Laporan Thesis (Revisi) Ver 2b.pdf

TESIS – KI092361

PERBAIKAN PROTOKOL ROUTING AD HOC ON-DEMAND MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) UNTUK MENDAPATKAN RUTE YANG STABIL MENGGUNAKAN LINK EXPIRATION TIME (LET) NURFIANA 5109201041 DOSEN PEMBIMBING Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D PROGRAM MAGISTER BIDANG KEAHLIAN KOMPUTASI BERBASIS JARINGAN JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012

ii

[Halaman ini sengaja dikosongkan]

iii

LEMBAR PENGESAHAN

PERBAIKAN PROTOKOL ROUTING AD HOC ON-DEMAND

MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) UNTUK

MENDAPATKAN RUTE YANG STABIL MENGGUNAKAN

LINK EXPIRATION TIME (LET)

Tesis disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar

Magister Komputer (M.Kom)

di

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

oleh :

Nurfiana

Nrp. 5109201041

Tanggal Ujian : 19 Januari 2012

Periode Wisuda : Maret 2012

Disetujui oleh :

1. Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc., Ph.D ……………………………...

NIP. 19480619 197301 1 001 (Pembimbing)

2. Daniel Oranova, S.Kom., M.Sc., PD. Eng ……………………………...

NIP. 19741123 200604 1 001 (Penguji)

3. Ir. F.X. Arunanto, M.Sc ………………………...……

NIP. 19570101 198303 1 004 (Penguji)

4. Hudan Studiawan, M.Kom ……………………………...

(Penguji)

Direktur Program Pascasarjana,

Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, M.T

NIP. 19640405 199002 1 001

iv


v

PERBAIKAN PROTOKOL ROUTING AD HOC ON-DEMAND

MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) UNTUK

MENDAPATKAN RUTE YANG STABIL MENGGUNAKAN

LINK EXPIRATION TIME (LET)

Nama mahasiswa : Nurfiana

NRP : 5109201041

Pembimbing : Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D

ABSTRAK

Protokol routing AOMDV adalah protokol routing pengembangan dari

AODV untuk menghitung multiple loop-free dan disjoint path yang digunakan di

lingkungan MANET. Berbeda dengan AODV, protokol AOMDV memiliki

multipath dalam setiap proses pencarian rute. Rute yang diperoleh dijadikan rute

utama dan rute cadangan berdasarkan minimal hop. Apabila rute yang diperoleh

berisi node yang memiliki mobilitas menjauh dari jangkauan node lain, maka

kerusakan rute dapat terjadi yang menyebabkan perpindahan rute. Pada AOMDV,

perpindahan rute mengakibatkan banyaknya paket data drop saat proses transisi

antar rute. Sehingga rute yang stabil sangat diperlukan untuk mengatasi masalah

akibat mobilitas node tersebut.

Adanya peralatan GPS (Global Position System) pada perangkat mobile

dapat digunakan untuk mengetahui posisi dan kecepatan gerak node. Dengan

mengetahui kecepatan, arah dan jangkauan sinyal setiap node, maka estimasi

waktu antar dua node tetap terhubung dapat dihitung menggunakan algoritma

LET (Link Expiration Time). Saat node sumber mengirim RREQ, node tujuan

menerima beberapa RREQ melalui rute yang berbeda. Node tujuan akan

membalas dengan RREP yang berisi nilai stabilitas rute. RREP yang pertama kali

sampai di node sumber akan langsung digunakan sebagai jalur pengiriman data.

RREP berikutnya yang sampai di node sumber akan dibandingkan nilai

stabilitasnya dengan stabilitas rute yang sedang digunakan untuk mengirimkan

data. Jika stabilitas rute baru lebih baik dari pada rute yang sedang digunakan,

maka rute pengiriman data akan langsung pindah ke rute yang lebih stabil.

Penelitian ini mengubah protokol routing AOMDV menjadi Stable-

AOMDV (S-AOMVD) dengan menambahkan algoritma LET. Pengukuran kinerja

berdasarkan jumlah paket data drop, Packet Delivery Ratio (PDR), Throughput

dan energi dibandingkan dengan AOMDV. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

protokol routing S-AOMDV memiliki kinerja yang lebih baik dari pada AOMDV.

Kata kunci: AOMDV, Stabilitas rute, LET

vi


vii

IMPROVING ROUTING PROTOCOL AD HOC ON-DEMAND

MULTIPATH DISTANCE VECTOR (AOMDV) TO GET

STABLE LINK USING LINK EXPIRATION TIME (LET)

Name : Nurfiana

Student Indetity Number : 5109201041

Supervisor : Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D

ABSTRACT

AOMDV routing protocol is development of AODV routing protocol to

compute multiple loop-free and disjoint paths that are used in MANET

environment. In contrast to AODV, the AOMDV protocol has multipath in every

route discovery process. The acquired routes serve as major and backup

routes based on a minimum hop. If the route is obtained containing the nodes that

have mobility away from the reachable node, then route damage can occur that

causes route displacement. In AOMDV, routes displacement are resulting

dropped in many data packets during the transition process between the routes.

Therefore a stable route is needed to overcome the problems caused by node

mobility.

The existence of GPS (Global Position System) equipment on mobile

devices can be used to determine the position and velocity of the node. By

knowing the speed, direction and range of the signal of each node, the

estimated time between two connected nodes can be calculated using LET (Link

Expiration Time) algorithm. When the source node sends RREQ, the destination

node receives multiple RREQ via different routes. Then, destination node will

reply with RREP which contains the route stability value. RREP that first arrived

at the source node will be directly used as a data transmission path. The stability

value of the next RREP that reaches source node is compared to the stability value

of existing route. If the stability of the new route is better than existing route, then

data transmission will immediately move to a more stable route.

This research improved the AOMDV routing protocol to a Stable-

AOMDV (S-AOMDV) by adding LET algorithm. Performance measurement

based on the Number of Packet Data Drop, Packet Delivery Ratio (PDR),

throughput and energy are compared with original AOMDV. The results show

that S-AOMDV routing protocol has better performance than AOMDV.

Keywords : AOMDV, route stability, LET

viii


ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala berkah dan anugrah-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang berjudul “Perbaikan

Protokol Routing Ad Hoc On Demand Multipath Distance Vector (AOMDV)

untuk Mendapatkan Rute yang Stabil Menggunakan Link Expiration Time (LET)”.

Tesis disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar

Magister Komputer di Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Tesis ini dapat terselesaikan tidak lepas dari bantuan dan dorongan

yang sangat beharga dari berbagai pihak. Oleh sebab itu penulis mengucapkan

terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada berbagai pihak antara lain:

1. Bapak Prof. Ir. Supeno Djanali, M.Sc, Ph.D sebagai pembimbing I yang

telah banyak meluangkan waktu dan pikiran dalam membimbing

penulis untuk menyelesaikan tesis ini.

2. Bapak Daniel Oranova, S.Kom. MSc. PD. Eng, Ir. F.X. Arunanto, M.Sc.,

dan Hudan Studiawan, M.Kom selaku dosen penguji tesis ini.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. Djoko Lianto Buliali, M.Sc selaku ketua Program

Studi Pascasarjana Teknik Informatika yang telah memberikan fasilitas

akademik.

4. Bapak/Ibu Dosen yang telah banyak menambah wawasan dan ilmu

pengetahuan kepada penulis selama menjalani masa perkuliahan.

5. Segenap Pegawai di Jurusan Teknik Informatika yang telah banyak

membantu penulis dalam urusan akademik selama perkuliahan.

6. Bapak, Ibu, Kak Akim, Mas Emon, mBak Mila, dan segenap keluargaku

tercinta yang tak henti-hentinya memberikan doa dan semangat dalam

menyelesaikan tesis ini.

7. Umi Sri Karnila, Daddy Citra Ferdyan AIJ, Abi Titis Prasetyo Utomo,

Bunda Astria Hijriani, dan Bang Imammudin yang tak henti-hentinya

memberikan doa dan semangat dalam menyelesaikan tesis ini.

8. Pak Nisar, Pak Zaidir Jamal, Mas Say Bayu Nugroho dan seluruh teman

karyawan IBI Darmajaya Bandar Lampung atas doa dan motivasinya.

x

9. Nurazah Imaniar, Dian Hatining AS dan seluruh teman-teman kost Pondok

Putri Noer Khasanah yang telah menganggap penulis sebagai anggota

keluarganya dan senantiasa memberikan dorongan dan fasilitas kepada

penulis selama perkuliahan.

10. CinYen, CinAi, CinHul, CinPaw, CinJo, CinMut, Cicik Lastri, Eka Mistik,

Dian C. Rini, Poppy Rozak, Momy Fitri, Momy Devi, Momy Elly, Momy

Henni, Momy Indri, Pak Bli Gusmul, Pak Bli Deneajus, Pak Bli Putu Eka,

Pak Bli Purna, Pak Irwan Suka Sharing, dan seluruh teman-teman

seperjuangan di S2_Rame dan dari jurusan lain yang telah menjadi

tempat belajar, curhat, bersenda gurau, bermain dan berbagai aktivitas

menyenangkan lainnya sehingga penulis merasakan keakraban dan

semangat dalam menjalankan aktivitas selama masa perkuliahan.

11. Tsepo Motlasi Nkalai, Sharon Ogolla, Michael Ndung‟u, dan seluruh

teman-teman international student yang telah memberikan motivasi untuk

tesis ini.

12. Teman-teman Facebook, Plurk, Tweeter, dan Google+, yang telah

memberikan motivasi walau lewat dunia maya.

13. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tesis ini.

Penulis menyadari bahwa dalam laporan tesis ini masih banyak

kekurangan, oleh karena itu masukan dan saran yang membangun demi perbaikan

dan pengembangan tesis ini sangat penulis harapkan. Akhir kata semoga tesis ini

bermanfaat bagi para pembaca dan dalam pengembangan ilmu pengetahuan

di negeri ini.

Surabaya, Januari 2012

Penulis

xi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

ABSTRAK .............................................................................................................. v

ABSTRACT .......................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix

DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv

BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 4

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................. 4

BAB 2 KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI .............................................. 5

2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET) .......................................................... 5

2.2 Protokol Routing AOMDV ...................................................................... 6

2.2.1 Pencarian Rute .................................................................................. 7

2.2.2 Pemeliharaan Rute ............................................................................ 8

2.3 Algoritma Link Expiration Time (LET) .................................................... 8

2.4 Network Simulator versi 2 ....................................................................... 9

2.4.1 Konsep Dasar NS-2 ......................................................................... 10

2.4.2 Output Simulasi NS-2 ..................................................................... 11

2.5 AWK (Aho, Kernighan, dan Weinberger) ............................................. 12

BAB 3 METODA PENELITIAN ......................................................................... 15

3.1 Studi Literatur ......................................................................................... 15

3.2 Perumusan Masalah ................................................................................ 16

3.3 Perancangan Protokol Routing ............................................................... 16

3.3.1. Pencarian Rute ................................................................................ 18

3.3.2. Pemeliharaan Rute .......................................................................... 19

3.4 Modifikasi Protokol Routing .................................................................. 19

3.4.1. Perhitungan Link Expiration Time (LET) ........................................ 21

3.4.2. Penentuan Stabilitas Rute Pada S-AOMDV ................................... 22

xii

3.4.3. Pseudo Code Algoritma LET .......................................................... 22

3.5 Uji Coba .................................................................................................. 25

3.6 Analisis Kinerja ...................................................................................... 25

BAB 4 UJI COBA DAN ANALISIS .................................................................... 27

4.1 Implementasi Metode ............................................................................. 27

4.2 Langkah-Langkah Uji Coba .................................................................... 28

4.2.1 Menentukan Parameter Uji Coba .................................................... 28

4.2.1. Menentukan Pola Trafik Jaringan ................................................... 28

4.2.2. Menentukan Pola Pergerakan Node ................................................. 29

4.2.3. Membuat File TCL .......................................................................... 30

4.2.4. Analisis Menggunakan File AWK .................................................. 30

4.3 Hasil Uji Coba ........................................................................................ 32

4.3.1 Mobilitas Jaringan Terhadap Jumlah Paket Data Drop ................... 33

4.3.2 Mobilitas Jaringan Terhadap Packet Delivery Ratio (PDR) ........... 35

4.3.3 Mobilitas Jaringan Terhadap Throughput ....................................... 38

4.3.4 Mobilitas Jaringan Terhadap Rata-rata Konsumsi Energi ............... 40

4.4 Analisis Uji Coba .................................................................................... 42

4.4.1 Analisis Paket Data Drop ................................................................ 42

4.4.2 Analisis Packet Delivery Ratio (PDR) ............................................ 46

4.4.3 Analisis Throughput ........................................................................ 50

4.4.4 Analisis Rata-rata Konsumsi Energi................................................ 54

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 59

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 59

5.2 Saran ....................................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 61

LAMPIRAN .......................................................................................................... 63

BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 67

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET) ..................................................... 5

Gambar 2.2 Mekanisme Penemuan Rute ................................................................ 7

Gambar 2.3 Hubungan C++ dan OTcl .................................................................. 11

Gambar 2.4 NAM Console ................................................................................... 11

