Bismilah Proposal jodi REV6

UNIVERSITAS TELKOM

PERANCANGAN DAN ANALISIS PERFORMANSI VEHICULAR DELAY

TOLERANT NETWORK MENGGUNAKAN PROTOKOL ROUTING DIRECT

DELIVERY DAN FIRST CONTACT DI WILAYAH DAGO

PROPOSAL TUGAS AKHIR

JODI NUGROHO RESTU1101120192

i

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK TELEKOMUNIKASI

BANDUNGMARET 2015

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Proposal Tugas Akhir ini diajukan oleh:

Nama : Jodi Nugroho Restu

NIM : 1101120192

Program Studi : S1 Teknik Telekomunikasi

Judul TugasAkhir : Perancangan dan Analisis Performansi

Vehicular Delay Tolerant Network menggunakan

Protokol Routing Direct Delivery dan First Contact

di Wilayah Dago.

Bandung, 25 Maret 2015

Mengetahui

Pembimbing I : Leanna Vidya Yovita S.T,M.T

(.................................)

08830413-1

iii

Pembimbing II : Dr.Ir. xxx, M.Eng

(.................................)

9975XXXXXXXX

ABSTRAK

Nama : Jodi Nugoho Restu

Program Studi: Teknik Telekomunikasi

Judul : Perancangan dan Analisis Performansi

Vehicular Delay Tolerant Network Menggunakan Protokol

Routing Direct Delivery dan First Contact di Wilayah

Dago

Internet (Interconection-networking) adalah seluruh jaringan

komputer yang saling terhubung menggunakan Transmission Control

Protocol/Internet Protocol(TCP/IP)[1]. TCP/IP merupakan protokol

yang paling banyak digunakan dalam jaringan komputer[2],

tidak akan dapat bekerja bila terjadi delay yang cukup lama.

Saat pengiriman informasi, harus selalu ada koneksi antar

iv

end-to-end user. Koneksi end-to-end user melewati beberapa

router dari pengirim hingga penerima, namun bagaimana jika

salah satu router mati saat pengiriman paket, maka koneksi

internet pun juga akan terputus. Paket yang dikirim belum

sampai ketujuan akan di dbuang jika batas waktu paket

dijaringan melebihi waktu jaringan kembali normal. Delay

Tolerant Network berusaha untuk memperbaiki kelemahan jaringan

internet dengan menyimpan paket (Store) bila belum

memungkinkan penerusan paket (Packet Fowarding).

Tugas akhir ini akan membahas topik tentang teknologi

Mobile Delay Tolerant Network, dengan fokus Perancangan dan Analisis

Peformansi Vehicle Delay Tolerant Network Menggunakan Protokol

Routing Direct Delivery dan First Contact di wilayah Dago. Alasan

utama penerapan di Dago mengingat belum di

implementasikannya teknologi DTN di area ini serta banyaknya

jalur angkot yang bisa dimanfaatkan sebagai mobile node.

Dengan memanfaatkan ONE( Opportunistic Network Environtment )

Simulator akan dianalisis bagaimana peforma protokol routing

Direct Delivery dan First Contact.

Berdasarkan simulasi diatas akan diterapkan dua protokol

routing yakni Direct Delivery dan First Contact. Selanjutnya akan

dianalisis bagaimana peformansi dari masing-masing protokol

routing. Untuk menentukan kualitas dari kedua protokol ini

digunakan perbandingan antara paket dikirim dan dibentuk

(Delivery Probability), perbandingan paket yang dikirim dan paket

v

yang diterima (Troughput), perbandingan paket yang hilang

terhadap paket yang dikirim (Loss Packet), rata-rata waktu yang

diperlukan untuk mengirim pesan (Average Latency) dan jumlah

hop yang digunakan untuk mengirim paket(Average Hopcount).

Kata kunci :Vehicular Delay Tolerant Network, Store-Carry-Foward, First

Contact, Direct Delivery, Delivery Probability, Troughput,loss packet, Average

Latency, Average Hopcount

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.....................................................ii

ABSTRAK..............................................................iii

DAFTAR ISI.............................................................v

DAFTAR GAMBAR........................................................vii

DAFTAR TABEL........................................................viii

DAFTAR SINGKATAN......................................................IX

BAB I PENDAHULUAN.....................................................101.1 Latar Belakang.......................................................................................................................... 10

1.2 Rumusan Masalah.................................................................................................................... 11

1.3 Batasan Masalah...................................................................................................................... 11

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian...............................................................................................12

1.5 Hipotesis Penelitian..................................................................................................................12

1.6 Peneitian Terkait....................................................................................................................... 13

1.7 Metodologi Penelitian..............................................................................................................13

BAB II TINJAUAN PUSTAKA...............................................142.1 Graf............................................................................................................................................ 142.1.1 Jenis Graf.....................................................................................................................14

2.2 Delay Tolerant Network............................................................................................................162.2.1 Sejarah............................................................................................................................ 162.2.2 Vehicular Delay Tolerant Network...................................................................................162.2.3 Node dan Endpoint........................................................................................................172.2.4 ADUs dan bundle...........................................................................................................172.2.5 Endpoint Identity Number................................................................................................172.2.6 Primary bundle field.........................................................................................................182.2.7 Routing and fowarding.....................................................................................................18

