TUGAS AKHIR. Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiya Malang

(1)

i

Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan

Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector

(FB-AODV) pada Wireless Mesh Network

TUGAS AKHIR

Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiya Malang

Oleh :

Aris Budi Prabowo 07560342

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2013

(2)

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan

Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector

(FB-AODV) pada Wireless Mesh Network

TUGAS AKHIR

Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Menyetujui

Pembimbing I Pembimbing II

Yuda Munarko, S.Kom, M.Sc Setio Basuki, ST NIP : 108.0611.0443 NIP : 108.0907.0477

(3)

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan

Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector

(FB-AODV) pada Wireless Mesh Network

TUGAS AKHIR

Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh : Aris Budi Prabowo

07560342

Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus oleh tim penguji pada tanggal 27 Juli 2013

Menyetujui

Penguji I Penguji II

Zamah Sari, ST, MT Agus Eko Minarno, S.Kom

NIDN : 070.808.7701 NIDN : 072.911.8203

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Informatika

Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT NIP : 108.9504.0330

(4)

iv

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Aris Budi Prabowo

Tempat, Tanggal Lahir : Kudus, 7 April 1987

NIM : 07560342

Fakultas : Teknik

Program Studi : Teknik Informatika

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

1. Skripsi dengan berjudul “Mobile-based Voice over Internet Protocol

(VoIP) menggunakan Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc

On-demand Distance Vector (FB-AODV) pada Wireless Mesh Network” adalah hasil karya saya, dan dalam naskah skripsi ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian atau keseluruhan, kecuali secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka.

2. Apabila ternyata di dalam naskah skipsi ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, saya bersedia skripsi ini digugurkan dan gelar akademik yang telah saya peroleh dibatalkan, serta diproses dengan ketentuan hukum yang berlaku.

3. Skripsi ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan hak bebas royalty non eksklusif.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya untuk dipergunakan sebagaimana mestinya.

Mengetahui, Malang, 29 Juli 2013

Dosen Pembimbing yang menyatakan

(5)

v ABSTRAK

Wireless Mesh Network (WMN) merupakan salah satu jenis arsitektur jaringan ad-hoc yang bekerja secara multihop (saling me-relay). Salah satu routing protocol WMN, yaitu FB-AODV yang merupakan salah satu ekstensi dari protokol AODV. Protokol ini akan digunakan untuk membentuk dynamic routing pada Wireless Mesh Network yang memungkingkan komunikasi tetap berlangsung walaupun terjadi perubahan node dan secara otomatis membangun rute baru untuk setiap perubahan node dalam pengiriman paket data.

Dalam tugas akhir ini akan diimplementasikan VoIP menggunakan protokol routing FB-AODV pada Wireless Mesh Network. Berdasarkan analisis implementasi dan pengujian, menunjukkan, bahwa protokol routing FB-AODV memiliki nilai QoS yang cukup baik. Terutama saat pengujian paket data VoIP pada protokol RTP, sequence error saat pengiriman data tersebut relatif kecil. Demikian juga dengan beban rata - rata CPU dan penggunaan memori juga relatif kecil.

(6)

vi

ABSTRACT

Wireless Mesh Network (WMN) is one of the ad-hoc network architecture that works multihop (each relay). One of the WMN routing protocol is FB-AODV which is one of the AODV protocol extensions. This protocol will be used to establish dynamic routing in Wireless Mesh Network which possible to make the communication still connected although the node has change, and will automaticaly build a new route every node changes when sending a data packet.

In this project will be implemented VoIP using FB-AODV routing protocol on Wireless Mesh Network. Based on the analysis on implementation and testing shows that FB-AODV routing protocol have a good Quality of Service (QoS) value. Especially when testing VoIP data packets on the RTP protocol, sequence errors during transmission of data is relatively small. Likewise, the average load - average CPU and memory usage is also relatively small.

(7)

vii

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya bagi Allah SWT, dengan limpahan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector (FB-AODV) pada Wireless Mesh Network” ini sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar sarjana Komputer di Universitas Muhammadiyah Malang.