Gambar 2.5 Format Sintak AWK ......................................................................... 13

Gambar 2.6 Format Sintak AWK dengan BEGIN dan END. ............................... 13

Gambar 3.1 Metodologi Penelitian ....................................................................... 15

Gambar 3.2 Flowcahrt Protokol Routing AOMDV .............................................. 18

Gambar 3.3 Flowchart Protokol Routing S-AOMDV .......................................... 20

Gambar 3.4 Ilustrasi untuk Persamaan 3.1 sampai 3.6 ......................................... 22

Gambar 3.5 Pseudo code Algoritma LET ............................................................. 24

Gambar 4.1. Network Animation ........................................................................... 31

Gambar 4.2. Trace File ......................................................................................... 32

Gambar 4.3. Analisis Trace File dengan AWK .................................................... 32

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 50 Node dengan

Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time =

100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ............................................... 43

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 100 Node

dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause

Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................................... 44

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 150 Node


Time = 100, (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................................... 45

Gambar 4.7. Grafik Perbandingan PDR pada Jaringan 50 Node dengan Variasi

Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time = 100; (d)

Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ............................................................. 47



Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ............................................................. 48

xiv



Pause Time = 150, (e) Pause Time = 200 .............................................................. 49

Gambar 4.10. Grafik Perbandingan Rata-rata Throughput pada Jaringan 50 Node







dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50;

(c) Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ................... 53

Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Rata-rata Konsumsi Energi pada Jaringan 50

Node dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c)

Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200 ......................... 54







xv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Parameter Simulasi Skenario Uji Coba ................................................. 29

Tabel 4.2 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 50 ................ 33

Tabel 4.3 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 100 .............. 34

Tabel 4.4 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 150 .............. 35

Tabel 4.5 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 50 .................... 36

Tabel 4.6 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 100 .................. 36

Tabel 4.7 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 150 .................. 37

Tabel 4.8 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 50 ................... 38

Tabel 4.9 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 100 ................. 39

Tabel 4.10 Rata-rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 150 ................. 39

Tabel 4.11 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 50 .......... 40

Tabel 4.12 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 100 ........ 41

Tabel 4.13 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 150 ........ 41

xvi


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mobile Ad Hoc Network (MANET) adalah sekumpulan node nirkabel

yang bergerak secara dinamis membentuk suatu jaringan sementara tanpa

menggunakan infrastruktur jaringan yang ada atau administrasi terpusat. Setiap

node dapat juga berperan sebagai router yang bebas untuk bergerak secara acak

dan berpindah-pindah, dengan demikian topologi jaringan nirkabel dapat berubah

dengan cepat dan tak terduga. MANET banyak digunakan pada sistem militer,

operasi penanganan bencana, layanan darurat, penelitian dan mahasiswa (Sarkar,

dkk, 2007).

Mobilitas adalah tantangan utama saat mendesain dan

mengimplementasikan MANET pada dunia nyata. Hal ini berkaitan dengan

rancangan topologi, Quality of Service (QOS) dan manajemen sumber daya,

operasi, manajemen jaringan, dan keamanan pada MANET. Karakteristik model

mobilitas node bergerak pada MANET perlu dianalisa dan dipelajari, serta

mengetahui akibat dari pola mobilitas pada protokol jaringan, layanan aplikasi dan

sistem untuk desain dan implementasi yang lebih baik. Pada kehidupan nyata,

bentuk mobilitas dapat menjadi sangat komplek tergantung tujuan dibangunnya

MANET. Mobilitas node menyebabkan topologi jaringan berubah seiring waktu

dan MANET secara dinamis harus dapat menyesuaikan dengan adanya perubahan

tersebut. Kinerja protokol dan aplikasi MANET sangat dipengaruhi oleh

frekuensi perubahan topologi jaringan dan model mobilitas yang berbeda (Camp

dkk, 2002). Selain menyebabkan perubahan topologi, mobilitas node juga dapat

menyebabkan rute terputus karena node keluar dari jangkauan sinyal transmisi (Su

dkk, 2000).

Protokol routing MANET sebelumnya, misal AODV (Ad hoc On-

Demand Distance Vector) hanya menggunakan satu jalur (unipath) yang dibangun

antara sumber dan tujuan (Perkins dkk, 2003). Sehubungan dengan adanya

2

mobilitas node, kegagalan node, dan karakteristik dari kanal radio yang dinamis,

link pada sebuah rute dapat menjadi tidak tersedia. Rute yang rusak memaksa

node sumber mencari ulang jalur untuk mentransmisikan data ke node tujuan. Hal

ini dapat menyebabkan delay dan banyaknya paket yang hilang (Balakrishna dkk,

2010).

Masalah pada protokol routing unipath dapat dipecahkan dengan

menggunakan multipath antara node sumber dan tujuan. Sebuah pengembangan

dari AODV adalah Protokol routing Ad hoc On-Demand Multipath Distance

Vector (AOMDV). Protokol ini digunakan untuk menghitung multiple loop-free

dan disjoint path. AOMDV mencari multiple path antara node sumber dan node

tujuan dalam setiap proses pencarian rute. Karena memiliki multiple path, jika

rute utama rusak saat pengiriman data maka langsung dapat digunakan rute

cadangan. AOMDV menggunakan minimal hop untuk menentukan rute utama

dan rute cadangan (Marina & Das, 2006).

Sehubungan dengan adanya mobilitas node, apabila rute yang diperoleh

berdasarkan minimal hop berisi node yang memiliki mobilitas menjauh dari

jangkauan node lain, maka kerusakan sebuah rute dapat terjadi dan menyebabkan

perpindahan rute. Perpindahan rute terjadi saat sebuah node mengirim pesan

ERROR ke node sumber. Jika tersedia jalur cadangan yang masih fresh maka data

dapat langsung berpindah rute, jika rute tidak tersedia atau rute yang tersedia

sudah kadaluarsa maka akan dilakukan proses pencarian rute kembali. Seringnya

perpindahan dari rute utama ke rute cadangan pada protokol multipath

menyebabkan data drop saat proses perpindahan.

Pencarian rute menjadi suatu mekanisme yang penting untuk mendukung

mobilitas di MANET. Pemilihan rute yang stabil saat proses pencarian rute

sangat diperlukan untuk memperpanjang waktu penggunaan rute. Salah satu cara

dapat dilakukan adalah dengan memilih rute yang memiliki kemungkinan kecil

terputus (Achour & Zbigniew, 2009).

Saat ini perangkat GPS (Global Positioning System) banyak diterapkan

pada sistem komunikasi mobile. Hal ini menjadikan semakin banyak studi yang

mencoba mengintegrasikan perangkat GPS dalam algoritma protokol routing

untuk meningkatkan kinerja protokol tersebut. Sebuah algoritma yang

3

memanfaatkan GPS sudah diajukan untuk memprediksi mobilitas pada jaringan

nirkabel. Algoritma tersebut bernama Link Expiration Time (LET). LET adalah

algoritma yang digunakan untuk memprediksi waktu antara dua node tetap

terhubung karena adanya perubahan topologi pada jaringan nirkabel. LET

dihitung berdasarkan kecepatan dan arah pergerakan node yang diperoleh dari

perangkat GPS. Algoritma ini terbukti efektif dalam memprediksi mobilitas

jaringan wireless (Su dkk, 2000). Pemilihan jalur cadangan berdasarkan

reliabilitas jalur menggunakan LET di MANET juga menunjukkan akurasi

pemilihan yang baik (Dana dkk, 2008). Penggunaan algoritma LET juga terbukti

mampu mengoptimalkan penggunaan energi serta meningkatkan kualitas

pengiriman data (Jatmika, 2011). Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan

diusulkan suatu mekanisme routing discovery yang berbeda pada protokol routing

AOMDV dengan menambahkan algoritma Link Expiration Time untuk

memperoleh rute yang paling stabil. Selain menambahkan algoritma LET pada

protokol routing AOMDV, penelitian ini juga mengusulkan suatu mekanisme

perpindahan jalur yang berbeda berdasarkan stabilitas setiap rute yang diperoleh.

Protokol routing AOMDV yang memperhitungkan kestabilan rute

disebut Stable Ad hoc On-Demand Multipath Distance Vector (S-AOMDV).

Pemilihan rute berdasarkan stabilitas diharapkan dapat mengurangi pembentukan

rute kembali akibat jalur yang rusak karena adanya mobilitas node. Dengan

demikian dapat memperkecil hilangnya paket data (data drop) di MANET.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan sebelumnya maka

terdapat beberapa rumusan masalah dalam penelitian ini antara lain :

1. Bagaimana cara memodifikasi protokol routing AOMDV dengan

menambahkan algoritma LET dan merubah mekanisme perpindahan

jalur pengiriman data, agar didapatkan rute yang stabil.

2. Bagaimana protokol routing S-AOMDV dapat memperkecil paket

data yang hilang.

4

1.3 Batasan Masalah

Batasan permasalahan pada penelitian ini adalah :

1. Diterapkan pada kerangka protokol AOMDV.

2. Implementasi menggunakan Network Simulator 2 versi 2.35 (NS-2.35).

3. Jumlah node yang digunakan untuk simulasi sebanyak 50, 100 dan 150.

4. Ukuran area network yang digunakan 1000 x 1000m2.

1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan sebuah perbaikan pada

routing protokol AOMDV agar dapat memilih rute yang paling stabil.

Manfaat yang dapat diberikan adalah mengurangi hilangnya paket data pada

routing protokol AOMDV akibat mobilitas node. Sedangkan kontribusi yang

dapat diberikan adalah menerapkan algoritma LET pada protokol routing

AOMDV sehingga menghasilkan suatu mekanisme baru dalam proses pencarian

rute agar didapat rute yang stabil dijalur multipath.

5

BAB 2

KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET)

Sebuah jaringan ad hoc adalah sekumpulan node nirkabel bergerak

secara dinamis membentuk suatu jaringan temporer tanpa menggunakan

infrastruktur jaringan apapun atau administrasi terpusat. Node bebas bergerak

secara acak dan mengatur diri mereka sendiri, dengan demikian, topologi jaringan

nirkabel dapat berubah dengan cepat dan tak terduga. Jaringan tersebut dapat

beroperasi dalam mode stand-alone, atau terhubung ke internet (Sarkar dkk,

2007). Ilustrasi dari MANET ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET)

MANET merupakan salah satu cara yang ampuh dan efisien bagi

komunikasi yang sifatnya mobile dan fleksibel. Di dalam jaringan MANET,

6

setiap node tidak hanya sebagai host, tetapi juga sebagai router yang

meneruskan paket data kepada parangkat lain. Setiap node berpartisipasi

dalam protokol routing ad hoc yang memungkinkan untuk menemukan rute

multi-hop melalui jaringan ke node lain.

Setiap peralatan nirkabel bergerak pada MANET akan melakukan tugas

yang biasanya dilakukan oleh infrastruktur network seperti packet relay,

pencarian rute, memonitor jaringan, mengamankan komunikasi dan lain – lain.

Karakteristik utama dari MANET adalah memiliki topologi yang dinamis,

bandwidth terbatas, kapasitas link berbeda, keterbatasan energi, keterbatasan

keamanan dan skalabiltas. Hal ini membuat desain protokol routing yang

memadai merupakan suatu tantangan besar.

2.2 Protokol Routing AOMDV

Protokol routing AOMDV adalah pengembangan protocol AODV yang

bertujuan menghitung rute multiple loop-free pada proses pencarian rute (Marina

& Das, 2006). Tabel entri untuk setiap tujuan berisi daftar hop berikutnya dengan

jumlah hop yang sesuai. Seluruh hop berikutnya memiliki nomor urutan yang

sama untuk membantu dalam melacak rute. Untuk setiap tujuan, sebuah node

memelihara advertised hop count, yang didefinisikan sebagai jumlah hop

maksimal untuk semua jalur, yang digunakan untuk mengirimkan route

advertisement dari tujuan. Setiap duplikat route advertisement yang diterima oleh

sebuah node didefinisikan sebagai jalur alternatif ke tujuan. Loop-free dijamin

untuk suatu node dengan menerima jalur alternatif ke tujuan jika node memiliki

jumlah hop kurang dari jumlah advertised hop untuk tujuan tersebut. Karena

maksimum hop digunakan, jumlah advertised hop tidak merubah untuk nomor

urutan yang sama. Ketika sebuah rute advertised diterima untuk tujuan dengan

nomor urut yang lebih besar, daftar hop berikutnya dan jumlah advertised hop di

inisialisasi ulang.

AOMDV dapat digunakan untuk menemukan rute node-disjoint atau

link-disjoint. Untuk menemukan rute node-disjoint, setiap node tidak dengan

seketika menolak duplikat RREQ. Setiap RREQ yang datang melalui tetangga

7

yang berbeda dari sumber didefinisikan sebagai sebuah node-disjoint path. Hal

ini karena node tidak dapat membroadcast duplikat RREQ, sehingga dua RREQ

yang tiba pada sebuah node intermediate melalui tetangga yang berbeda dari node

sumber tidak dapat melintasi node yang sama. Dalam mencoba mendapatkan

multiple jalur link-disjoint, tujuan hanya membalas RREQ yang tiba melalui

tetangga yang berbeda. Setelah hop pertama, RREP mengikuti jalur mundur ke

sumber, yang merupakan node-disjoint dan link-disjoint. Jalur untuk setiap

RREP dapat berpotongan pada node intermediate, tetapi setiap jalur mundur

memiliki jalur yang berbeda untuk memastikan link-disjointness.