2.3 ONE Simulator........................................................................................................................... 182.3.1 Terminologi Dasar.....................................................................................................182.3.2 Pemodelan pergerakan..............................................................................................192.33 Routing simulation............................................................................................................20

2.4 Protokol Routing....................................................................................................................... 202.4.1 Terminologi Dasar.....................................................................................................20

vii

2.4.2 Jenis Routing..............................................................................................................212.4.3 Direct delivery .................................................................................................................. 212.4.4 First contact.....................................................................................................................22

BAB III SKEMA PERANCANGAN DAN SKENARIO EVALUASI.......................24

3.1 Skema Perancangan............................................................................................................. 243.1.2 OpenStreetMap...........................................................................................................253.1.2 NetConvert SUMO.........................................................................................................253.1.3 SUMO Simulator............................................................................................................253.1.4 Converter.....................................................................................................................263.1.5 ONE Simulator..............................................................................................................26

3.2 Spesifikasi Parameter Simulasi................................................................................................263.2.1 Parameter Uji..............................................................................................................273.2.2 Parameter Perfomansi..............................................................................................29

3.3 Topologi Jaringan.....................................................................................................................26

BAB IV LUARAN YANG DIHARAPKAN.........................................31

DAFTAR REFERENSI......................................................32

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Graf Sederhana.................................13Gambar 2.2 Graf ganda dan graf semu.......................14Gambar 2.3 Pengiriman paket V-DTN.........................15Gambar 2.4 Mobile node.......................................16Gambar 2.5 Gambaran Umum ONE Simulator ...................18Gambar 2.6 Tampilan Map dalam ONE.........................18Gambar 2.7 Ilustrasi store-carry-foward.......................19Gambar 2.8 Ilustrasi fowarding Direct Delivery..................21Gambar 2.9 Ilustrasi fowarding First Contact...................22Gambar 3.1 Desain skema perancangan.......................23Gambar 3.2 Tampilan peta Dago.............................24Gambar 3.3 Gambar trafik lalu lintas SUMO.................25Gambar 3.4 Topologi Tree...................................31

ix

DAFTAR TABEL

Tabel Parameter uji simulasi I............................26Tabel Parameter uji simulasi II...........................27Tabel Parameter uji simulasi III..........................27Tabel Parameter perfomansi simulasi I.....................29Tabel Parameter perfomansi simulasi II....................30Tabel Parameter perfomansi simulasi III...................30

x

DAFTAR SINGKATAN

ADUs : Aplication Data Unit

DTN : Delay Tolerant Network

EID : Endpoint Identity Numbers

GIS : Geographical Information System

GPS : Global Positioning Systemxi

IP : Internet Protocol

Internet : Interconnection-Networking

NASA : National Aeronautics and Space Administration

ONE : Opportunistic Network Environtment

OSM : OpenStreetMap

SUMO : Simulation and Optimization

TCP : Transmission Control Protocol

TTL : Time to Live

VDTN : Vehicular Delay Tolerant Network

Wifi : Wireless Fidelity

WKT : Well Known Format

xii

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Internet adalah jaringan komputer yang saling

terhubung menggunakan Transmission Control Protocol/Internet

Protocol (TCP/IP)[1]. TCP/IP merupakan protokol internet

yang paling banyak digunakan dalam jaringan

komputer ,tidak akan bekerja bila terjadi delay terlalu

lama dalam jaringan[2]. TCP/IP bekerja dengan cara

melakukan koneksi end-to-end secara terus-menerus. Koneksi

end-to-end pasti melibatkan beberapa router yang terhubung

dari pengirim hingga penerima. Saat proses pengiriman

paket berlangsung ternyata terjadi permasalahan dimana

salah satu router mati, maka paket yang terlanjur

terkirim akan di drop dari jaringan jika waktu yang paket

berada dijaringan melebihi waktu jaringan kembali normal.

Dengan adanya hal itu Delay Tolerant Network (DTN) berusaha

untuk memperbaiki kemampuan jaringan internet dimana saat

salah satu node terjadi masalah maka data akan ditahan

(store)di node terakhir dan akan di diteruskan(foward) jika

node tujuan sudah kembali normal.

Delay Tolerant Network merupakan suatu teknologi yang

menerapkan konsep Store-Carry-Foward, dimana suatu informasi

akan di tumpangkan ke mobile node dan akan diteruskan ke

node yang lain selama masih dalam cakupan suatu node untuk13

meneruskan pengiriman informasi[3]. Selama proses

pengiriman informasi mobile node akan melakukan proses Store-

Carry-foward sampai mencapai destinasi tujuan pengiriman

informasi. Dalam mekanisme pengiriman informasi DTN

memiliki beberapa protokol routing, Diantaranya adalah

First Contact dan Direct Delivery.

First Contact dan Direct Delivery merupakan salah satu routing

protocol yang menerapkan single copy massage[4] dimana

pengirim hanya membuat satu paket informasi yang akan di

kirimkan ke node lain jika berada dalam suatu area

cakupannya. Kedua protokol ini tidak akan membuat paket

informasi selama proses store-carry and foward sampai ke

node tujuan.

