps
pada node 100 dengan kecepatan 1m/s. Sedangkan untuk protokol
yang memiliki
throughput terkecil, yaitu DSDV = 0,11 kbps pada node 10 dengan
kecepatan 20m/s,
AODV = 1,13 kbps pada node 10 dengan kecepatan 10m/s, serta
S-DSDV = 3,35 kbps
pada node 10 dengan kecepatan 20m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.3 menunjukkan bahwa protokol yang
memiliki
throughput terbesar, yaitu AODV = 18 kbps pada node 200 dengan
kecepatan 1m/s, S-
DSDV = 17,7 kbps pada node 100 dengan kecepatan 1m/s, serta DSDV
= 5,82 kbps pada
node 200 dengan kecepatan 1m/s. Sedangkan untuk protokol yang
memiliki throughput
terkecil, yaitu DSDV = 0,27 kbps pada node 100 dengan kecepatan
10m/s, AODV = 1,09
kbps pada node 10 dengan kecepatan 1m/s, serta S-DSDV = 2,8 kbps
pada node 10
dengan kecepatan 20m/s.
Tabel 4.2 Jumlah Throughput Hasil Uji Coba Pertama
Tabel 4.3 Jumlah Throughput Hasil Uji Coba Kedua
-
33
Hasil uji coba pada Tabel 4.4 menunjukkan bahwa protokol yang
memiliki
throughput terbesar, yaitu AODV = 19,8 kbps pada node 200 dengan
kecepatan 1m/s, S-
DSDV = 19,64 kbps pada node 200 dengan kecepatan 1m/s, serta
DSDV = 8,55 kbps
pada node 200 dengan kecepatan 1m/s. Sedangkan untuk protokol
yang memiliki
throughput terkecil, yaitu DSDV = 0,2 kbps pada node 10 dengan
kecepatan 20m/s,
AODV = 1,09 kbps pada node 10 dengan kecepatan 20m/s, serta
S-DSDV = 3,85 kbps
pada node 10 dengan kecepatan 20m/s.
4.3.2 Mobilitas Jaringan Terhadap Packet Delivery Ratio
(PDR)
Jumlah throughput 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 sebanyak 10, 50, 100 dan 200 dengan variasi
kecepatan maksimal
node (maximal speed) yaitu 1m/s, 10m/s, dan 20m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.5 menunjukkan bahwa persentase
terbesar dari paket
data yang dikirim dan paket data yang diterima didapat pada
skenario menggunakan
protokol routing AODV sebesar 95,65% pada node 200 dengan
kecepatan 1m/s.
Persentase ini lebih besar dibandingkan dengan S-DSDV sebesar
80,47% pada node 200
dengan kecepatan 1m/s, serta DSDV sebesar 12,89% pada node 200
dengan kecepatan
Tabel 4.5 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba Pertama
Tabel 4.4 Jumlah Throughput Hasil Uji Coba Ketiga
-
34
20m/s. Sedangkan untuk persentase terkecil, yaitu DSDV sebesar
0,56% pada node 10
dengan kecepatan 20 m/s, AODV sebesar 10,34% pada node 10 dengan
kecepatan 10m/s,
serta S-DSDV sebesar 24,81% pada node 100 dengan kecepatan
20m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.6 menunjukkan bahwa persentase
terbesar dari paket
data yang dikirim dan paket data yang diterima didapat pada
skenario menggunakan
protokol routing S-DSDV sebesar 87,67% pada node 50 dengan
kecepatan 1m/s.
Persentase ini lebih besar dibandingkan dengan AODV sebesar
87,43% pada node 200
dengan kecepatan 1m/s, serta DSDV sebesar 27,89% pada node 200
dengan kecepatan
1m/s. Sedangkan untuk persentase terkecil, yaitu DSDV sebesar
1,3% pada node 100
dengan kecepatan 10 m/s, AODV sebesar 6,15% pada node 10 dengan
kecepatan 10m/s,
serta S-DSDV sebesar 28,76% pada node 50 dengan kecepatan
20m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.7 menunjukkan bahwa persentase
terbesar dari paket
data yang dikirim dan paket data yang diterima didapat pada
skenario menggunakan
protokol routing S-DSDV sebesar 97,07% pada node 200 dengan
kecepatan 1m/s.