2.2.1 Pencarian Rute

Proses pencarian rute akan dimulai ketika sebuah rute diperlukan oleh

node sumber dan tidak tersedia informasi rute pada tabel rute. Proses ini memiliki

dua fase utama yaitu fase Route Request (RREQ) dan fase Route Replay (RREP).

Proses pencarian rute dengan menghitung banyak rute yang bebas loop dapat

dilihat pada Gambar 2.2.

0

3

1

2

5S D

RREQ

RREQ

RREP

RREP

Gambar 2.2 Mekanisme Penemuan Rute

Pertama-tama, node sumber mengenerate sebuah pesan RREQ untuk

disebarkan ke node tetangga yang berada dalam jangkauan transmisi node sumber.

Ketika intermediate node menerima pesan RREQ, node tersebut akan melakukan

proses berikut.

8

1. Mengirim pesan balasan RREP jika node tersebut adalah node tujuan,

atau menyebarkan ulang pesan RREQ ke node tetangga.

2. Node membaca informasi RREQ.

Node tetangga akan menyebarkan ulang pesan RREQ yang diterimanya

sampai node tujuan menerima pesan RREQ.

2.2.2 Pemeliharaan Rute

Kegagalan rute pada MANET dapat disebabkan oleh adanya mobilitas

node, kemacetan, tabrakan paket, kegagalan node dan lain sebagainya. Pada

protocol AOMDV, umpan balik lapisan link dari IEEE 802.11 digunakan untuk

mendeteksi kegagalan rute. Ketika sebuah node mendeteksi adanya link yang

rusak, node ini akan menyebarkan paket Route Error (RRER) ke tetangganya.

Node tetangga kemudian akan menyebarkan ulang paket RRER sampai node

sumber menerima RRER. Jika node sumber menerima RRER, node ini akan

menghapus setiap entry pada tabel routing-nya yang menggunakan rute rusak.

Berbeda dengan protokol routing satu jalur, paket rute yang rusak berisi

informasi tentang jalur rute yang rusak dan rute cadangan yang rusak. Ketika

node sumber menerima RRER, node sumber akan menghapus semua entry rute

yang rusak dan menggunakan rute cadangan terpendek. Node sumber akan

memulai pencarian rute jika semua rute cadangan rusak.

2.3 Algoritma Link Expiration Time (LET)

Algoritma LET adalah algoritma yang digunakan untuk memprediksi

lamanya waktu antar dua node tetap saling terhubung. Metode ini memanfaatkan

perangkat GPS untuk mengetahui posisi, kecepatan, arah gerakan dan jarak secara

langsung. untuk meningkatkan kinerja protokol ad hoc. Meskipun perangkat GPS

masih bukan merupakan suatu komponen standar pada perangkat mobile wireless,

namun banyak perangkat mobile yang telah memiliki peralatan GPS. GPS dapat

digunakan untuk memperkirakan waktu berakhirnya sebuah link berdasarkan

posisi mobile node yang sudah diketahui (Su dkk, 2000). Penelitian lain

9

menggabungkan informasi GPS dan informasi kuat sinyal untuk meningkatkan

kinerja routing Dynamic Source Routing (DSR) pada MANET (Achour &

Zbigniew, 2009). Menambahkan algoritma LET pada protokol routing MEDSR

(Minimum Energy Dynamic Source Routing) juga terbukti mampu

mengoptimalkan pengunaan energi pada jaringan ad hoc (Jatmika, 2011).

Algoritma LET mengasumsikan semua node memiliki perangkat GPS

sehingga parameter gerak antar dua node dapat diketahui. Dengan mengetahui

kecepatan, arah dan jarak propagasi radio sebuah node maka dapat dihitung

lamanya waktu antar dua node akan tetap terhubung. Lamanya waktu antar dua

node tetap tehubung (LET) dapat diprediksi dengan mengasumsikan dua node i

dan j saling berada dalam range transmisi r. Posisi koordinat node i adalah (xi,yi)

dan koordinat node j adalah (xj,yj). Kecepatan gerak node i dan node j masing-

masing adalah vi dan vj, dan sudut arah pergerakan node i dan node j adalah θi dan

θj.

2.4 Network Simulator versi 2

Network Simulator NS-2 adalah suatu interpreter yang berorientasi

objek, dan discrete event-driven yang dikembangkan oleh University of California

Berkeley dan USC ISI sebagai bagian dari projek Virtual INternet Testbed

(VINT). NS menjadi salah satu tool yang sangat berguna untuk menunjukkan

simulasi jaringan melibatkan Local Area Network (LAN), Wide Area Network

(WAN), tapi fungsi dari tool ini telah berkembang selama beberapa tahun

belakangan untuk memasukkan jaringan nirkabel (wireless) dan juga jaringan ad

hoc (Meeneghan & Delaney, 2004).

Pada software NS-2 ini user hanya melakukan pembuatan topologi

dan skenario simulasi yang sesuai dengan riset. Pemodelan media, protokol dan

network komponen lengkap dengan perilaku trafiknya sudah tersedia pada library

NS-2. NS-2 bersifat open source di bawah GPL (Gnu Public License), sehingga

NS-2 dapat didownload melalui website NS-2 http://www.isi.edu/nsnam/dist.

http://www.isi.edu/nsnam/dist

10

2.4.1 Konsep Dasar NS-2

Network Simulator merupakan salah satu perangkat lunak atau

software yang dapat menampilkan secara simulasi proses komunikasi dan

bagaimana proses komunikasi tersebut berlangsung. Network Simulator

melayani simulasi untuk komunikasi dengan kabel dan komunikasi nirkabel.

Pada Network Simulator terdapat tampilan atau display baik dengan node

yang bergerak atau node yang tidak bergerak, yang tentunya tidak sama

dengan keadaan yang sebenarnya.

Paket - paket yang membangun dalam simulasi jaringan ini antara lain :

Tcl : Tool Command Language

Tk : Tool Kit

Otcl : Object Tool Command Language

Tclcl : Tool Command Language / C++ Interface

NS-2 : Network Simulator versi 2

Nam : Network Animator

Network Simulator dibangun dengan menggunakan 2 bahasa

pemrograman, yaitu C++ dan Tcl/Otcl. C++ digunakan untuk library yang berisi

event scheduler, protokol dan komponen jaringan yang diimplementasikan pada

simulasi oleh user. Tcl/OTcl digunakan pada script simulasi yang ditulis oleh NS

user dan pada library sebagai simulator objek. OTcl juga nantinya berperan

sebagai interpreter. Hubungan antar bahasa pemrograman dapat

dideskripsikan seperti Gambar 2.3.

Bahasa C++ digunakan pada library karena C++ mampu

mendukung runtime simulasi yang cepat, meskipun simulasi melibatkan simulasi

jumlah paket dan sumber data dalam jumlah besar. Bahasa Tcl memberikan

respon runtime yang lebih lambat daripada C++, namun jika terdapat

kesalahan syntax dan perubahan script berlangsung dengan cepat dan interaktif.

User dapat mengetahui letak kesalahannnya yang dijelaskan pada konsole,

sehingga user dapat memperbaiki dengan cepat. Karena alasan itulah bahasa

ini dipilih untuk digunakan pada skrip simulasi.

11

Gambar 2.3 Hubungan C++ dan OTcl

2.4.2 Output Simulasi NS-2

Pada saat satu simulasi berakhir, NS membuat satu atau lebih file output

text-based yang berisi detail simulasi jika dideklarasikan pada saat membangun

simulasi. Ada dua jenis output NS, yaitu :

1. File namtrace, yang digunakan sebagai ouput tampilan grafis simulasi yang

disebut network animator (nam) seperti terlihat pada Gambar 2.4.

2. File trace, yang akan digunakan untuk analisa numerik.

Gambar 2.4 NAM Console

12

Berikut adalah contoh isi dari file trace hasil trace selama simulasi pada

jaringan wireless :

s 2.000931471 _3_ MAC --- 20 tcp 112 [13a 0 1 800] ----

-- [4194305:2 0:0 32 4194304] [0 0] 0 0

1. Event (kejadian) berisi kejadian r ”received”, s ”sent”, f ”forwaded”

dan D ”dropped”

2. Time (waktu)

3. ID Node tempat kejadian

4. Trace level antara lain MAC menunjukkan jika packet berhubungan

dengan MAC layer. Untuk AGT menunjukkan packet transport layer.

Untuk RTR jika itu menunjukkan packet route

5. Sequence number (nomor urut packet)

6. ”tcp” adalah type packet (tcp, ack, udp)

7. Ukuran paket

8. [13a 0 1 800] menunjukkan informasi MAC layer.

9. [4194305:2 0:0 32 4194304] menunjukkan IP source dan alamat

tujuan kemudian time to live dari packet.

10. [0 0] menunjukkan nomor urut dan pemberitahuan nomor (tcp information).

11. 0 0 adalah format mekanisme routing type pack.

2.5 AWK (Aho, Kernighan, dan Weinberger)

AWK adalah bahasa pemrograman yang digunakan untuk manipulasi

data dan membuat laporan. AWK diambil dari nama akhir pembuatnya yaitu

Alfred Aho, Peter Weinberger dan Brian Kerningham. Ada beberapa versi awk

yaitu awk yang merupakan versi awk pertama (awk), nawk (new version of awk)

sedangkan versi awk yang merupakan implementasi dari GNU Project disebut

dengan Gawk dengan standar POSIX 1003.2 untuk bahasa pemrograman dan

utilitas (Close, Robbins, Rubin, Stallman, & Oostrum, 1995).

Instruksi-instruksi dari awk terdiri atas pattern dan action atau gabungan

keduanya. Sintaks yang digunakan adalah seperti pada Gambar 2.5.

13

1.

2.

3.

$ awk „patern‟ input

$ awk „{action}‟ input

$ awk „patern‟ „{action}‟ input

Gambar 2.5 Format Sintak AWK

Berikut adalah prinsip kerja awk dalam memproses data file trace hasil

simulasi.

a. Awk akan membaca inputan file pada tiap baris.

b. Pada tiap baris yang dibaca, jika ditemukan data sesuai pattern yang ada maka

dilakukan proses sesuai dengan action yang ada..

c. Jika data tidak ditemukan sesuai pattern yang ada, maka tidak action yang

akan diproses.

d. Jika tidak terdapat pencarian pattern, maka awk akan memproses action pada

tiap baris inputan.

e. Jika tidak terdapat proses action diberikan, maka data pada baris yang cocok

dengan pattern akan ditampilkan pada layar sebagai default action.

Awk mempunyai 2 pattern penting dengan spesifikasi kata kunci yaitu

BEGIN dan END. Format penggunaan dari BEGIN dan END dalam awk dapat

dilihat pada Gambar 2.6.

1

2

3

BEGIN { Actions}

{ACTION} # Action untuk tiap baris dalam file

END { Actions }

Gambar 2.6 Format Sintak AWK dengan BEGIN dan END.

14

<<halaman ini sengaja dikosongkan>

15

BAB 3

METODA PENELITIAN

Bab ini akan menjelaskan langkah-langkah penelitian yang akan

dilakukan dalam penentuan dan pemilihan rute stabil pada protokol routing Stable

Ad hoc On-Demand Multipath Distance Vector (S-AOMDV). Alur metodologi

penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Perancangan dan Modifikasi protokol routing AOMDV dengan menambahkan

algoritma LET

Studi Literatur

Uji Coba

Analisis Kinerja

Kesimpulan

Perumusan Masalah

Gambar 3.1 Metodologi Penelitian

3.1 Studi Literatur

Proses ini adalah tahap awal dari rangkaian penelitian yang akan

dilakukan. Pada tahap ini dikaji berbagai referensi mengenai multipath routing di

MANET, protokol AOMDV, LET dan stabilitas rute. Protokol AOMDV

menemukan multiple rute untuk setiap proses pencarian rute, yang dijadikan

sebagai rute utama dan rute cadangan berdasarkan minimal hop. Mobilitas node

16

merupakan isu yang harus diperhitungkan jika akan membangun algoritma

routing di MANET dengan mobilitas node tinggi. Algoritma LET digunakan

untuk memprediksi estimasi waktu antar dua node tetap saling terhubung dan

digunakan sebagai dasar pemilihan rute yang stabil.

3.2 Perumusan Masalah

Proses pencarian rute pada protokol routing AOMDV dibagi menjadi dua

fase yaitu fase pengiriman paket RREQ dan fase pengiriman paket RREP.

Berbeda dengan protokol routing AODV, pada protokol routing AOMDV, setiap

RREQ yang sampai di node tujuan akan dibalas dengan RREP. Pemilihan rute

pada protokol routing AOMDV berdasarkan pada minimal hop. RREP pertama

yang sampai pada node sumber akan dijadikan rute utama pengiriman data, dan

RREP berikutnya akan dijadikan rute cadangan. Kelemahan mekanisme ini adalah

jika rute yang dipilih memiliki intermediate node dengan mobilitas tinggi, maka

akan menyebabkan node keluar dari rute dan rute menjadi tidak stabil. Flowchart

protokol routing AOMDV dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Tujuan utama protokol routing AOMDV adalah mengurangi waktu

proses pencarian rute baru jika rute yang sedang digunakan rusak. Namun pada

proses perpindahan data ke rute cadangan, data akan drop hingga rute berpindah.