Berdasarkan ulasan diatas maka tercipta ide untuk

mengalisis performansi kedua protokol roting ini

mengingat keduanya sama-sama menerapkan sistem single copy

massage.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan Latar belakang masalah, maka dirumuskan

beberapa rumusan masalah yang dibahas pada tugas akhir

ini yaitu:

1. Bagaimanakah proses perancangan Delay Tolerant Network

menggunakan protokol routing Direct Delivery dan First Contact

di Dago?

14

2.Bagaimanakah pengaruh kecepatan pergerakan (Moving

Speed), waktu simulasi (Simulation tim),jumlah node (Node

Number), waktu paket dalam jaringan (Message TTL) dan

ukuran bufer (Buffersize) terhadap Perbandingan antara

paket dikirim dan dibentuk (Delivery probablity),

perbandingan paket yang dikirim dan paket yang

diterima (Troughput), perbandingan paket yang hilang

terhadap paket yang dikirim (Loss Packet) yang rata-

rata waktu yang diperlukan untuk mengirim pesan (Average

Latency) dan hop yang digunakan untuk mengirim paket

(Average Hopcount) dari protokol routing First contact dan

Direct Delivery?

1.3 Asumsi dan Batasan Masalah

Untuk memperjelas pembahasan tugas akhir ini perlu

dibuat pembatasan masalah. Pembatasan masalah yang

dilakukan dalam tugas akhir ini yaitu:

1. Perancangan dan simulasi dilakukan pada sistem

operasi berbasis windows

2. Perancangan dan simulasi di terapkan pada

Opportunistic Network Environtment (ONE) Simulator.

3. Peta pada One simulator didapat dari www.openstreetmap.org

4. Daerah perancangan akan diterapkan pada wilayah

Dago, kota Bandung

5. Hanya ada 2 protokol routing yakni Direct Delivery dan

First Contact15

6. Aspek parameter performansi hanya Delivery Probability,

Troughput, Packet loss, Average Latency dan Average Hop Count.

7. Parameter yang diuji dalam analisa peforma protokol

routing adalah Moving Speed, Simulation time, Node

Number,Message TTL dan Buffer Size

8. Jaringan yang dipakai antar node adalah jaringan

WIFI.

9. Mobile Node yang digunakan berdasarkan trayek angkot.

10. Komunikasi antar node menggunakan standar 802.11[17]

11. Skema perancangan menggunakan software.

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan

Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah

1. Merancang dan mensimulasikan Vehicular Delay Tolerant Network

menggunakan Opportunistic Network Environtment (ONE) simulator

di Wilayah Dago.

2. Mengetahui dan menganalisa perbandingan antara paket

dikirim dan dibentuk (Delivery probablity), perbandingan

paket yang diterima dan paket(Packet Loss) yang dikirim

(Troughput), perbandingan paket yang hilang dan paket

yang dikirim rata-rata waktu yang diperlukan untuk

mengirim pesan (Average Latency) dan hop yang digunakan

untuk mengirim paket (Average Hopcount) dari protokol

routing First contact dan Direct Delivery.

16

3. Menyimpulkan peforma kedua protokol routing berdasarkan

simulasi.

Manfaat

Manfaat yang ingin diperoleh dari analisa peforma

perancangan ini adalah

1. Mengetahui bagaimana peformansi keseluruhan dari kedua

protokol routing ini berdasarkan parameter analisa.

2. Menemukan rekomendasi protokol routing jika menggunkan

konsep single copy Message.

1.5 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan uraian latar belakang dan rumusan masalah

maka diterapkan skenario perutean menggunakan transportasi

umum yakni angkot. Hal ini dikarenakan kedua protokol

menggunakan konsep single copy message jadi jalur node harus

sudah jelas untuk meningkatkan probabilitas pengiriman

bundle (Delivery Probability).

1.6 Penelitian Terkait

Pada Tugas Akhir ini merujuk pada penelitian

sebelumnya [10] [11] dimana pada refrerensi pertama

penelitian menggunakan parameter perfomansi Buffer size dan

kedua menggunakan parameter Message TTL, namun pada kedua

refrensi menggunakan hampir semua protokol routing yang

ada pada DTN dan tidak melakukan variasi jumlah node.

Oleh karena pada tugas akhir ini akan mempertimbangkan

variasi perubahan node dan penambahan parameter uji serta17

parameter perfomansi namun hanya membandingkan perfomansi

antara protokol routing First Contact dan Direct Delivery

1.7 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang akan digunakan pada tugas akhir

ini adalah:

a. Studi Literatur

Studi Literatur digunakan sebagai salah satu cara untuk

mengetahui konsep dan aspek cara kerja secara umum

teknologi Delay Tolerant Network (DTN) dalam melakukan

pengiriman informasi. Sumber yang digunakan sebagai

literatur ini bisa dari jurnal, paper, internet dan

diskusi.

b. Perancangan dan Pemodelan

Membuat skenario perancangan simulasi sesuai parameter

yang akan diuji.

c. Simulasi Model

Melakukan simulasi pergerakan node untuk melihat output

berdasarkan parameter yang diuji.

d. Analisis Model

Menganalisa outpul hasil simulasi berdasarkan parameter

yang diterapkan dalam simulasi.

e. Analisis Masalah

Menganalisis permasalahan yang muncul selama proses

analisis peforma Vehicular Delay Tolerant Network.

