-
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