Untuk menghindari seringnya perpindahan jalur pengiriman data akibat rute yang

rusak, maka pada penelitian ini diajukan suatu mekanisme pemilihan rute yang

stabil. Pemilihan rute stabil didasarkan pada estimasi waktu antar dua node tetap

saling terhubung menggunakan informasi posisi, kecepatan gerak, arah gerak node

dan jarak antar dua node.

3.3 Perancangan Protokol Routing

Pada tahap ini akan dijelaskan tentang perancangan dan modifikasi

protokol routing AOMDV menjadi S-AOMDV. Hasil modifikasi protokol

routing yang telah dirancang adalah sebuah protokol routing multipath yang dapat

memilih rute berdasarkan kestabilan. Kestabilan rute didasarkan pada informasi

17

mobilitas node yang didapat dari perangkat GPS menggunakan algoritma LET.

Protokol routing S-AOMDV juga memodifikasi cara penggunaan jalur cadangan

yang tersedia.

MulaiMulai

Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node tetangga Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node tetangga

Node tetangga menerima paket RREQNode tetangga menerima paket RREQ

Apakah node tetangga memiliki informasi rute ke node tujuan?


Node tujuan mengirim RREP(i) ke node sumberNode tujuan mengirim RREP(i) ke node sumber

Apakah node tetangga merupakannode tujuan?


Tidak

Ya

Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(i)Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(i)

Forward RREQ ke node tetangga


Tidak

Ya

Ya

If i = 1

Node sumber menerima RREP(i) dari node tujuanNode sumber menerima RREP(i) dari node tujuan

Tidak

Apakah

MAX_RREQ_TIMEOUT ≤ 1.0

sec?

Ya

Node sumber menyimpan rute RREP(i) sebagai rute cadangan

Node sumber menyimpan rute RREP(i) sebagai rute cadangan

i ← 0i ← 0

i ← i + 1i ← i + 1

Jumlah_Rute ← i Jumlah_Rute ← i

j ← 1 j ← 1

Tidak

B

A

18

Apakah rute RREP(j)

rusak?

Node sumber tetap mengirimkan data melalui rute RREP(j)Node sumber tetap mengirimkan data melalui rute RREP(j)

Apakah semua data

telah terkirim melalui

rute RREP(j) ?EndEnd

Tidak

Ya

j ← j + 1j ← j + 1

Tidak

Apakah j ≤ Jumlah_Rute ?

Apakah

Active_Route_Timeout ≤

10 sec ?

Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(j)Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(j)

Ya

Tidak

Ya

Tidak

Ya

A B

Gambar 3.2 Flowcahrt Protokol Routing AOMDV

3.3.1. Pencarian Rute

Ketika sebuah paket data akan dikirimkan ke node tujuan, node sumber

akan memeriksa rute ke node tujuan tersebut pada Tabel rute yang dimilikinya.

Jika tidak ditemukan, maka proses pencarian rute dijalankan untuk mencari rute

yang paling stabil antara node sumber dan node tujuan. Node sumber memulai

proses pencarian rute dengan menyebarkan pesan RREQ ke semua node

19

tetangganya. Intermediate node yang menerima pesan RREQ akan menyebarkan

ulang sampai node tujuan ditemukan. Node tujuan menerima multiple RREQ

dengan jalur yang berbeda, setiap RREQ akan dibalas dengan RREP. Kemudian

node membawa pesan RREP ke node sumber melalui rute kembali yang telah

dipilih oleh RREQ.

Berbeda dengan pesan RREP pada AOMDV asli, S-AOMDV

memasukkan sebuah field baru yang berisi nilai stabilitas rute. Node sumber

menerima RREP pertama dan mulai mengirimkan paket data sambil menerima

RREP berikutnya. RREP selanjutnya yang diterima akan dilihat nilai stabilitas

rutenya dan dibandingkan dengan nilai stabilitas rute RREP yang sedang

digunakan untuk mengirim data. Jika node sumber menemukan rute dengan nilai

stabilitas rute lebih tinggi, maka node sumber akan mengalihkan pengiriman paket

ke rute yang lebih stabil. Sehingga pergantian rute pada S-AOMDV tidak

menunggu hingga rute yang sedang digunakan rusak dan node sumber menerima

paket RERR.

3.3.2. Pemeliharaan Rute

Proses pemeliharaan rute sama seperti pada AOMDV asli, dengan cara

menggunakan pesan Route Error (RERR). Ketika sebuah node mendeteksi

adanya link yang rusak, node ini akan menyebarkan paket RRER ke tetangganya.

Node tetangga kemudian akan menyebarkan ulang paket RRER sampai node

sumber menerima RRER. Jika node sumber menerima RRER, node ini akan

menghapus setiap entry pada tabel routing-nya yang menggunakan rute rusak.

Node sumber akan memulai pencarian rute kembali jika rute rusak.

3.4 Modifikasi Protokol Routing

Untuk mendapatkan protokol routing sesuai perancangan, hal pertama

yang dilakukan adalah memodifikasi alur kerja protokol routing AOMDV

menjadi alur kerja protokol routing yang diajukan yaitu S-AOMDV. Gambar 3.3

menunjukkan rancangan alur kerja protokol algoritma S-AOMDV. Sub-bab

20

selanjutnya berisi tahapan dalam menentukan stabilitas rute pada protokol S-

AOMDV. Namun, sebelumnya akan dipaparkan mengenai perhitungan algoritma

LET dan pseudo code algoritma LET yang digunakan pada penelitian ini.

MulaiMulai

Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node

tetangga

Node sumber melakukan flooding paket RREQ ke node

tetangga

Node tetangga menerima paket RREQNode tetangga menerima paket RREQ



Node tujuan mengirim RREP(i) ke node sumber yang berisi nilai stabilitas rute



Tidak

Node sumber mengirimkan data melalui rute RREP(i)



Tidak

Ya

Node sumber mengirim data melalui

rute RREP(j)

EndEnd

Apakah rute rusak?

Apakah semua data

telah terkirim?

Tidak

Apakah

MAX_RREQ_TIMEOUT

≤ 1.0 sec?

Ya

Ya

Ya

If i = 1

Node sumber menerima RREP(i)

Tidak

Apakah stabilitas rute RREP(j) >

stabilitas rute RREP(i)?

Ya

Node sumber tetap

mengirimkan data

melalui rute dengan

stabilitas terbesar

TidakNode sumber

mengapus rute

RREP(j)

i ← 0i ← 0

i ← i + 1i ← i + 1

Ya

Apakah i ≤ Jumlah_Rute?

Jumlah_Rute ← i

j ← i

Tidak

Ya

Node sumber membandingkan stabilitas rute RREP(j) dan RREP(i)

Tidak

Ya

Tidak

i ← 1

i ← j - 1

Node sumber menghapus rute RREP(i)

Rute RREP(i) ← Rute RREP(j)

Gambar 3.3 Flowchart Protokol Routing S-AOMDV

21

3.4.1. Perhitungan Link Expiration Time (LET)

Link Expiration Time (LET) merupakan algoritma yang digunakan untuk

menghitung selang waktu antar dua node akan tetap terhubung dengan

mengetahui kecepatan, arah dan jarak transmisi. Diasumsikan bahwa node i dan

node j saling berada dalam jangkauan transmisi r, maka nilai LET antara node i

dan j dapat dihitung menggunakan persamaan 3.1.

( ) √( ) ( )

(3.1)

Dimana LETij adalah LET antara node i dan node j, a adalah kecepatan

relatif antara node i dan node j dalam arah horizontal, b adalah jarak antara node i

dan node j pada arah horizontal, c adalah kecepatan relatif antara node i dan node

j dalam arah vertikal, d adalah jarak antara node i dan node j pada arah vertikal

sedangkar r adalah radius transmisi. Untuk menghitung nilai a, b, c dan d

digunakan persamaan 3.2 sampai dengan persamaan 3.5.

(3.2)

(3.3)

(3.4)

(3.5)

adalah kecepatan node i, adalah kecepatan node j, adalah sudut arah

pergerakan node i dan adalah sudut arah pergerakan node j (0 ≥ θi , θj ≤ 2π).

( ) adalah posisi node i , ( ) merupakan posisi node j. Ilustrasi dari

persamaan 3.1 sampai 3.5 dapat dilihat pada Gambar 3.4. Arah pergerakan node

dapat dihitung menggunakan :

(3.6)

22

i j

r

r

vi,ɵi vj,ɵ

j

(Xi,Yi)

(Xj,Yj)

Gambar 3.4 Ilustrasi untuk Persamaan 3.1 sampai 3.6

3.4.2. Penentuan Stabilitas Rute Pada S-AOMDV

Berikut adalah tahap-tahap dalam menentukan dan memilih rute stabil S-

AOMDV.

1. Menghitung LET untuk setiap link pada rute node disjoint menggunakan

persamaan 3.1 sampai dengan 3.6.

2. Menghitung stabilitas sebuah rute yang terdiri dari beberapa link

menggunakan persamaan 3.7 berikut.

∏

(3.7)

Dimana Ph adalah nilai LET untuk setiap link antar dua node dan m

adalah jumlah link pada rute.

3.4.3. Pseudo Code Algoritma LET

Pseudo code algoritma LET pada Gambar 3.5 digunakan untuk

menghitung estimasi waktu antar node i dan node j yang saling terhubung dan

berada dalam jangkauan sinyal transmisi. Perhitungan LET dimulai dengan

menentukan posisi dan kecepatan node i, kemudian lakukan update posisi node i,

setelah itu cari posisi koordinat node i untuk menentukan arah gerakan node i.

23

Selanjutnya adalah menentukan posisi dan kecepatan node j, kemudian lakukan

update posisi untuk node j dan mencari posisi node j, lalu menghitung moving

direction dari node j dengan menggunakan variabel-variabel yang dimiliki oleh

node j.

Langkah selanjutnya adalah menghitung variabel a, variabel b, variabel

c, variabel d, dan variabel r, variabel-variabel tersebut digunakan untuk

menghitung LET. Nilai a didapat dengan melakukan proses pengurangan

terhadap hasil kali antara kecepatan node i dan cosinus dari moving direction

node i dengan kecepatan node j dan cosinus dari moving direction node j. Hal

yang sama untuk mendapatkan nilai c, yaitu melakukan proses pengurangan

terhadap hasil kali antara kecepatan node i dan sinus dari moving direction node i

dengan kecepatan node j dan sinus dari moving direction node j. Untuk

menghitung variabel b, posisi koordinat x node i dikurangi posisi koordinat x

node j, untuk menghitung variabel d, posisi koordinat y node i dikurangi posisi

koordinat y node j.

24

Gambar 3.5 Pseudo code Algoritma LET

//menentukan alamat dan kecepatan node i node_i ← ambil alamat node i nodespeed_i ← ambil kecepatan node i //menentukan posisi node i node_i ← update posisi node i current_posX_node_i ← ambil posisi co-ordinate X node i current_posY_node_i ← ambil posisi co-ordinate Y node i next_posX_node_i ← ambil next position co-ordinate X node i next_posY_node_i ← ambil next position co-ordinate Y node i //menghitung moving direction node i moving_direction_node_i ← Atan ((next_posY_node_i) – (current_posY_node_i)) / ((next_posX_node_i) – (current_posX_node_i)); //menentukan alamat dan kecepatan node j node_j ← ambil alamat node j nodespeed_j ← ambil kecepatan node j //menentukan posisi node j node_j ← update posisi node j current_posX_node_j ← ambil posisi co-ordinate X node j current_posY_node_j ← ambil posisi co-ordinate Y node j next_posX_node_j ← get next position of co-ordinate X next_posY_node_j ← get next position of co-ordinate Y //menghitung moving direction node j moving_direction_node_j ← Atan ((next_posY_node_j) – (current_posY_node_j)) / ((next_posX_node_j) – (current_posX_node_j)); //menghitung nilai a, b, c, d, r a ← (nodespeed_i * cos(moving_direction_node_i)) - (nodespeed_j * cos(moving_direction_node_j)) b ← current_posX_node_i - current_posX_node_j c ← (nodespeed_i * sin(moving_direction_node_i)) - (nodespeed_j * sin(moving_direction_node_j)) d ← current_posY_node_i - current_posY_node_j; r ← ambil nilai communication range //menghitung LET LET ← (-1)*((a*b)+(c*d)) + sqrt(((pow(a,2) + pow(b,2)) * pow(r,2)) – (pow((a*d)-(b*c),2))) / pow(a,2) + pow(c,2)

25

3.5 Uji Coba

Setelah tahap modifikasi algoritma AOMDV menjadi algoritma S-

AOMDV, tahap penelitian selanjutnya adalah melakukan uji coba terhadap

algoritma. Tahapan uji coba dilakukan pada beberapa skenario untuk menguji

kinerja dari metode yang digunakan. Perbedaan mobilitas node pada jaringan

dilakukan dengan membuat parameter yang berbeda pada kecepatan maksimal

node (maximal node speed) dan lama node berhenti bergerak (pause time).