18

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Graf[6]

Graf didefinisikan sebagai pasangan himpunan (V,E)

ditulis dengan sebuah notasi umum G(V,E), yang dalam hal

ini V adalah himpunan tidak kosong dari simpul-simpul

(vertices atau node) dan E adalah himpunan sisi (edges atau arcs)

yang menghubungkan sepasang simpul.

2.1.1 Jenis GrafGraf dapat dikelompokkan dalam beberapa katagori yang

bergantung dari sisi pandang cara pengelompokannya.

Secara garis besar pengelompokkan graf dapat dilihat

dari beberapa sudut pandang diantaranya ada tidaknya

sisi kalang, jumlah simpul atau berdasarkan orientasi

arah pada masing-masing sisi.

Berdasarkan ada tidaknya gelang atau sisi ganda pada

suatu graf maka secara garis besar dibedakan menjadi 2

yaitu

a. Graf Sederhana (simple graf)

Graf yang tidak mengandung gelang ataupun sisi

ganda.Pada graf ini setiap node terhubung ke node yang

lain hanya menggunakan 1 jalur dan tidak ada gelang pada

setiap nodenya.

19

Gambar 2.1. Graph sederhana

b.Graph tak-sederhana (unsimple graph).

Graph yang mengandung sisi ganda dan gelang pada node

nya. Graph tak sederhana dibagi menjadi 2 bagian yakni

graf ganda dan graph semu. Graph ganda merupakan graf

yang mengandung sisi ganda.Sisi ganda menghubungkan

sepasang simpul bisa lebih dari dua buah. Graph semu

adalah graph yang mengandung gelang (loop). Graph semu

juga memiliki gelang pada nodenya.

Gambar 2.2 Graph Ganda (kiri) dan Graph Semu

(kanan)

Berdasarkan orientasi arah suatu graf maka secara garis

besar dibedakan menjadi 2 yaitu20

a.Graph-tak berarah (undirected graph)

Graph yang setiap nodenya tidak mempunyai arah ke node

yang lainnya. Urutan pasangan simpul yang dihubungkan

oleh edge tidak perhatikan. Maka (u,v)=(v,u).

b.Graph berarah ( directed graph ).

Graph yang setiap sisi nya mempunyai arah ke node yang

lainnya. Pada graph berarah urutan pasangan simpul

dibedakan dalam sepasang node yang bertenggaaan, jadi

(u,v)≠(v,u).

Gambar 2.3 Graph berarah(kiri) dan Graph tak-

berarah(kanan).

2.2 Delay Tolerant Network

2.2.1 Sejarah[6]

Delay Tolerant Netowork pertama kali diperkenalkan oleh

Kevin Fall dalam makalah yang berjudul“A Delay-Tolerant

Network Architecture for Challenged Internets”. Dalam makalah

tersebut kevin menyatakan bahwa DTN merupakan suatu

21

arsitekstur yang cocok pada jaringan yang menantang.

Menantang disini adalah jaringan yang penuh akan masalah

seperti delay yang lama serta koneksi yang sering

terputus dan eror yang tinggi. Alasan terciptanya

teknologi ini adalah komunikasi luar angkasa (Interplanetary

Network). Oleh karena itu, pada perkembangannya, NASA

selalu ikut berperan besar. Pada komunikasi di luar

angkasa sudah jelas tidak akan dapat dilakukan dengan

protokol TCP/IP .komunikasi luar angkasa memiliki

karakter delay yang lama akibat jarak dan koneksi end to

end yang tidak selalu ada.

2.2.2 Vehicular Delay Tolerant Network (V-DTN)[7]

Teknologi Delay Tolerant Network yang diterapkan pada

komunikasi antar kendaraan bergerak dimana tidak ada

koneksi end to end secara langsung antara pengirim dan

penerima. Kendaraan digunakan sebagai pembawa data

informasi yang akan diteruskan ke kendaraan yang lain

yang dikenal dengan istilah fowarding. Setiap kendaraan

memiliki radius cakupan yang memungkinkan melakukan

fowarding jika suatu kendaraan yang lain telah memasuki

area cakupannya. Data dari pengirim akan di simpan

kedalam bufer dari router yang terpasang pada kendaraan.

Selanjutnya kendaraan akan bergerak dan meneruskan paket

ke kendaraan yang lainnya sampai ke tujuan.

22

Gambar 2.3 Proses pengiriman paket V-DTN

2.2.3 Node dan End Point[8]

Node merupakan engine yang digunakan untuk menerima dan

mengirim bundles (kumpulan paket informasi yang disusun

dalam suatu blok). End point merupakan kumpulan node

pengirim bundles dari pengirim sampai penerima. Pengiriman

Bundles akan melalui 3 tahap yakni store-carry-foward. Store

merupakan proses menyimpan bundles pada bufer dalam

memory, carry adalah membawa bundle sebelum memungkinkan

terjadinya penerusan paket dan foward merupakan proses

penerusan paket saat penerusan paket memungkinkan

terjadi antar node.