Persentase ini lebih besar dibandingkan dengan AODV sebesar
96,33% pada node 200
dengan kecepatan 1m/s, serta DSDV sebesar 41,25% pada node 200
dengan kecepatan
1m/s. Sedangkan untuk persentase terkecil, yaitu DSDV sebesar
1,66% pada node 10
dengan kecepatan 20 m/s, AODV sebesar 9,44% pada node 10 dengan
kecepatan 20m/s,
serta S-DSDV sebesar 35,37% pada node 100 dengan kecepatan
20m/s.
Tabel 4.6 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba Kedua
Tabel 4.7 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba Ketiga
-
35
4.3.3 Mobilitas Jaringan Terhadap Delay
Tabel berikut akan menunjukkan selang waktu yang dibutuhkan oleh
suatu paket
data saat data mulai dikirim dan keluar dari proses antrian
sampai mencapai titik tujuan
menggunakan data hasil uji coba protokol routing pada skenario
MANET dengan jumlah
node sebanyak 10, 50, 100 dan 200 dengan variasi kecepatan
maksimal node (maximal
speed) yaitu 1m/s, 10m/s, dan 20m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.8 menunjukkan bahwa waktu tercepat
yang dibutuhkan
suatu protokol untuk mengirim data berdasarkan skenario
menggunakan protokol routing
DSDV yaitu 5,63 s pada node 10 dengan kecepatan 1m/s, kemudian
S-DSDV yaitu 7,39
s pada node 10 dengan kecepatan 1m/s, serta AODV yaitu 7,93 s
pada node 10 dengan
kecepatan 1m/s. Sedangkan untuk waktu terlama yang dibutuhkan
suatu protokol untuk
mengirim data, yaitu AODV = 3839,95 s pada node 10 dengan
kecepatan 10 m/s, DSDV
= 269,92 s pada node 10 dengan kecepatan 20m/s, serta S-DSDV =
183,74 pada node 10
dengan kecepatan 20m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.9 menunjukkan bahwa waktu tercepat
yang dibutuhkan
suatu protokol untuk mengirim data berdasarkan skenario
menggunakan protokol routing
DSDV yaitu 5,46 s pada node 10 dengan kecepatan 10m/s, kemudian
S-DSDV yaitu 9,35
s pada node 100 dengan kecepatan 20m/s, serta AODV yaitu 10,4 s
pada node 10 dengan
kecepatan 10m/s. Sedangkan untuk waktu terlama yang dibutuhkan
suatu protokol untuk
Tabel 4.8 Data Delay Hasil Uji Coba Pertama
Tabel 4.9 Data Delay Hasil Uji Coba Kedua
-
36
mengirim data, yaitu AODV = 7698,32 s pada node 10 dengan
kecepatan 20 m/s, DSDV
= 1872,78 s pada node 50 dengan kecepatan 20m/s, serta S-DSDV =
33,82 pada node 200
dengan kecepatan 10m/s.
Hasil uji coba pada Tabel 4.10 menunjukkan bahwa waktu tercepat
yang
dibutuhkan suatu protokol untuk mengirim data berdasarkan
skenario menggunakan
protokol routing DSDV yaitu 7,21 s pada node 100 dengan
kecepatan 20m/s, S-DSDV
yaitu 7,68 s pada node 10 dengan kecepatan 1m/s, serta AODV
yaitu 117,87 s pada node
10 dengan kecepatan 10m/s. Sedangkan untuk waktu terlama yang
dibutuhkan suatu
protokol untuk mengirim data, yaitu AODV = 6269,69 s pada node
10 dengan kecepatan
20 m/s, S-DSDV = 41,11 s pada node 200 dengan kecepatan 20m/s,
serta DSDV = 39,04
pada node 100 dengan kecepatan 10m/s.