Algoritma juga diujikan pada jumlah node yang berbeda yaitu 50, 100 dan 150

node.

3.6 Analisis Kinerja

Hasil uji coba simulasi yang didapat akan dianalisis menggunakan AWK,

dan akan dibandingkan kinerjanya berdasarkan jumlah paket data drop, Packet

Delivery Ratio (PDR), Throughput dan Rata-Rata Konsumsi Energi.

1. Jumlah paket data drop adalah jumlah paket data yang tidak berhasil

terkirim ke tujuan selama transmisi.

2. Packet Delivery Ratio (PDR) adalah perbandingan antara paket data

yang diterima node tujuan dengan jumlah paket data yang dikirimkan

oleh node sumber. PDR dihitung menggunakan persamaan 3.8 sebagai

berikut.

(3.8)

3. Throughput adalah jumlah paket data yang berhasil diterima di sisi

penerima setiap detiknya. Throughput dihitung menggunakan

persamaan 3.9 sebagai berikut.

(3.9)

26

4. Rata-rata konsumsi energi adalah jumlah rata-rata energi yang

dikonsumsi node karena adanya proses pengiriman dan penerimaan

data dalam jaringan.

27

BAB 4

UJI COBA DAN ANALISIS

Pada bab ini akan dipaparkan bagaimana implementasi metode/algoritma

Link Expiration Time (LET) ke dalam algoritma protokol routing AOMDV

dengan suatu kode program yang berbasis pada NS2, langkah-langkah uji coba,

hasil uji coba yang telah dilakukan dan analisis terhadap hasil uji coba.

4.1 Implementasi Metode

Sub-bab ini memaparkan penambahan code program pada simulator NS2

untuk mendapatkan rute yang stabil berdasarkan algoritma LET. Langkah awal

perbaikan protokol routing AOMDV menjadi S-AOMDV adalah dengan

mendeklarasikan terlebih dahulu fungsi-fungsi yang akan digunakan. Semua

fungsi yang berkaitan dengan perangkat GPS terdapat pada class MobileNode :

public Node dalam file header mobilenode.h (C:\cygwin\home\ns-allinone-

2.35-RC7\ns-2.35\common).

Berikut adalah penambahan deklarasi fungsi-fungsi yang digunakan

dalam menghitung stabilitas rute pada mobilenode.h sesuai pseudo code algoritma

LET.

double menghitung_Moving_Direction();

double menghitung_LET();

void mLET();

Fungsi double menghitung_Moving_Direction(); digunakan untuk

menghitung arah pergerakan node sesuai rumus 3.6. Fungsi double

menghitung_LET(); digunakan untuk menghitung nilai LET antar dua node

dalam satu rute sesuai rumus 3.1. Sedangkan void mLET(); digunakan untuk

menghitung stabilitas rute dengan cara mengalikan semua LET pada rute yang

didapat sesuai rumus 3.7. Kemudian pada file mobilenode.cc

(C:\cygwin\home\ns-allinone-2.35-RC7\ns-2.35\common) ditambahkan function

definitions double MobileNode::menghitung_Moving_Direction() untuk

menghitung arah pergerakan node. Function definition double

28

MobileNode::menghitung_LET()digunakan untuk menghitung nilai LET antar

dua node dengan sebelumnya menghitung nilai a, b, c, d sesuai dengan persamaan

3.2 sampai dengan persamaan 3.5. Function definitions void

MobileNode::mLET() digunakan untuk menghitung stabilitas setiap rute yang

dihasilkan setiap kali proses pencarian rute. Nilai stabilitas rute yang didapat

disertakan dalam paket RREP yang dikirim dari node tujuan ke node sumber.

4.2 Langkah-Langkah Uji Coba

Sub-bab ini akan memaparkan langkah-langkah uji coba, dimulai dari

menentukan parameter skenario uji coba, membuat pola trafik jaringan, membuat

pola pergerakan node, membuat file TCL dan menganalisis kinerja menggunakan

file AWK.

4.2.1 Menentukan Parameter Uji Coba

Setelah perubahan protokol routing AOMDV menjadi S-AOMDV pada

simulator jaringan NS-2.35 selesai dilakukan, maka langkah selanjutnya adalah

membuat skenario uji coba. Tabel 4.1 adalah tabel penentuan parameter skenario

uji coba untuk membuat pola trafik jaringan, pola pergerakan node dan define

option pada file TCL.

4.2.1. Menentukan Pola Trafik Jaringan

Pola trafik yang digunakan untuk skenario uji coba yaitu pola trafik

yang dihasilkan secara acak (traffic source generator) oleh file „cbrgen.tcl‟. File

tersebut telah disediakan oleh NS-2.35 dan berada pada direktori

C:\cygwin\home\ns-allinone-2.35-RC7\ns-2.35\indep-utils\cmu-scen-gen. Berikut

adalah parameter-parameter yang harus ditentukan untuk membuat skenario

simulasi sesuai Tabel 4.1 , yaitu :

1. Tipe koneksi yang digunakan;

2. Jumlah node dalam simulasi;

29

3. Jumlah seed;

4. Maksimum koneksi;

5. Paket rate.

Berikut adalah parameter yang harus ditentukan, cara menjalankan dan

menyimpan file hasil traffic source generator.

$ ns cbrgen.tcl –type [CBR] –nn [node] –seed [seed] –mc

[connections] –rate [rate] > [nama file untuk menyimpan data hasil

generate]

Tabel 4.1 Parameter Simulasi Skenario Uji Coba

Parameter Nilai Parameter

Propagation TwoRayGround

MAC layer IEEE 802.11

Mobility model Random Way Point

Pola traffict Constan Bit Rate (CBR)

Packet rate 4 paket/second

Network area 1000 X 1000

Waktu simulasi 250s

Packet Size 512 bytes

Transmission interval 0.25s

Energi awal 1000 joule

Seed 1.0

Maksimum koneksi 10

Jumlah Node (n) 50 node, 100 node, 150 node

Pause time (p) 0s, 50s, 100s, 150s, 200s

Kecepatan node 1 m/s, 5 m/s, 10 m/s, 15 m/s,

20 m/s, 25 m/s, 30m/s

4.2.2. Menentukan Pola Pergerakan Node

Pola pergerakan node dalam simulasi jaringan hasilkan secara acak

menggunakan model random waypoint. Pada model ini, node-node akan bergerak

secara acak menuju posisi tujuan dengan variasi pause time dan kecepatan

maksimal node sesuai dengan Tabel 4.1. Untuk mendapatkan skenario

pergerakan tersebut, maka digunakan modul yang telah disediakan oleh NS-2.

30

Modul tersebut berada pada direktori C:\cygwin\home\ns-allinone-2.35-RC7\ns-

2.35\indep-utils\cmu-scen-gen\setdest, dan terdiri dari file setdest.h dan

setdest.cc.

Cara menjalankan dan parameter yang harus dimasukkan adalah sebagai

berikut :

$./setdest –n [nodes] -p [pause time] -M [max speed] -t

[simulation time] -x [max X] -y [max Y] > [nama file untuk

menyimpan data hasil generate]

Berikut penjelasan parameternya :

-n : Jumlah node dalam jaringan

-p : Jeda waktu sebuah node dalam keadaan tidak bergerak

-M : Maksimum kecepatan node dalam bergerak

-t : Durasi waktu simulasi

-x : Ukuran jaringan dalam sumbu-x (x dimension of space)

-y : Ukuran jaringan dalam sumbu-y (y dimension of space)

4.2.3. Membuat File TCL

Setelah membuat pola trafik dan pola mobilitas, langkah selanjutnya

adalah membuat file TCL untuk simulasi skenario uji coba seperti terlihat pada

lampiran 1. File yang berisi pola trafik dan mobilitas akan dipanggil melalui file

TCL ini. Berikut sintak untuk menjalankan file TCL yang sudah dibuat.

$ ns file_name.tcl

Untuk menghasilkan perbandingan kinerja antara protokol routing

AOMDV dan S-AOMDV, maka pengujian pertama dilakukan dengan

menggunakan protokol routing AOMDV. Pengujian kedua dilakukan

menggunakan protokol routing AOMDV yang sudah dimodifikasi.

4.2.4. Analisis Menggunakan File AWK

File TCL yang dijalankan berdasarkan skenario simulasi akan

menghasilkan dua buah file yaitu file *.nam (network animation) dan file *.tr

31

(trace file) untuk setiap kali pengujian. File *.nam digunakan untuk

memperlihatkan animasi hasil simulasi jaringan seperti terlihat pada Gambar 4.1.

dan file *.tr digunakan untuk memunculkan nilai data statistik menggunakan

script awk seperti terlihat pada Gambar 4.2. Untuk mengetahui kinerja dari

protokol routing S-AOMDV, maka dilakukan beberapa analisis pada file *.tr

sesuai dengan pengukuran kinerja yang telah ditentukan yaitu banyaknya paket

data drop, packet delivery ratio, throughput dan rata-rata konsumsi energi.

Berikut adalah sintak penggunaan file AWK:

$awk –f awk_file_name.awk trace_file_name.tr

Gambar 4.3 memperlihatkan contoh penggunaan file AWK untuk memunculkan

data statistik kinerja protokol routing.

Gambar 4.1. Network Animation

32

Gambar 4.2. Trace File

Gambar 4.3. Analisis Trace File dengan AWK

4.3 Hasil Uji Coba

Sub-bab ini memaparkan data yang diperoleh dari hasil simulasi

menggunakan protokol routing AOMDV asli dan protokol routing AOMDV

dengan penambahan algoritma LET (S-AOMDV). Setiap tabel menyajikan data

hasil simulasi berdasarkan kinerja protokol routing dengan perbedaan jumlah

node yaitu 50, 100 dan 150 node. Skenario mobilisasi node dibuat dengan

memvariasikan nilai pause time dan kecepatan maksimal node.

33

Untuk mempersingkat nama metode pada tiap kolom tabel maka dalam

penyajian hasil uji coba, nama protokol routing diganti dengan urutannya (I =

AOMDV, II = S-AOMDV). Sedangkan penulisan pause time dipersingkat

menjadi P=0 untuk pause time = 0, P=50 untuk pause time = 50, P=100 untuk

pause time = 100, P=150 untuk pause time = 150, dan P=200 untuk pause time =

200.

4.3.1 Mobilitas Jaringan Terhadap Jumlah Paket Data Drop

Skenario uji coba pertama adalah menguji banyaknya paket data yang

drop pada jaringan MANET dengan jumlah node sebanyak 50, 100 dan 150.

Mobilitas bervariasi pada nilai pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan variasi

kecepatan maksimal node (maximal speed) yaitu 1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s,

25m/s, 30m/s.

Tabel 4.2 Jumlah Paket Data Drop Hasil Uji Coba dengan Node = 50

Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200

I II I II I II I II I II

1m/s 82 74 915 846 285 283 268 229 100 82

5m/s 1231 1195 1168 1014 922 909 760 716 335 251

10m/s 1541 1414 1025 847 927 920 600 539 356 310

15m/s 2164 1868 1308 1304 1524 1456 440 330 422 410

20m/s 1598 1468 2776 2599 1318 1205 951 917 769 714

25m/s 2444 2280 2021 1846 2109 2092 877 826 583 576

30m/s 2886 2838 2662 2612 1032 921 1565 1252 707 686

Hasil uji coba menggunakan 50 node seperti tampak pada Tabel 4.2.

Jumlah paket data drop paling sedikit terjadi jika menggunakan protokol routing

S-AOMDV dengan pause time 0s dan kecepatan maksimal node 1m/s yaitu 74

paket. Pada skenario yang sama, jumlah tersebut lebih kecil jika dibandingkan

menggunakan protokol AOMDV yaitu 82 paket. Sedangkan data drop paling

34

banyak terjadi jika menggunakan protokol routing AOMDV dengan pause time

0s, dengan kecepatan maksimal node 30m/s yaitu 2886 paket. Jumlah tersebut

lebih besar dibandingkan data drop jika menggunakan protokol routing S-

AOMDV pada skenario yang sama yaitu 2838 paket.


Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 208 165 548 295 377 252 213 164 183 122

5m/s 799 780 496 372 795 629 736 679 277 238

10m/s 2055 2054 1174 1123 858 741 836 827 617 538

15m/s 2028 1926 1710 1632 1030 934 826 627 608 576

20m/s 2528 2490 2617 2615 1494 1389 934 933 908 848

25m/s 2610 2489 1814 1768 1085 1009 1076 900 751 743

30m/s 2359 2317 2579 2492 1225 1194 887 873 779 680

Hasil uji coba 100 node terlihat pada Tabel 4.3. Penggunaan protokol

routing S-AOMDV menghasilkan data drop paling sedikit yaitu 122 paket. Hal

ini terjadi pada uji coba skenario dengan pause time 200s dan kecepatan maksimal

node 1m/s. Jumlah tersebut lebih sedikit dibandingkan jumlah data drop

menggunakan protokol routing AOMDV dengan skenario yang sama, yaitu 183

paket. Sedangkan paket data drop terbesar terjadi pada skenario uji coba

menggunakan AOMDV dengan kecepatan maksimal 20m/s dan pause time 50s,

yaitu 2617 paket. Jumlah tersebut lebih banyak jika mengunakan S-AOMDV

pada skenario yang sama, yaitu 2615 paket.