Gambar 2.6 nodes mobile

Gambar 2.4 Mobile Node

2.2.4 ADUs dan Bundles[8]

23

ADUs (Aplication Data Unit) merupakan suatu format dasar

informasi yang dihasilkan suatu aplikasi dalam DTN. ADUs

dikirimkan dari suatu node ke node yang lain dalam

bentuk bundles. Sedangkan bundles merupakan kumpulan ADUs

yang di ubah kedalam bentuk Protocol Data Unit (PDU). Didalam

bundle berisi beberapa blok data, masing masing blok

berisi data informasi yang akan digunakan untuk mengirim

isi bundle ketujuan.

2.2.5 Endpoint Identity Numbers (EID)[8]

Endpoint Identity Number adalah suatu penamaan

untuk mengidentifikasi tujuan dari pengiriman paket.

Dengan menggunakan EID sutau node dapat mengidentifikasi

node tujunannya. Setiap node memiliki EID yang unik

dimana suatu node memiliki EID yang berbeda-beda dengan

node yang lainnya.Suatu aplikasi mengurimkan ADUs

berdasarkan EID yang berada pada setiap node.

2.2.7 PrimaryBundle Field[8]

Bundle dibawa diantara node satu dan node yang

lainnya menggunakan standar protokol bundle. Bundles

berisi blok-blok yang memuat masing-masing informasi

dimana ada payload block yang berisi data ADUs dan beberapa

blok yang lainnya. Dalam bundle memiliki beberapa bagian .

a. Creation Timestamp-Menyatakan waktu untuk pengiriman

ADUs.

24

b. Lifespan-Waktu dimana suatu Bundle sudah tidak

diharapkan lagi oleh penerima

c. Class of Service flag –menunjukkan opsi pengiriman dan

prioritas paket

d. Source EID- Sumber dari pengiri,

e. Destination EID- Tujuan EID

2.2.8 Routing and Fowarding[8]

Arsitekstur DTN memiliki suatu kerangka untuk

perutean dan penerusan paket bundle layer secara unicast,

anicast dan multicast. Hal ini dikarenakan setiap node bisa

terkoneksi dengan lebih dari satu topologi. Hal yang

paling tepat adalah menyebutnya multigraf. Setiap edge

secara umum bersifat time variying dengan memperdulikan

delay dan kapasitas yang memungkinkan terjadi koneksi

satu arah.

2.3 ONE Simulator

2.3.1 Terminologi Dasar [9]

ONE Simulator merupakan suatu perangkat lunak yang

diciptakan untuk membuat DTN mudah dimengerti. Dalam

ONE akan bisa dirancang pergerakan simulasi perutean,

visualisasi dan laporan dalam program ONE. Model

pergerakan dapat diimpor dari sumber yang lainnya.

Dalam software ini kita dapat menempatkan posisi node

satu dan node yang lainnya serta memodelkan pergerakan

node sesuai dengan map yang kita pakai dalam ONE.

25

Pemodelan pergerakan digunakan untuk mengetahui jika

dua node dapat berkomunikasi untuk melakukan pertukaran

informasi. Pemodelan pergerakan dan simulasi perutean

dapat diamati pada GUI simulator dan report module untuk

menunjukkan informasi proses simulasi.

Gambar 2.5 Gambaran Umum ONE

Simulator

2.3.2 Pemodelan Pergerakan

Pemodelan pergerakan menunjukkan bagaimana

pergerakan node selama simulasi. Pemodelan pergerakan

node dapat dibagi menjadi 3 yakni reference purpose, even

despite of its shortcoming dan basic random waypoint. Untuk

merealisasikan skenario pergerakan ONE menyediakan

berbagai jenis map berdasarkan pemodelan pergerakan. Map

yang digunakan untuk pemodelan pergerakan menggunakan

26

format Well Known Format (WKT). WKT adalah berdasarkan

format ASCII yng umum digunakan pada Geographical Information

System (GIS) program. GIS program juga dapat digunakan

sebagai editor pada map ONE.

Gambar 2.6 Tampilan map dalam ONE

2.3.3 Routing Simulation

Ketika model pergerakan memutuskan dimana suatu node

bergerak menuju node yang lainnya routing module memutuskan

bagaimana pesan atau bundles dikirimkan. ONE menyediakan

6 algoritma routing yakni First contact, Direct Delivery, Spray and

Wait, Epidemic,PRoPHET dan MaxProp. Ketika dua node saling

bertemu akan terjadi proses pertukaan informasi.

Algoritma diatas memiliki karakteristik masing-masing

dimana dibedakan berdasarkan pembentukan pesan dan

karakteristik penyampain pesan. Dalam tugas ini penulis

hanya membahas dua protokol routing yakni first Contact dan

Direct Delivery.

27

2.4 Protokol Routing

2.4.1 Terminologi Dasar[8][9]

Protokol Routing merupakan sekumpulan aturan /

standard untuk menentukan bagaimana router dalam sebuah

jaringan bias berkomunikasi dan melakukan pertukaran

informasi anatara satu dan yang lainnya. Dalam teknologi

V-DTN, routing ditunjukkan istilah store-carry-forward. Ide

terbentuknya hal ini didasarkan pada suatu node yang

menyimpan bundles pada sebuah buffer kemudian membawa

hingga bertemu dengan node tujuannya atau dengan node

perantara sebelum adanya node tujuan. Jika ada

kesempatan untuk melalukakan kontak,keputusan routing

akan dilakukan secara independen oleh setiap node untuk

melakukan Penerusan bundle.