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
AODV dan DSDV dengan S-DSDV pada masing-masing skenario. Agar
mempermudah
analisis, pada sub-bab berikut data hasil skenario uji coba
digambarkan dalam bentuk
grafik.
4.4.1 Analisis Throughput
Gambar 4.9 hingga Gambar 4.12 menunjukkan grafik rata-rata
throughput akibat
adanya mobilitas jaringan sesuai hasil uji coba skenario pada
Tabel 4.2 sampai Tabel 4.4.
Dari grafik terlihat bahwa perubahan troughput diakibatkan
kecepatan dan mobilitas
node. Performa terbaik routing protokol berdasarkan rata-rata
throughput menggunakan
protokol routing AODV pada skenario dengan node 200 dan
kecepatan 1m/s, seperti
Tabel 4.10 Data Delay Hasil Uji Coba Ketiga
-
37
terlihat pada Gambar 4.9 (d).
(a) (b)
(c) (d)
Dari Gambar 4.9 menunjukkan bahwa pada skenario dengan jumlah
node yang
relatif kecil yaitu node 10 dan node 50 menunjukkan bahwa
protokol routing S-DSDV
memberikan throughput yang lebih baik dari protokol AODV dan
DSDV meskipun
terjadi penurunan throughput saat dilakukan penambahan
kecepatan. Kemudian untuk
jumlah node yang relatif lebih besar yaitu node 100 dan node 200
menunjukkan bahwa
AODV memiliki throughput yang lebih baik dari S-DSDV maupun
DSDV.
(a) (b)
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Throughput Percobaan Pertama
Dengan Variasi Node. (a)
Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
38
(c) (d)
Dari Gambar 4.10 menunjukkan bahwa pada skenario dengan jumlah
node yang
relatif kecil yaitu node 10 dan node 50 menunjukkan bahwa
protokol routing S-DSDV
memberikan throughput yang lebih baik dari protokol AODV dan
DSDV meskipun
terjadi penurunan throughput saat dilakukan penambahan
kecepatan, seperti pada node
50 dengan kecepatan 10m/s dan 20m/s protokol routing AODV
memberikan hasil yang
sedikit lebih baik dari protokol routing S-DSDV. Untuk nilai
throughput pada node 100,
protokol routing S-DSDV memberikan hasil yang lebih baik dari
protokol routing AODV
dikecepatan 1m/s dan 20m/s. Kemudian untuk jumlah node yang
relatif lebih besar yaitu
node 200 menunjukkan bahwa AODV memiliki throughput yang lebih
baik dari S-DSDV
maupun DSDV.
(a) (b)
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Throughput Percobaan Kedua
Dengan Variasi Node. (a)
Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
39
(c) (d)
Dari Gambar 4.11 menunjukkan bahwa pada skenario dengan jumlah
node yang
relatif kecil yaitu node 10 dan node 50 menunjukkan bahwa
protokol routing S-DSDV
memberikan throughput yang lebih baik dari protokol AODV dan
DSDV meskipun
terjadi penurunan throughput saat dilakukan penambahan
kecepatan. Kemudian untuk
jumlah node yang relatif lebih besar yaitu node 100 dan node 200
menunjukkan bahwa
AODV memiliki throughput yang lebih baik dari S-DSDV maupun
DSDV.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Throughput Percobaan Ketiga
Dengan Variasi Node. (a)
Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput Dengan
Variasi Node. (a) Node 10;
(b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
40
Gambar 4.12 merupakan hasil analisis yang menunjukkan bahwa
protokol routing
S-DSDV memiliki performa berdasarkan rata-rata throughput yang
lebih baik
dibandingkan AODV maupun DSDV untuk jaringan dengan jumlah node
yang relatif
kecil meskipun terjadi penurunan throughput saat dilakukan
penambahan kecepatan.
Untuk jaringan yang lebih besar, protokol S-DSDV mampu
memberikan hasil yang lebih
baik dari protokol DSDV. Rata-rata throughput dari protokol
routing S-DSDV
mengalami peningkatan rata-rata sebesar 0,11%.