Tabel 4.4 menunjukkan data hasil uji coba dengan 150 node untuk

mengetahui kinerja protokol routing berdasarkan data drop. Jumlah data drop

terkecil diperoleh jika menggunakan protokol routing S-AOMDV dengan pause

time 200s dan kecepatan maksimal 1m/s yaitu 64 paket. Jumlah ini lebih kecil

dibandingkan jumlah data drop jika menggunakan AOMDV pada skenario yang

sama, yaitu 78 paket. Data drop paling banyak terjadi pada skenario uji coba

35

dengan kecepatan maksimal node 25m/s dan pause time 0s yaitu 3063 paket

menggunakan AOMDV sedangkan S-AOMDV 2814 paket.


Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 256 149 227 228 255 203 118 111 78 64

5m/s 1415 1345 1234 873 735 632 391 385 472 383

10m/s 1515 1358 1253 1133 867 743 982 838 675 510

15m/s 2320 2066 1878 1719 1046 706 715 711 855 786

20m/s 2204 1980 2673 2623 1058 1045 1099 1015 490 349

25m/s 3063 2814 2187 1864 1388 1380 1029 958 765 715

30m/s 2667 2449 2352 2048 1331 1293 1000 787 569 501

Berdasarkan Tabel 4.2, Tabel 4.3, dan Tabel 4.4 terlihat bahwa jumlah

data drop dipengaruhi oleh adanya mobilitas node yang menyebabkan perubahan

topologi jaringan. Kinerja protokol routing terbaik dilihat dari jumlah data drop

terkecil diperoleh pada skenario uji coba menggunakan protokol routing S-

AOMDV, dengan jumlah node 50, pause time 0s dan kecepatan maksimal node

1m/s yaitu 74 paket.

4.3.2 Mobilitas Jaringan Terhadap Packet Delivery Ratio (PDR)

Jumlah data drop akibat mobilitas node berpengaruh pada packet delivery

ratio, yaitu rasio antara paket yang terkirim dengan paket data yang diterima di

sisi penerima. Sub-bab berikut menyajikan data hasil uji coba protokol routing

pada skenario MANET dengan jumlah node 50, 100 node dan 150 node, variasi

pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan variasi kecepatan maksimal node yaitu

1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s, 25m/s, 30m/s. Data hasil uji coba perbandingan

kinerja protokol routing berdasarkan PDR dapat dilihat pada Tabel 4.5, Tabel 4.6,

dan Tabel 4.7.

36

Tabel 4.5 Packet Delivery Ratio Hasil Uji Coba dengan Node = 50

Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 98,98 99,07 88,59 89,46 96,44 96,51 96,66 97,13 98,73 98,98

5m/s 84,75 85,09 85,42 87,40 88,49 88,60 90,50 91,07 95,82 96,86

10m/s 80,89 82,43 87,22 89,46 88,44 88,52 92,51 93,26 95,57 96,12

15m/s 72,98 76,60 83,75 83,89 80,88 81,89 94,53 95,91 94,76 94,91

20m/s 80,12 81,78 65,42 67,42 83,56 84,93 88,17 88,55 90,42 91,18

25m/s 69,57 71,60 74,86 77,00 73,75 74,13 89,09 89,70 92,73 92,78

30m/s 64,38 64,52 66,25 67,01 87,14 88,53 80,62 84,38 91,14 91,46

Pada uji coba 50 node (Tabel 4.5), persentase terbesar antara paket data

yang dikirim dan paket data yang diterima didapat pada skenario uji coba

menggunakan S-AOMDV dengan pause time 0s, maximal speed 1m/s, yaitu

99,07%. Persentase ini lebih besar dibandingkan menggunakan AOMDV dengan

skenario yang sama yaitu 98,98%. Sedangkan persentase terkecil terjadi apabila

pause time 0s dan maximal speed 30m/s menggunakan AOMDV yaitu 64,38%.

Pada skenario yang sama dengan menggunakan S-AOMDV, presentase yang

diperoleh sebanyak 64,52%.


Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 97,40 97,95 93,21 96,31 95,32 96,84 97,33 97,95 97,69 98,47

5m/s 90,06 90,30 93,85 95,38 90,10 92,20 90,81 91,55 96,52 97,03

10m/s 74,62 74,48 85,36 86,02 89,36 90,81 89,62 89,69 92,32 93,29

15m/s 74,70 76,10 78,78 79,78 87,26 88,43 89,73 92,17 92,40 92,81

20m/s 68,46 69,19 67,34 67,47 81,46 82,79 88,37 88,36 88,61 89,44

25m/s 67,54 69,24 77,42 77,94 86,48 87,40 86,63 88,84 90,69 90,73

30m/s 70,74 71,46 67,86 68,87 84,82 85,09 89,03 89,13 90,25 91,56

37

Pada uji coba 100 node (Tabel 4.6), persentase terbesar antara data

dikirim dan data diterima didapat pada skenario uji coba dengan pause time 200s,

maximal speed 1m/s menggunakan S-AOMDV yaitu 98,47%. Dengan skenario

yang sama, AOMDV menghasilkan nilai PDR 97,69%. Sedangkan persentase

terkecil terjadi pada skenario dengan pause time 50s dan maximal speed 20m/s,

PDR menggunakan S-AOMDV sebanyak 67,47%, dengan skenario sama PDR

menggunakan AOMDV sebanyak 67,34%.


Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 96,75 98,13 97,13 97,11 96,81 97,49 98,54 98,59 99,03 99,19

5m/s 82,30 83,14 84,70 89,11 90,90 92,14 95,14 95,16 94,10 95,18

10m/s 81,11 83,13 84,37 86,07 89,18 90,75 87,81 89,60 91,59 93,60

15m/s 71,24 74,33 76,66 78,57 86,99 91,23 91,13 91,17 89,37 90,13

20m/s 72,57 75,33 66,77 67,40 86,81 87,03 86,38 87,32 93,92 95,68

25m/s 61,97 65,04 72,97 76,82 82,77 82,85 87,11 88,01 90,47 91,12

30m/s 66,88 69,43 70,80 74,27 83,44 83,85 87,57 90,09 92,88 93,78

Pada uji coba 150 node (Tabel 4.7), persentase terbesar antara data

dikirim dan data diterima didapat pada skenario uji coba dengan pause time 200s,

maximal speed 1m/s menggunakan S-AOMDV yaitu 99,19%. Performa ini lebih

baik dibandingkan menggunakan AOMDV yaitu 99,03% pada skenario yang

sama. Sedangkan persentase terkecil terjadi pada skenario pause time 0s dan

maximal speed 250m/s. AOMDV menghasilkan PDR 61,97% sedangkan S-

AOMDV 65,04%.

Berdasarkan Tabel 4.5, Tabel 4.6, dan Tabel 4.7, nilai PDR dipengaruhi

adanya mobilitas dan jumlah node dalam jaringan. Adanya perubahan topologi

akibat mobilitas akan mempengaruhi proses pengiriman data. Semakin banyak

data drop maka persentase antara data yang dikirim dengan data yang diterima

semakin kecil. PDR terbesar diperoleh pada skenario uji coba 150 node, pause

time 200s, maximal speed 1m/s menggunakan S-AOMDV yaitu 99,19%.

38

4.3.3 Mobilitas Jaringan Terhadap Throughput

Tabel-tabel berikut menunjukkan rata-rata jumlah paket data yang

berhasil diterima disisi penerima setiap detiknya (throughput) karena adanya

mobilitas node pada MANET. Kinerja algoritma routing protokol berdasarkan

rata-rata throughput didapat dari hasil uji coba skenario MANET dengan jumlah

node 50, 100 node dan 150 node, variasi pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan

variasi kecepatan maksimal node yaitu 1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s, 25m/s,

30m/s.

Tabel 4.8 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 50

Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 132,34 132,48 117,88 119,07 128,38 129,12 128,23 130,03 131,73 131,33

5m/s 113,21 113,02 113,42 116,36 117,52 117,31 120,33 121,17 127,84 128,71

10m/s 107,88 109,83 115,90 119,44 117,71 117,71 123,78 124,20 126,92 127,53

15m/s 96,84 101,28 111,46 112,17 107,01 109,09 126,15 128,03 126,30 126,51

20m/s 106,54 108,88 87,09 89,15 111,00 112,67 116,96 117,47 120,44 122,40

25m/s 92,57 95,25 99,76 102,32 98,14 99,06 118,99 119,04 123,04 122,76

30m/s 86,44 85,39 87,95 89,21 115,91 117,75 107,63 111,91 120,98 121,75

Tabel 4.8 memperlihatkan bahwa rata-rata throughput terbesar didapat pada

skenario uji coba 50 node dengan pause time 0s dan maximal speed 1m/s yaitu

AOMDV = 132,34 kbps dan S-AOMDV = 132,48 kbps. Sedangkan rata-rata

throughput terkecil didapat pada skenario uji coba pause time 0s dan maximal

speed 30m/s yaitu AOMDV = 86,44 kbps dan S-AOMDV = 85,39 kbps.

Tabel 4.9 memperlihatkan bahwa pada skenario uji coba 100 node, rata-rata

throughput terbesar didapat dengan pause time 0s dan maximal speed 1m/s yaitu

AOMDV = 130,28 kbps dan S-AOMDV = 130,69 kbps. Sedangkan rata-rata

throughput terkecil didapat dengan pause time 50s dan maximal speed 20m/s

yaitu AOMDV = 89,19 kbps dan S-AOMDV = 89,82 kbps.

39

Tabel 4.9 Rata-Rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 100

Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 129,06 129,90 124,54 127,97 127,06 128,27 129,07 130,34 130,28 130,69

5m/s 119,50 120,30 125,14 127,09 119,67 122,96 120,50 122,16 128,21 129,27

10m/s 100,12 99,37 113,30 114,21 119,14 121,21 119,41 119,28 122,94 123,80

15m/s 99,29 101,51 105,07 106,48 116,82 118,03 119,85 122,73 122,76 123,24

20m/s 90,77 92,43 89,19 89,82 109,07 110,67 117,54 117,35 117,07 118,99

25m/s 89,89 92,70 102,95 103,63 114,78 115,88 115,44 118,47 121,08 120,77

30m/s 94,39 95,84 90,12 91,37 113,20 113,16 119,16 118,46 119,39 121,92

Tabel 4.10 Rata-rata Throughput Hasil Uji Coba dengan Node = 150

Max

speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 128,58 131,18 128,88 128,91 129,59 130,33 131,75 131,82 131,69 131,94

5m/s 109,37 110,13 113,01 118,24 121,61 122,69 126,8 126,35 125,06 126,07

10m/s 107,87 110,68 112,17 115,65 118,53 120,67 117,43 119,02 121,89 124,05

15m/s 94,99 98,96 102,28 104,54 115,83 121,73 121,65 121,49 119,17 119,86

20m/s 96,46 100,13 88,88 89,77 115,24 116,12 115,28 115,75 125,28 127,54

25m/s 82,64 86,65 97,52 102,27 110,04 110,18 115,38 116,88 120,56 121,26

30m/s 88,96 92,16 94,32 98,19 111,08 111,22 116,73 119,55 122,91 125,10

Tabel 4.10 memperlihatkan bahwa pada skenario uji coba 150 node, rata-

rata throughput terbesar didapat dengan pause time 150s dan maximal speed 1m/s

untuk AOMDV yaitu 131,75 kbps sedangkan untuk S-AOMDV adalah 131,94

kbps pada pause time 200s dan maximal speed 1m/s. Rata-rata throughput

terkecil didapat pada pause time 0s dan maximal speed 25m/s yaitu AOMDV =

82,64 kbps dan S-AOMDV = 86,65 kbps.

Berdasarkan Tabel 4.8, 4.9, dan 4.10, rata-rata throughput terbesar

diperoleh pada skenario menggunakan protokol routing S-AOMDV dengan

jumlah node 50, pause time 0s dan kecepatan maksimal node 1m/s yaitu sebesar

132,48 kbps. Tinggi rendahnya nilai throughput dipengaruhi oleh pola dan

kecepatan mobilitas serta jumlah node.

40

4.3.4 Mobilitas Jaringan Terhadap Rata-rata Konsumsi Energi

Keterbatasan energi merupakan salah satu karakteristik utama pada

MANET. Kinerja algoritma routing protokol S-AOMDV akan dibandingkan

dengan AOMDV berdasarkan rata-rata konsumsi energi yang didapat dari hasil

uji coba skenario MANET dengan jumlah node 50, 100 node dan 150 node,

variasi pause time yaitu 0s, 50s, 100s, 150s dan variasi kecepatan maksimal node

yaitu 1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s, 20m/s, 25m/s, 30m/s. Tabel-tabel berikut akan

memaparkan hasil uji coba berdasarkan rata-rata energi yang dikonsumsi oleh

node.