Gambar 2.7 Ilustrasi store-carry-foward

Pada gambar diatas,terlihat ada 3 warna node dimana

warna jingga sebagai node sumber warna biru node tujuan

dan warna hijau adalah node perantara.Pada ilustrasi

diatas terjadi proses store-carry-forward. Secara garis28

besar bisa dibedakan menjadi skema.Skema pertama

terlihat bahwa dalam pertukaran informasi dilakukan

secara langsung yakni antara node sumber dan node

tujuan.Skema kedua pertukaran informasi antara node

siumber dan node penerima melalui node perantara.

Skema 1

Skema 2

2.4.2 Jenis Routing [10]

Dalam teknologi Delay Tolerant Network , protokol perutean

dibagi menjadi 2 yakni single copy routing protocol dan multicopy

routing protocol. Single copy merupakan jenis procol routing

dimana hanya membentuk satu bundle untuk dikirim didalam

jaringan.Skema berbeda ditunjukkan oleh multicopy, dimana

protokol ini menggandakan bundle didalam jaringan untuk

memperbaiki probabilitas pengiriman dan mengurangi delay

akibat pengiriman namun menambah bandwidth dan

penyimpanan. Dalam tugas akhir ini akan membahas single

copy routing protocol yakni direct delivery dan first contact routing

protocol.

2.4.3 Direct Delivery routing protocol [10][11]29

Area node a

Node a

Area node a

Node b

Node a

Node b

FowardingNode a

Step I Step II

Direct Delivery merupakan salah satu jenis protokol

single copy. Dalam protokol ini pengirim sebagai pembentuk

paket hanya membentuk satu paket tanpa ada salinan

paket.Setiap node membawa satu bundle hingga menemui

node tujuan untuk melakukan penerusan bundle (forwarding).

Setelah paket sampai pada tujuan maka pembentukan akan

dibuat kembali kemudian melakukan seperti skema diatas.

Pada proses pengiriman paket node sumber bisa langsung

mengirimkan bundle jika selama proses pengiriman tidak

terjadi penerusan (forwarding) ke node yang lainnya. Jadi

tidak akan terjadi penerusan paket jika antara node

sumber dan node tujuan tidak dalam satu cakupan area.

Dalam teknik routing ini selalu memilih jalur langsung

anatara node pengirim dan penerima. Selain itu karena

keserderhanaannya, protocol routing ini tidak

membutuhkan banyak informasi dari jaringan dan langsung

mengirimkan satu bundle secara langsung

30

Gambar 2.8 Ilustrasi Fowarding Direct Delivery

2.4.4 First Contact routing protocol[10][11]

First contact merupakan protokol routing yang sejenis

dengan direct delivery, dimana menggunakakan skema single

copy. Pada protokol ini memiliki ciri khas dimana

proses penerusan paket dilakukan secara langsung dan

acak saat suatu node bertemu pertama kali dengan node

yang lain dalam cakupan area node pengirim. Saat

proses pengiriman paket informasi penerusan paket akan

dilakukan jika suatu node lain berada dalam cakupan

area node sumber. Secara garis besar skema pengiriman

hamper sama dengan direct delivery, namun first contact

berupaya untuk meningkatkan probabilitas pengiriman

suatu paket informasi dengan cara melakukan penerusan

bundle, setelah meneruskan paket node sumber menyalin

paket yang sama kemudian bersama-sama membawa paket

ketujuan, jika selama proses pengiriman paket ada node

yang berada dalam area cakupannya, maka penerusan

paket akan dilakukan secara terus menerus sampai paket

sampai di node penerima.Hal inilah yang membedakan

antara single copy message antara first contact dan direct

delivery

31

Node a

Node b

Node a

Node bFowarding and copy

Area node a

Node a

Node b

Gambar 2.9 Ilustrasi Fowarding First Contact

32

Step I Step II

One Simulator

OpenStreetMap

Netconvert SUMO

SUMO simulation

s

Converter

OSM-file XML-file

SUMO-Tracefile

Converted Tracefile

BAB III

SKEMA PERANCANGAN DAN SKENARIO EVALUASI

3.1 Skema Perancangan

Pada tugas akhir ini akan dilakukan simulasi vehicular

delay tolerant network menggunakan dua algoritma routing

yakni direct delivery dan firstcontact . Untuk menentukan

performansi kedua protocol maka akan digunakan 4

parameter sebagai penentu peformasi. Adapun model

perancangan pada tugas akhir ini akan dijelaskan pada

blok dibawah ini.

33

Gambar 3.1 Desain Skema Perancangan

3.1.1 OpenStreetMap(OSM)[12][13]

OpenStreetMap adalah sebuah proyek berbasis web

untuk membuat peta seluruh dunia secara gratis dan

terbuka, dibangun sepenuhnya oleh sukarelawan dengan

melakukan survey menggunakan GPS, mendigitasi citra

satelit, dan mengumpulan serta membebaskan data

geografis yang tersedia di publik. OSM mulai di buat

pada tahun 2004 dan mulai bisa di akses oleh umum pada

tahun 2006, kelebihan open street map dimana setiap

orang bisa mengedit apabila terjadi ketidaksesuaian. OSM

sendiri memiliki file bertipe osm. Dalam tugas akhir ini

akan menggunakan peta dago yang diunduh dari

Openstreetmap ini. Berikut adalah tampilan peta Dago

yang diambil dari openstreetmap.org

34

.