4.4.2 Analisis Packet Delivery Ratio (PDR)
Gambar 4.13 hingga Gambar 4.16 menunjukkan grafik performa PDR
karena
adanya mobilitas jaringan. Grafik perbandingan ini berdasarkan
data hasil uji coba
skenario pada Tabel 4.5 sampai Tabel 4.7. 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-DSDV dengan
AODV dan DSDV adalah pada node 10 dengan kecepatan 1m/s, seperti
terlihat pada
Gambar 4.15 (a).
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Packet Delivery Ratio Percobaan
Pertama Dengan
Variasi Node. (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node
200;
-
41
Dari Gambar 4.13 menunjukkan bahwa pada skenario dengan jumlah
node yang
relatif kecil yaitu node 10 dan node 50 menunjukkan bahwa
protokol routing S-DSDV
memberikan hasil yang lebih baik dari protokol AODV dan DSDV.
Kemudian untuk
jumlah node yang relatif lebih besar yaitu node 100 dan node 200
menunjukkan bahwa
AODV memiliki nilai PDR yang lebih baik dari S-DSDV maupun
DSDV.
(a) (b)
(c) (d)
Dari Gambar 4.14 menunjukkan bahwa pada skenario dengan jumlah
node yang
relatif kecil yaitu node 10 dan node 50 menunjukkan bahwa
protokol routing S-DSDV
memberikan hasil yang lebih baik dari protokol AODV dan DSDV.
Namun pada node 50
dengan kecepatan 10m/s dan 20m/s, protokol routing AODV
memberikan hasil yang
sedikit lebih baik dari protokol routing S-DSDV. Untuk nilai PDR
pada node 100,
protokol routing S-DSDV memberikan hasil yang lebih baik dari
protokol routing AODV
dikecepatan 1m/s dan 20m/s. Kemudian untuk jumlah node yang
relatif lebih besar yaitu
node 100 dan node 200 menunjukkan bahwa AODV memiliki nilai PDR
yang lebih baik
dari S-DSDV maupun DSDV.
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Packet Delivery Ratio Percobaan
Kedua Dengan Variasi
Node. (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
42
(a) (b)
(c) (d)
Dari Gambar 4.15 menunjukkan bahwa pada skenario dengan jumlah
node yang
relatif kecil yaitu node 10 dan node 50 menunjukkan bahwa
protokol routing S-DSDV
memberikan hasil yang lebih baik dari protokol AODV dan DSDV.
Kemudian untuk
jumlah node yang relatif lebih besar yaitu node 100 dan node 200
menunjukkan bahwa
AODV memiliki nilai PDR yang lebih baik dari S-DSDV maupun
DSDV.
(a) (b)
Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Packet Delivery Ratio Percobaan
Ketiga Dengan Variasi
Node. (a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
43
(c) (d)
Gambar 4.16 merupakan hasil analisis yang 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-DSDV memiliki
rasio yang lebih
baik dibandingkan protokol routing AODV maupun DSDV untuk
jaringan dengan jumlah
node yang relatif kecil. Sedangkan untuk jaringan yang lebih
besar, protokol S-DSDV
mampu memberikan hasil yang lebih baik dari protokol DSDV.
Rata-rata packet delivery
ratio dari protokol routing S-DSDV mengalami peningkatan sebesar
0,19%.
4.4.3 Analisis Delay
Gambar 4.17 hingga Gambar 4.20 menunjukkan grafik selang waktu
pengiriman
paket pada jaringan. Grafik perbandingan ini berdasarkan data
hasil uji coba skenario
pada Tabel 4.8 sampai Tabel 4.10. Perbedaan terbesar delay
antara S-DSDV dengan
AODV dan DSDV adalah pada node 50 dengan kecepatan 20m/s,
seperti terlihat pada
Gambar 4.18 (b).
(a) (b)
Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Rata-rata Packet Delivery Ratio
Dengan Variasi Node.