Tabel 4.11 memperlihatkan bahwa rata-rata konsumsi energi yang

diperoleh pada skenario uji coba dengan jumlah node 50. Rata-rata konsumsi

energi terendah terjadi jika pause time 200s dan maximal speed 10m/s

menggunakan protokol routing S-AOMDV yaitu 0,540 joule, sedikit lebih rendah

jika dibandingkan menggunakan AOMDV yaitu 0,554 joule. Rata-rata konsumsi

energi tertinggi diperoleh jika menggunakan protokol routing AOMDV pada

pause time 0s dan maximal speed 5m/s yaitu 1,289 joule, lebih tinggi

dibandingkan menggunakan protokol S-AOMDV pada pause time 50s dan

maximal speed 5m/s yaitu 1,226 joule.

Tabel 4.11 Rata-rata Konsumsi Energi Hasil Uji Coba dengan Node = 50

Max

Speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 0,747 0,660 1,046 0,960 0,946 0,906 0,890 0,928 0,793 0,818

5m/s 1,289 0,862 1,207 1,226 0,841 0,804 0,916 0,900 0,707 0,705

10m/s 0,681 0,687 0,774 0,776 0,679 0,664 0,697 0,730 0,554 0,540

15m/s 0,784 0,786 0,713 0,718 0,700 0,743 0,744 0,734 0,704 0,650

20m/s 0,668 0,666 0,811 0,807 0,837 0,794 0,820 0,805 0,796 0,856

25m/s 0,728 0,682 0,689 0,676 0,726 0,733 0,813 0,755 0,867 0,782

30m/s 0,730 0,718 0,809 0,800 0,769 0,818 0,959 0,943 0,701 0,716

41

Tabel 4.12 memperlihatkan bahwa rata-rata konsumsi energi yang diperoleh

pada skenario uji coba dengan jumlah node 100. Rata-rata konsumsi energi

terendah AOMDV terjadi pada pause time 150s dan maximal speed 25m/s yaitu

1,346 joule, sedang rata-rata konsumsi energi tertinggi terjadi pada pause time

200s dan maximal speed 20m/s yaitu 2,140 joule. Rata-rata konsumsi energi

terendah diperoleh jika menggunakan protokol routing S-AOMDV diperoleh pada

pause time 50s dan maximal speed 25m/s yaitu 1,370 joule, sedang rata-rata

konsumsi energi tertinggi didapat pada pause time 200s dan maximal speed 20m/s

yaitu 2,159 joule.


Max

Speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 1,761 1,802 2,076 1,943 1,802 1,779 1,588 1,492 2,105 1,974

5m/s 1,587 1,530 1,555 1,483 1,807 1,803 1,825 1,862 1,862 1,824

10m/s 1,825 1,774 1,573 1,577 1,762 1,807 1,571 1,628 1,704 1,870

15m/s 1,600 1,628 1,718 1,675 1,766 1,740 1,653 1,523 1,512 1,660

20m/s 1,630 1,621 1,753 1,713 1,668 1,744 1,790 1,821 2,140 2,159

25m/s 1,467 1,479 1,418 1,370 1,706 1,645 1,346 1,437 1,637 1,601

30m/s 1,499 1,487 1,704 1,683 1,964 1,588 1,625 1,554 1,832 1,734


Max

Speed

P=0 P=50 P=100 P=150 P=200


1m/s 2.642 2.405 2.475 2.524 2.626 2.503 2.581 2.448 2.125 2.090

5m/s 3.170 2.978 2.961 3.039 2.709 2.511 2.326 2.454 2.743 2.764

10m/s 2.530 2.659 2.497 2.497 2.558 2.913 2.399 2.238 2.606 2.665

15m/s 2.625 2.633 2.740 2.690 2.167 2.289 2.376 2.319 2.501 2.562

20m/s 2.459 2.532 2.704 2.677 2.351 2.301 2.825 2.511 2.157 2.266

25m/s 2.749 3.015 2.529 2.568 3.015 2.683 2.797 2.552 2.285 2.285

30m/s 2.408 2.421 2.601 2.564 2.975 2.621 2.571 2.688 2.476 2.462

42

Tabel 4.13 memperlihatkan bahwa rata-rata konsumsi energi yang diperoleh

pada skenario uji coba dengan jumlah node 150. Rata-rata konsumsi energi

terendah AOMDV terjadi pada pause time 200s dan maximal speed 1m/s yaitu

2,125 joule, sedang rata-rata konsumsi energi tertinggi terjadi pada pause time 0s

dan maximal speed 5m/s yaitu 3,170 joule. Rata-rata konsumsi energi terendah

jika menggunakan protokol routing S-AOMDV diperoleh pada pause time 200s

dan maximal speed 1m/s yaitu 2,090 joule, sedang rata-rata konsumsi energi

tertinggi didapat pada pause time 50s dan maximal speed 5m/s yaitu 3,039 joule.

Berdasarkan Tabel 4.11, 4.12, dan 4.13, rata-rata konsumsi energi terendah

diperoleh pada skenario menggunakan protokol routing S-AOMDV dengan

jumlah node 50, pause time 200s dan maximal speed 10m/s menggunakan

protokol routing S-AOMDV yaitu 0,540 joule. Tinggi rendahnya rata-rata

konsumsi energi dipengaruhi oleh pola dan kecepatan mobilitas serta jumlah node.

4.4 Analisis Uji Coba

Untuk mengetahui apakah hasil uji coba yang diperoleh sesuai dengan

kontribusi yang diharapkan, maka langkah selanjutnya adalah melakukan analisis

terhadap data hasil uji coba. Analisis diperoleh dengan membandingkan kinerja

algoritma protokol routing AOMDV dengan S-AOMDV pada masing-masing

skenario. Agar mempermudah analisis, pada sub-bab berikut data hasil skenario

uji coba digambarkan dalam bentuk grafik.

4.4.1 Analisis Paket Data Drop

Gambar 4.4 menunjukkan grafik perbandingan kinerja antara protokol

routing S-AOMDV dengan protokol routing AOMDV, berdasarkan banyaknya

paket data drop karena adanya mobilitas node. Grafik yang diperoleh dari Tabel

4.2 ini memperlihatkan bahwa dengan bertambahnya kecepatan maksimal node

dan pause time akan meningkatkan jumlah paket data drop. Pada skenario

mobilitas tertentu jumlah paket drop dapat menurun atau meningkat, hal ini

tergantung pada perubahan bentuk topologi jaringan akibat mobilitas node.

43

(a) (b)

(c) (d)

(e)

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 50 Node dengan

Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50; (c) Pause Time =

100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200

Grafik pada Gambar 4.5 menunjukkan perbandingan banyaknya paket data

drop antara protokol routing S-AOMDV dengan protokol routing AOMDV pada

MANET dengan jumlah node 100. Grafik yang diperoleh berdasarkan hasil uji

coba pada Tabel 4.3. memperlihatkan bahwa, skenario dengan mobilitas rendah

(1m/s) memiliki jumlah paket data drop lebih kecil dibandingkan mobilitas yang

lebih cepat (30m/s).

44

(a) (b)

(c) (d)

(e)

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 100 Node


Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200

Grafik hasil uji coba skenario MANET dengan jumlah node 150 terlihat

pada Gambar 4.6. Grafik tersebut menunjukkan perbandingan banyaknya paket

data drop antara protokol routing S-AOMDV dengan protokol routing AOMDV

yang diperoleh berdasarkan Tabel 4.4. Sama seperti hasil uji coba dengan jumlah

node 100, grafik memperlihatkan bahwa skenario dengan mobilitas rendah (1m/s)

memiliki jumlah paket data drop lebih kecil dibandingkan mobilitas yang lebih

cepat (30m/s). Penurunan jumlah data drop secara signifikan terjadi pada

kecepatan maksimal node 20m/s yaitu ketika nilai pause time 200s. Selain akibat

45

tinggi rendahnya tingkat mobilisasi, fluktuasi grafik paket data drop juga terjadi

karena adanya perubahan topologi akibat mobilitas node dalam jaringan.

(a) (b)

(c) (d)

(e)

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Paket Data Drop pada Jaringan 150 Node


Time = 100, (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200

Analisis kinerja protokol berdasarkan jumlah data drop secara umum

menunjukkan bahwa semakin tinggi kecepatan maksimal node maka semakin

banyak data yang drop. Selain kecepatan maksimal mobilitas, nilai pause time

juga mempengaruhi jumlah data drop. Namun demikian, meskipun nilai pause

46

time meningkat belum tentu akan menaikkan atau menurunkan jumlah data drop.

Fluktuasi grafik paket data drop terjadi karena adanya perubahan topologi akibat

mobilitas.

Secara keseluruhan meskipun masih terdapat adanya paket data drop jika

menggunakan protokol routing S-AOMDV, namun jumlahnya lebih kecil

dibandingkan AOMDV. Hal ini disebabkan karena rute yang dipilih untuk

pengiriman data merupakan rute yang lebih stabil. Hasil analisis uji coba

menunjukkan bahwa jumlah paket data drop mengalami rata-rata penurunan jika

menggunakan protokol routing S-AOMDV yaitu sebanyak 8,2556% pada

percobaan dengan 50 node, 10,7282% pada percobaan 100 node dan 12,3661%

pada percobaan 150 node. Analisis ini menunjukkan bahwa protokol routing S-

AOMDV memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan AOMDV karena mampu

memperkecil jumlah paket data drop.

4.4.2 Analisis Packet Delivery Ratio (PDR)

Gambar 4.7 menunjukkan grafik performa PDR karena adanya mobilitas

jaringan. Grafik perbandingan ini berdasarkan data hasil uji coba skenario pada

Tabel 4.5. Performa PDR menurun dengan adanya penambahan kecepatan

mobilitas, hal ini disebabkan karena semakin cepat mobilitas maka semakin cepat

link berubah. Perbedaan terbesar nilai PDR antara S-AOMDV dengan AOMDV

adalah ketika pause time 200s dengan kecepatan maksimal node 5m/s, seperti

terlihat pada Gambar 4.7.(e).

Gambar 4.8. menunjukkan grafik PDR yang dihasilkan karena adanya

mobilitas jaringan, hasil uji coba skenario pada Tabel 4.6. Performa PDR

menurun secara perlahan pada pause time 0s, sedangkan pause time yang lain

menyebabkan performa PDR menurun secara fluktuatif. Perbedaan terbesar nilai

PDR antara S-AOMDV dengan AOMDV adalah ketika pause time 150s dengan

kecepatan maksimal node 15m/s, seperti terlihat pada Gambar 4.8.(d).

47

(a) (b)

(c) (d)

(e)



Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200

Gambar 4.9 menunjukkan grafik dari Packet Delivery Ratio yang terjadi

karena adanya mobilitas node pada jaringan berdasarkan Tabel 4.7. Perbedaan

terbesar nilai PDR antara S-AOMDV dengan AOMDV adalah ketika pause time

100s dengan kecepatan maksimal node 15m/s seperti yang terlihat pada Gambar

4.9 (c). Nilai PDR menurun dengan meningkatnya kecepatan mobilitas node.

48

(a) (b)

(c) (d)

(e)



Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200

49

(a) (b)

(c) (d)

(e)



Pause Time = 150, (e) Pause Time = 200

Analisis performa protokol routing berdasarkan PDR secara keseluruhan

menunjukkan bahwa secara umum, semakin kecil nilai kecepatan maksimal node

maka semakin banyak besar persentase data yang terkirim. Meskipun belum

dapat mengirimkan paket data secara menyeluruh, namun performa PDR

menggunakan protokol routing S-AOMDV memiliki rasio yang lebih baik

dibandingkan protokol routing AOMDV.

50

Penyebab tidak selesainya pengiriman data secara menyeluruh

dikarenakan adanya link yang rusak akibat mobilitas yang tinggi. Namun

demikian, pada mobilitas yang tinggi, protokol routing S-AOMDV memiliki PDR

lebih baik dibandingkan AOMDV. Dari hasil uji coba menunjukkan bahwa

dengan menggunakan S-AOMDV, PDR mengalami rata-rata peningkatan sebesar

1,2410% pada uji coba dengan 50 node, 1,1118% pada uji coba dengan 100 node

dan 1,9230% pada uji coba dengan 150 node. Semakin besar nilai rasio maka

semakin baik suatu algoritma, karena menunjukkan perbandingan antara data

yang dikirim dengan yang diterima.

4.4.3 Analisis Throughput

Throughput adalah ukuran seberapa cepat data terkirim ke node tujuan

dengan sukses. Hal-hal yang mempengaruhi throughput adalah tidak

terjangkaunya channel wireless, perubahan topologi jaringan secara cepat dan

keterbatasan resource pada MANET.

Gambar 4.10. menunjukkan grafik rata-rata throughput akibat adanya

mobilitas jaringan sesuai hasil uji coba skenario pada Tabel 4.8. Dari grafik

terlihat bahwa troughput menurun karena adanya peningkatan kecepatan mobilitas

node. Performa terbaik routing protokol berdasarkan rata-rata throughput

diperoleh pada skenario pause time 0s dengan kecepatan mobilitas 1m/s

menggunakan protokol routing S-AOMDV seperti terlihat pada Gambar 4.10.(a).



terlihat bahwa throughput menurun karena adanya peningkatan kecepatan

mobilitas node. Performa terbaik routing protokol berdasarkan rata-rata

throughput diperoleh pada skenario pause time 200s dengan kecepatan mobilitas

1m/s menggunakan protokol routing S-AOMDV seperti terlihat pada Gambar

4.11.(e).