Gambar 3.2 Tampilan peta Dago

3.1.2 NetConvert SUMO[14]

Net Convert merupakan converter yang befungsi untuk

mengubah file output dari Openstreetmap yang bertipe

OSM-file menjadi XML-file sehingga dapat dibaca oleh

SIMO simulator.

3.1.3 SUMO Simulator[15][16]

SUMO(Simulation and Optimization) adalah suatu program

yang bersifat open source untuk mengatur dan

mensimulasikan trafik lalu lintas.SUMO mulai di

implementasikan pada tahun 2001 dan rilis mulai tahun

2002. Karena bersifat opensource kita dapat memodelkan

trafik lalu lintas sesuai dengan algoritma kita sendiri.

Pada tugas akhir ini sumo digunakan untuk memodelkan

pergerakan dari node yang kemudia akan dikonversi

35

kedalam ONE simulator. Untuk memodelkan pergerakan node

sesuai dengan algoritma yang tercantum pada judul diatas

yakni Direct Dilevery dan First Contact.

SUMO was started to be implemented in 2001, with a

first open source release in 2002. There are two reasons for

making the work available as open source. The first is the

wish to support the traffic simulation community with a free

tool into which own algorithms can be implemented. While

Gambar 3.3 Gambar Trafik lalu lintas SUMO

3.1.4.Converter

Dalam blok ini Converer digunakan untuk mengubah

file yang akan terbacaoutput dari SUMO yang bertipe

SUMO-trace file kedalam Tracefile yang akan terbaca oleh

ONE simulator.

3.1.5.ONE simulator[3]

One Simulator merupakan simulator yang digunakan

untuk memodelkan pergerakan node dengan berbagai

algoritma routing.Pada tugas akhir ini ONE simulator

digunakan untuk memodelkan pergerakan node mengguanakan

dua algoritma routing yakni directdelivery dan firstcontact.

Setelah melakukan pemodelan pergerakan maka akan

36

dilakukan analisa perfomansi menggunakan parameter yang

sudah disebutkan dalam rumusan masalah.

3.2 Spesifikasi Parameter Simulasi

Untuk mengevaluasi performansi pada dua protokol

routing ini digunakan dua parameter, yakni parameter uji

dan parameter perfomansi.

3.2.1 Parameter uji[11]

Parameter uji merupakan parameter yang digunakan sebagai

input simulasi pada ONE simulator. Parameter ini

merupakan sebuah variable yang yang akan diubah-ubah

untuk mengetahui bagaimana perfomansi dari kedua

protokol routing ini.

Berdasarkan rumusan masalah yang tertulis diatas maka

digunakan lima parameter uji sebagai berikut.

a. Kecepatan Pergerakan (Moving speed).

Kecepatan pergerakan merupakan kecepatan node saat

melakukan pergerakan saat simulasi pada ONE simulator

b.Jumlah Node(Node Number)

Jumlah node merupakan banyaknya node mobile yang

ditempatkan pada peta area simulasi.

c. Waktu Simulasi (Simulation Time)

Waktu yang digunakan untuk mengamati simulasi pada ONE

simulator

37

d.Ukuran Buffer (Buffer Size)

Ukuran Bufer yang ditempatkan pada Node Mobile

e.Waktu paket dalam jaringan (Message TTL)

Waktu dimana suatu paket masih diizinkan berada dalam

jaringan sebelum dibuang .

Berdasarkan lima Parameter uji diasatas akan dilakukan

tiga kali simulasi menggunakan variasi parameter uji

yang berbeda-beda.

Simulasi I

Parameter Uji Satuan

Kecepatan

pergerakan

......m/s

Jumlah Node ......nodeWaktu Simulasi ......sUkuran Bufer .......Waktu Paket .......s

Simulasi II

Parameter Uji Satuan

Kecepatan

pergerakan

......m/s

Jumlah Node ......nodeWaktu Simulasi ......s

38

Ukuran Bufer .......bundleWaktu Paket ......s

Simulasi III

Parameter Uji Satuan

Kecepatan

pergerakan

......m/s

Jumlah Node ......nodeWaktu Simulasi ......sUkuran Bufer ......bundleWaktu Paket ......s

Note :

Ukuran Bundle= 50 kb[10]

Transmit Range=10 m[11]

3.2.2 Parameter Perfomansi [11]

Parameter Perfomansi merupakan paraemeter yang

menentukan kualitas dari kedua protokol routing. Adapun

parameter perfomansi yang akan digunakan pada tugas

akhir ini adlah sebagai berikut.

a.Delivery Probability

Perbandingan antara bundle yang dikirim dan dibentuk.

Dp=AtAgx100% Keterangan :

Dp : Direct Probability(%)

39

At : Bundleterkirim Ag : Bundleyang dibentuk

b.Troughput

Perbandingan antara paket yang diterima dan paket yang

dikirim

T=ArAtx100% Keterangan :

T : Troughput(%) Ar : Bundleyang diterima At : Bundleyang dikirim

c.Loss Packet Perbandingan antara paket yang diterima dan paket yang

dikirim.