(a) Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
44
(c) (d)
Dari Gambar 4.17 menunjukkan bahwa protokol routing S-DSDV
memberikan
hasil yang relatif sama dengan DSDV. Namun untuk skenario dengan
node 200 dan
kecepatan 20m/s menunjukkan perbedaan yang signifikan antara
protokol routing S-
DSDV dengan protokol routing DSDV, dimana protokol routing
S-DSDV memberikan
hasil delay yang lebih baik dan konsisten.
(a) (b)
(c) (d)
Dari Gambar 4.18 menunjukkan bahwa protokol routing S-DSDV
memberikan
hasil yang relatif sama dengan DSDV. Namun untuk skenario dengan
node 50 dan
Gambar 4.17 Grafik Perbandingan Delay Percobaan Pertama Dengan
Variasi Node. (a)
Node 10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
Gambar 4.18 Grafik Perbandingan Delay Percobaan Kedua Dengan
Variasi Node. (a) Node
10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
45
kecepatan 20m/s menunjukkan perbedaan yang signifikan antara
protokol routing S-
DSDV dengan protokol routing DSDV, dimana protokol routing
S-DSDV memberikan
hasil delay yang lebih baik dan konsisten.
(a) (b)
(c) (d)
Dari Gambar 4.19 menunjukkan bahwa protokol routing S-DSDV
memberikan
hasil yang relatif sama dengan DSDV, dimana hanya terdapat
perbedaan nilai delay yang
tidak terlalu signifikan pada node 100 dengan kecepatan 1 m/s
yang menunjukkan
protokol routing S-DSDV memberikan hasil yang sedikit lebih baik
dari protokol routing
DSDV, dan pada node 200 dengan kecepatan 20m/s yang menunjukkan
protokol routing
DSDV memberikan hasil yang sedikit lebih baik dari protokol
routing S-DSDV.
Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Delay Percobaan Ketiga Dengan
Variasi Node. (a) Node
10; (b) Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
46
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 4.20 merupakan hasil analisis yang menunjukkan bahwa
secara umum
protokol routing S-DSDV memiliki delay yang relatif sama dengan
protokol routing
DSDV. Namun protokol routing S-DSDV memiliki delay yang lebih
konsisten
dibandingkan protokol routing AODV dan DSDV. Rata-rata delay
dari protokol routing
S-DSDV mengalami penurunan sebesar 0,21%.
Gambar 4.20 Grafik Perbandingan Rata-rata Delay Dengan Variasi
Node. (a) Node 10; (b)
Node 50; (c) Node 100; (d) Node 200;
-
47
4.4.4 Perbandingan Kinerja Protokol Routing S-DSDV dan
AODV-BR
Pada penelitian sebelumnya mengenai “Modifikasi Protokol
AODV-BR
Menggunakan Link Expiration Time (LET) Untuk Meningkatkan
Stabilitas Link Di
Lingkungan Mobile Ad-Hoc Network (MANET)” [11], dimana pada
penelitian tersebut
dilakukan modifikasi terhadap protokol routing AODV-BR dengan
menggunakan
algoritma LET menjadi AODV-SBR. Kemudian hasil kinerjanya
dibandingkan dengan
penelitian yang dilakukan, yaitu dibandingkan dengan protokol
routing S-DSDV.
Dari Gambar 4.21 menunjukkan bahwa penerapan LET pada protokol
routing
AODV-SBR memberikan peningkatan yang lebih baik berdasarkan
parameter
throughput dan packet delivery ratio, serta memberikan penurunan
delay yang lebih baik
dibandingkan dengan penerapan LET pada protokol routing S-DSDV.
Hal ini disebabkan
karena perbedaan jenis protokol routing serta parameter yang
digunakan dalam
melakukan simulasi, dimana AODV-SBR merupakan protokol routing
reaktif sedangkan
S-DSDV merupakan protokol routing proaktif.
Gambar 4.21 Grafik Perbandingan Kinerja Protokol S-DSDV Dengan
Protokol AODV-SBR
-
48
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Sub-bab ini memaparkan kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan
hasil
rangkaian uji coba dan analisis penelitian yang dilak