51

(a) (b)

(c) (d)

(e)




52

(a) (b)

(c) (d)

(e)






terlihat bahwa throughput menurun karena adanya peningkatan kecepatan

mobilitas node. Performa terbaik routing protokol berdasarkan rata-rata

throughput diperoleh pada skenario pause time 200s dengan kecepatan mobilitas

1m/s menggunakan protokol routing S-AOMDV, seperti terlihat pada Gambar

4.12.(e).

53

(a) (b)

(c) (d)

(e)


dengan Variasi Pause Time. (a) Pause Time = 0; (b) Pause Time = 50;

(c) Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200

Analisis keseluruhan menunjukkan bahwa protokol routing S-AOMDV

memiliki performa berdasarkan rata-rata throughput yang lebih baik dibandingkan

AOMDV. Rata-rata throughput mengalami peningkatan rata-rata sebesar

1,3105% untuk percobaan dengan 50 node, 1,2411% untuk percobaan dengan 100

node dan 1,8457% untuk percobaan dengan 150 node.

54

4.4.4 Analisis Rata-rata Konsumsi Energi

Gambar 4.13 menunjukkan rata-rata konsumsi energi akibat adanya

mobilitas pada jaringan MANET. Grafik didapat dari data uji coba pada Tabel

4.11, yaitu uji coba pada jaringan MANET dengan jumlah node sebanyak 50.

Rata-rata konsumsi energi paling sedikit diperoleh pada skenario pause time 200s,

maximal speed 10m/s menggunakan protokol routing S-AOMDV seperti terlihat

pada gambar 4.13(e) yaitu 0,540 joule.

(a) (b)

(c) (d)

(e)



Pause Time = 100; (d) Pause Time = 150; (e) Pause Time = 200

55

(a) (b)

(c) (d)

(e)







Rata-rata konsumsi energi paling sedikit diperoleh pada skenario menggunakan

protokol routing S-AOMDV, pause time 50s dan maximal speed 25m/s yaitu

1,370 joule seperti terlihat pada Gambar 4.14(b).

56

(a) (b)

(c) (d)

(e)







Rata-rata konsumsi energi paling sedikit diperoleh pada skenario menggunakan

protokol routing S-AOMDV, pause time 200s dan maximal speed 1m/s yaitu

2,090 joule seperti terlihat pada Gambar 4.15(e).

57

Penggunaan protokol routing S-AOMDV menurunkan rata-rata

konsumsi energi sebesar 4,3774%, untuk percobaan dengan 50 node, 3,8462%

untuk percobaan dengan 100 node dan 4,5013% untuk percobaan dengan 150

node. Analisis secara menyeluruh menunjukkan bahwa protokol routing S-

AOMDV memiliki performa berdasarkan rata-rata konsumsi energi yang lebih

baik dibandingkan AOMDV. Hal ini dikarenakan semakin sedikit data drop akan

memperkecil kemungkinan proses pencarian rute kembali sehingga menurunkan

konsumsi energi.

58


59

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Sub-bab ini memaparkan kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan

hasil rangkaian uji coba dan analisis penelitian yang dilakukan terhadap

metode yang diusulkan. Kesimpulan tersebut adalah sebagai berikut :

1. Protokol routing S-AOMDV telah berhasil memperbaiki protokol

AOMDV asli dalam menangani masalah hilangnya paket data karena

adanya mobilitas node pada jaringan. Hal ini dibuktikan dengan hasil uji

coba yang menunjukkan bahwa jumlah data drop mengalami rata-rata

penurunan jika menggunakan protokol routing S-AOMDV yaitu sebanyak

8,2556% pada percobaan dengan 50 node, 10,7282% pada percobaan 100

node dan 12,3661% pada percobaan 150 node.

2. Semakin kecil paket data drop maka persentase antara paket data yang

dikirim dengan paket data yang diterima semakin meningkat. Dari hasil uji

coba menunjukkan bahwa PDR mengalami rata-rata peningkatan sebesar

1,2410% pada uji coba dengan 50 node, 1,1118% pada uji coba dengan

100 node dan 1,9230% pada uji coba dengan 150 node. Hal tersebut

membuktikan bahwa protokol routing S-AOMDV memiliki presentase

PDR yang lebih baik dibandingkan AOMDV.

3. Protokol routing S-AOMDV memiliki rata-rata throughput lebih besar

dibandingkan AOMDV. Hal ini dibuktikan dari hasil uji coba yang

menunjukkan bahwa throughput mengalami peningkatan rata-rata sebesar

1,3105% untuk percobaan dengan 50 node, 1,2411% untuk percobaan

dengan 100 node dan 1,8457% untuk percobaan dengan 150 node.

4. Rata-rata konsumsi energi menurun sebesar 4,3774%, 3,8462%, 4,5013%

berturut-turut pada percobaan 50 node, 100 node dan 150 node. Hal ini

membuktikan bahwa kinerja protokol routing S-AOMDV lebih baik

dibandingkan AOMDV ditinjau dari besarnya rata-rata konsumsi energi.

60

5. Kinerja protokol routing sangat dipengaruhi oleh adanya mobilitas node,

arah mobilitas dan jumlah node.

6. Meskipun protokol routing S-AOMDV memiliki kinerja yang lebih baik

dibandingkan AOMDV, namun selisih kinerjanya masih kecil atau kurang

signifikan. Hal ini karena mekanisme pemilihan rute stabil hanya

berdasarkan nilai stabilitas rute yang telah didapat sebelumnya.

5.2 Saran

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap protokol routing

S-AOMDV, masih diperlukan lagi pengembangan pada protokol ini agar

diperoleh kinerja protokol yang lebih signifikan jika dibandingkan dengan

algoritma AOMDV asli.

61

DAFTAR PUSTAKA

Achour, R., & Zbigniew, D. (2009). Routing Based on Link Expiration Time for

MANET Performance Improvement . IEEE 9th Malaysia International

Conference on Communications. Kuala Lumpur Malaysia.

Balakrishna, R., Rao, U. R., & Geethanjali, N. (2010). Performance issues on

AODV and AOMDV for MANETS. International Journal of Computer

Science and Information Technologies (IJCSIT), (hal. 38-43).

Camp, T., Boleng, J., & Davies, V. (2002). A Survey of Mobility Models for Ad

Hoc Network Research. Wireless Communication & Mobile Computing

(WCMC), (hal. 483-502).

Close, D. B., Robbins, A. D., Rubin, P. H., Stallman, R., & Oostrum, v. P. (1995).

The AWK Manual. Free Software Foundation, Inc.

Dana, A., Zadeh, A. K., & Noori, S. A. (2008). Backup Path Set Selection in

Mobile Ad Hoc Wireless Network using Link Expiration Time . Compters

and Electrical Engineering (hal. 503-519). Elsevier Ltd.

Jatmika, A. H. (2011). Optimasi Routing pada Jaringan MANET Menggunakan

MEDSR dan LET. Surabaya: Tesis Master Jurusan Teknik Informatika

ITS.

Marina, M. K., & Das, S. R. (2006). Ad hoc On-demand Multipath Distance

Vector Routing. Wireless Communication Mobile Computing (hal. 969-

988). Wiley InterScience.

Meeneghan, P., & Delaney, D. (2004). An Introduction to NS, Nam and OTcl

scripting. National University of Ireland, Department of Computer Science

Technical Report Series, Maynooth, Co. Kildare, Ireland.

Perkins, C. E., Belding-Royer, E., & Das, S. (2003). Ad Hoc On-Demand

Distance Vector Routing. Dalam RFC 3561. Addison Wesley.

Sarkar, S. K., Basavaraju, T., & Puttamadappa, C. (2007). Ad Hoc Mobile

Wireless Networks: Principles, Protocols and Applications. Auerbach

Publications.

62

Su, W., Lee, S.-J., & Gerla, M. (2000). Mobility Prediction and Routing in Ad

Hoc Wireless Networks. International Journal of Network Management.

Su, W., Lee, S.-J., & Gerla, M. (2000). Mobility Prediction in Wireless Networks.

EEE Military Communications Conference , (hal. 491-495).

63

LAMPIRAN

Lampiran 1. Kode simulasi pada file TCL NS-2.35

# =========================================================

# Define options

# =========================================================

set val(chan) Channel/WirelessChannel ;# Channel Type

set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;# radio-propagation model

set val(netif) Phy/WirelessPhy ;# network interface type

set val(mac) Mac/802_11 ;# MAC type

set val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;# interface queue type

set val(ll) LL ;# link layer type

set val(ant) Antenna/OmniAntenna ;# antenna model

set val(ifqlen) 50 ;# max packet in ifq

set val(nn) 50 ;# number of mobile nodes

#set val(nn) 100 ;# number of mobile nodes

#set val(nn) 150 ;# number of mobile nodes

set val(rp) AOMDV ;# routing protocol

set val(x) 1000 ;# X dimension of the

topography

set val(y) 1000 ;# Y dimension of the

topography

set val(seed) 1.0

set val(cp) "traffic_file_name" ;# traffic

set val(sc) "mobility_file_name" ;# mobility

set val(tr) trace_file_name.tr ;# trace file

set val(nam) nam_file_name.nam ;# nam trace file

set val(stop) 250 ;# simulation time

#set val(energymodel) EnergyModel ;

#set val(initialenergy) 1000.0 ;# Initial energy in Joules

# =========================================================

# Main Program

# =========================================================

# create simulator instance

set ns_ [new Simulator]

# set wireless channel, radio-model and topography objects

set wtopo [new Topography]

64

# create trace object for ns and nam

set tracefd [open $val(tr) w]

set namtrace [open $val(nam) w]

$ns_ trace-all $tracefd

$ns_ namtrace-all-wireless $namtrace $val(x) $val(y)

# define topology

$wtopo load_flatgrid $val(x) $val(y)

# Create God

set god_ [create-god $val(nn)]

# Create channel #1

set chan_1_ [new $val(chan)]

#global node setting

$ns_ node-config -adhocRouting $val(rp) \

-llType $val(ll) \

-macType $val(mac) \

-ifqType $val(ifq) \

-ifqLen $val(ifqlen) \

-antType $val(ant) \

-propType $val(prop) \

-phyType $val(netif) \

-topoInstance $wtopo \

#-energyModel $val(energymodel)\

#-initialEnergy $val(initialenergy)\

-agentTrace ON \

-routerTrace ON \

-macTrace OFF \

-movementTrace ON \

-channel $chan_1_

# Create the specified number of nodes [$val(nn)] and "attach" them to the

channel.

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

set node_($i) [$ns_ node]

$node_($i) random-motion 0 ;# disable random motion

}

# Define node traffic model

puts "Loading connection pattern..."

source $val(cp)

# Define mobility model

puts "Loading scenario file..."

source $val(sc)

65

# Define node initial position in nam

# 50 defines the node size in nam, must adjust it according to your scenario

# The function must be called after mobility model is defined

for {set i 0} {$i < $val(nn)} {incr i} {

$ns_ initial_node_pos $node_($i) 50

}

# Tell nodes when the simulation ends

for {set i 0} {$i < $val(nn) } {incr i} {

$ns_ at $val(stop) "$node_($i) reset";

}

# ending nam and the simulation

$ns_ at $val(stop) "$ns_ nam-end-wireless $val(stop)"

$ns_ at $val(stop) "stop"

$ns_ at $val(stop) "puts \"NS EXITING...\" ; $ns_ halt"

proc stop {} {

global ns_ tracefd namtrace

$ns_ flush-trace

close $tracefd

close $namtrace

}

puts "Starting Simulation..."

$ns_ run

66


67

BIOGRAFI PENULIS

Nurfiana lahir di Kali Wungu, 10 Desember 1979,

merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis

memulai pendidikan dasar di SDN Pengenan I, dan

melanjutkan ke jenjang sekolah menengah pertama di

SMP Muhammadiyah Kalirejo, Lampung Tengah. Pada

tahun 1999 penulis menyelesaikan studi jenjang sekolah

menengah atas di SMA Negeri 1 Kotaagung, Tanggamus.

Tahun 1999 penulis melanjutkan studi jenjang diploma di Jurusan Teknik

Komputer STMIK/STIE Darmajaya Bandar Lampung, dimana penulis

merupakan salah satu mahasiswa angkatan pertama di jurusan ini. Pada tahun

2005 penulis melanjutkan studi S1 jurusan Sistem Komputer dan memperoleh

gelar Sarjana Komputer pada tahun 2007. Pada tahun 2009 penulis melanjutkan

studi ke jenjang S2 di Jurusan Teknik Informatika Institut Teknologi Sepuluh

Nopember (ITS) Surabaya. Pada jenjang ini penulis mengambil bidang keahlian

komputasi berbasis jaringan. Dari tahun 2009 sampai saat ini penulis menjadi

Staf Pengajar di jurusan Sistem Komputer Informatics and Business Institute

Darmajaya Bandar Lampung.

Email : [email protected]

mailto:[email protected]

Documents

Laporan Thesis (Revisi) Ver 2b.pdf