Lp=AlAtx100% Keterangan :

Lp : Loss Packet(%) Al : Bundleyang hilang At : Bundleterkirim

d.Average Latency Rata-rata waktu yang digunakan untuk mengirimkan pesan.

Al=∑i=1

nT(i)

n Keterangan :

Al : Average Latency (s)40

T(i) : Waktu pengiriman Bundle ke-i n : TotalBundle

e.Average HopcountRata-rata hop yang dilewati dalam pengiriman bundle.

Keterangan

Ah=∑i=1

kH(k)

k Ah: Average Hopcount

H(k): Jumlah Hope yang dilewati padapengiriman bundle ke-i k : Totalpercobaan.

Simulasi I

Parameter Uji Satuan

Delivery

Probability

........%

Troughput ......%Packet Loss ......%Average Latency .......sAverage Hopcount .......hop

Simulasi II

Parameter Uji Satuan

Delivery

Probability

........%

Troughput ......%Packet Loss ......%Average Latency .......sAverage Hopcount .......hop

41

Simulasi III

Parameter Uji Satuan

Delivery

Probability

........%

Troughput ......%Packet Loss ......%Average Latency .......sAverage Hopcount .......hop

3.3 Topologi Jaringan

Pada Tugas Akhir ini akan dirancang sebuah pemodelan

jaringan menggunkan topologi Tree. Hal ini dikarenakan

pergerakan node akan mengikuti jalur yang tersedia pada map,

yakni jalan-jalan yang ada didalam peta Dago.Jalan yang

saling terhubung satu sama lain akan membentuk sebuah pohon

yang terdiri atas simpul dan sisi.

Gambar 3.4 Topologi Tree

42

BAB IV

Luaran Yang Diharapkan

1. Dapat merancang dan mensimulasikan Vehicular Delay Tolerant

Network

2. Dapat mengolah data hasil simulasi

3. Dapat menganalisa perfomansi dari kedua protokol routing

yakni, perbandingan antara paket dikirim dan dibentuk

(Delivery probablity), perbandingan paket yang dikirim dan paket

yang diterima (Troughput), perbandingan paket yang hilang

terhadap paket yang dikirim (Loss Packet) yang rata-rata

waktu yang diperlukan untuk mengirim pesan (Average Latency)

dan hop yang digunakan untuk mengirim paket (Average

Hopcount)

4. Dapat Menyimpulkan peforma dari kedua protkol routing

berdasarkan parameter perfomansi

43

DAFTAR REFERENSI

[1] Wikipedia.http://id.wikipedia.org/wiki/Internet (diakses padatanggal 25 Februari 2015)

[2] Suharsono, Aswin (2012).”Pengertian dan Latar belakang DelayTolerant Network”. http://aswinsuharsono.lecture.ub.ac.id/(diaksespada tanggal 26 februari 2015)

[3] Keranen,Ari.”Opportinistic Network Environtment,”HelsinkyUniversity of Technology,May 2008.

[4] Wang Hiquan, XiodongLiu and Xuan Hu Qing liu,”The mobile scenarioinfluence on DTN routing,”

Beihang University Beijing University of Posts and Telecommunications,2010.

[5] Munir,R.(2007).”Matematika Diskrit”.Bandung:Informatika

[6] Fall, Kevin, “A Delay Tolerant Network Architecture for ChallengedInternets”, SIGCOMM ’03, New York, NY, USA: ACM 2003, p. 27-34.Available at http://doi.acm.org/10.1145/863955.863960

[7] Dusit Niyato,PingWang and Ming Teo,” Performance Analysis of theVehicular Delay

Tolerant Network,” IEEE Communications Society subject matter experts forpublication in the WCNC ,2009

[8] V Cerf, S Burleigh and A Hook ,”Delay-Tolerant NetworkingArchitechture”. https://tools.ietf.org/html/rfc4838(diakses pada tanggal 1 maret2015)

44

[9] Orbit Computer.(2012).” IP Routing Protocols.”http://www.orbit-computer-solutions.com/Routing-Protocols.php.(diakses pada tanggal4 Maret 2015)

[10] Vasco N,G.J Soares and Joal J,” Performance Analysis of RoutingProtocols for

Vehicular Delay-Tolerant Networks,” IEEE Analytical ModelConference,September 2012

[11] Mangrulkar, R.S.” Performance Evaluation of Delay TolerantRouting Protocol by Variation In Buffersize,” IEEE-InternationalConference On Advances In Engineering, Science And Management.March 2012

[12] Humanitarian OpenStreetMap Team. http://openstreetmap.id/.(diaksespada tanggal 13 Maret 2015)

[13] Hayakawa,T.” Analysis of Quality of Data in OpenStreetMap,” IEEE14th International Conference Commerce and Enterprise Computing.2012

[14] MediaWiki. http://sumo.dlr.de/Networks/Import/OpenStreetMap.(diakses pada tanggal 16 Maret 2015)

[15]   Simosol Oy and the Camino Project. http://www.simo-project.org/.(diakses pada tanggal 18 Maret 2015)

[16] Institute of Transportation Sistem.http://www.dlr.de/ts/en/desktopdefault.aspx/tabid - 9883/16931_read-41000/.(dia kses pada tanggal 20 Maret 2015)

[17] Philip Ginzboorg,Teemu Karkkainen.”DTN Communication in a Mine,”Nokia Researcher Center,2010

45