Dalam menyusun skripsi ini, penulis memperoleh bantuan dan pengarahan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan rendah hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT yang memberikan kemudahan dan kelancaran dalam segala hal. 2. Rosul Muhammad SAW, yang telah mengantarkan umat manusia dari jaman

kebodohon menujuke jaman dengan umat yang berakhlak dan berilmu.

3. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan moril maupun materil serta do’a yang tiada hentinya.

4. Bapak Yuda Munarko, S.Kom, M.Sc sebagai pembimbing I, yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis.

5. Bapak Setio Basuki, ST sebagai pembimbing II, yang juga telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis.

6. Teman – teman dan saudara – saudara semua, terima kasih atas do’a dan dukungannya selama ini.

7. Parttimer di Lab Informatika UMM, yang telah membantu menyediakan alat dan tempat sebagai eksperimen tugas akhir penulis.

Seperti dalam pepatah “tak ada gading yang tak retak”. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan.

Malang, 29 Juli 2013

(8)

viii

DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Lembar Persetujuan ... ii

Lembar Pengesahan ... iii

Lembar Pernyataan Keaslian ... iv

Abstrak ... v

Abstract ... vi

Kata Pengantar ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GRAFIK... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 2 1.3 Tujuan... 2 1.4 Batasan Masalah ... 2 1.5 Metode Penelitian ... 3 1.6 Sistematika Pembahasan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Wireless Mesh Networking ... 6

2.2 flow-Based Ad-Hoc On demand Distance Vector (FB-AODV) ... 7

2.3 Voice Over Internet Protocol (VOIP) ... 11

2.4 Quality of Service (QoS) ... 12

2.4.1 Latency atau Delay ... 12

2.4.2 Delay Variation ... 13

2.4.3 Packetloss ... 13

2.5 Cross Compiling ... 13

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisa Sistem ... 14

(9)

ix

3.1.2 Analisa Sistem Sisi Node VOIP Server ... 15

3.2 Analisa Kebutuhan Sistem ... 16

3.2.1 Kebutuhan Sisi Mobile Nodes... 16

3.2.2 Kebutuhan Sisi Node VOIP Server ... 17

3.3 Perancangan Arsitektur Sistem ... 17

3.3.1 Perancangan Arsitektur Hardware ... 18

3.3.2 Perancangan Arsitektur Software ... 19

3.4 Perancangan Proses Sistem ... 20

3.5 Perancangan Pengujian Sistem ... 22

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem ... 24

4.1.1 Implementasi Protokol FB-AODV pada Node VOIP Server ... 24

4.1.2 Implementasi Protokol FB-AODV pada Mobile Node ... 28

4.1.3 Implementasi VOIP Server ... 30

4.1.4 Implementasi VOIP Client ... 33

4.2 Pengujian Sistem ... 36

4.2.1 Pengujian Fungsionalitas Jaringan ... 36

4.2.1.1 Pengujian Node yang terkoneksi dengan protokol FB-AODV ... 36

4.2.1.2 Pengujian Handover pada protokol FB-AODV ... 36

4.2.1.3 Pengujian QoS... 38

4.2.2 Pengujian Beban Kerja CPU dan Memory ... 44

4.3 Analisa Hasil Pengujian ... 46

4.3.1 Analisa pengujian node yang terkoneksi dengan protokol FB-AODV ... 46

4.3.2 Pengujian handover pada protokol FB-AODV ... 46

4.3.3 Analisa Pengujian QoS ... 47

4.3.4 Analisa Pengujian Beban Kerja CPU dan Memory ... 51

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 52

5.2 Saran ... 53

(10)

x

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengukuran Latency ... 48 Tabel 4.2 Pengukuran Throughput ... 49 Tabel 4.3 Pengukuran Jitter (secara RTP) ... 50

(11)

xi

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 Pengukuran Latency ... 44 Grafik 4.2 Pengukuran Throughput ... 45 Grafik 4.3 Pengukuran Jitter (secara RTP) ... 46

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Topologi WMN dengan koneksi ad-hoc ... 17

Gambar 3.2 Route Discovery ... 18

Gambar 3.3 Arsitektur software pada OSI Layer ... 19

Gambar 3.4 Desain arsitektur sistem Android ... 20

Gambar 3.5 Flowchart proses Route Discovery ... 21

Gambar 3.6 Skenario proses handover ... 22

Gambar 4.1 Source FB-AODV ... 25

Gambar 4.2 Proses Compiling ... 25

Gambar 4.3 Detil arsitektur protokol FB-AODV ... 25

Gambar 4.4 Option FB-AODV ... 26

Gambar 4.5 Konfigurasi wireless interface... 27

Gambar 4.6 Protokol FB-AODV berjalan pada interface wlan0 ... 27

Gambar 4.7 Proses Cross Compiling arsitektur ARM ... 28

Gambar 4.8 Hasil Cross Compiling ... 28

Gambar 4.9 Load WLAN driver ... 29

Gambar 4.10 Daftar modul yang terpasang pada Android ... 29

Gambar 4.11 Konfigurasi wireless interface ... 29

Gambar 4.12 Wireless interface mode ad-hoc ... 29

Gambar 4.13 Protokol routing berjalan pada mobile node ... 30

Gambar 4.14 Pilihan untuk instalasi OpenSIPS ... 31

Gambar 4.15 Konfigurasi listening IP pada OpenSIPS ... 31

Gambar 4.16 Konfigurasi DB Deployment ... 32

Gambar 4.17 Proses penambahan user VoIP ... 32

Gambar 4.18 Proses monitor server VoIP... 33

Gambar 4.19 Tampilan Dial VoIP Client ... 33

Gambar 4.20 Halaman Setting VoIP ... 34

Gambar 4.21 Set alamat IP server VoIP ... 34

Gambar 4.22 Set VoIP ID / Phone Number ... 35

Gambar 4.23 Set password VoIP Client ... 35

(13)

xiii

Gambar 4.25 Skenario pengujian handover 1 ... 37

Gambar 4.26 Traceroute proses handover 1 ... 37

Gambar 4.27 Skenario pengujian handover 2 ... 37

Gambar 4.28 Traceroute proses handover 2 ... 37

Gambar 4.29 command listening iperf tool ... 38

Gambar 4.30 Pengiriman paket data dari setiap node iperf tool ... 38

Gambar 4.31 monitoring paket dengan wireshark ... 39

Gambar 4.32 Monitoring 6 kali VoIP Calls ... 39

Gambar 4.33 Monitoring RTP Stream ... 40

Gambar 4.34 Analisa paket data RTP ... 40

Gambar 4.35 Grafik paket data RTP ... 40

Gambar 4.46 Monitoring CPU dan Memory node 1 ... 44

Gambar 4.50 Analogi Coverage jaringan Mesh 1 ... 46

Gambar 4.51 Analogi Coverage jaringan Mesh 2 ... 47

Gambar 4.52 Proses ping dari node 4 ke node 1 ... 48

(14)

xiv

DAFTAR PUSTAKA

[1] FB-AODV. [Online], http://sourceforge.net/project/fbaodv/files/, diakses tanggal 5 Mei 2013

[2] AODV. [Online], http://moment.cs.ucsb.edu/AODV/, diakses pada tanggal 7 Mei 2013

[3] Dragos, Niculescu. Samrat, Ganguli. Kyungtae, Kim. “Performance of VoIP in a 802.11 Wireless Mesh Network”, NEC Laboratories America, Princeton,NJ.

[4] Corriero, Nicole. Covino, Emanuele. Mottola, Angelo. “An Approach to use FB-AODV with Android”, University of Bari Italy. 2011

[5] Konsep Sistem Operasi.pdf

http://elib.unikom.ac.id/files/disk1/452/jbptunikompp-gdl-rendrapurw-22577-2-unikom_r-i.pdf, diakses tanggal 12 Mei 2013

[6] M. Abolhasan, T. Wysocki, and E. Dutkiewicz, “A review of routing protocols for mobile ad hoc networks,” Ad Hoc Networks, vol. 2, no. 1,pp. 1–22, January 2004.

[7] Mesh Network Jaringan Cerdas, Luas, Tanpa Putus.pdf

http://www.solper.com/pic/219-vol-13-b.pdf, diakses pada tanggal 12 Mei 2013

[8] Stuedi, Patrick. Alonso, Gustavo. “Wireless Ad Hoc VoIP”, Department of Computer Science, Swiss Federal Institute of Technology.

[9] Elizabeth M. Royer, Chai-Keong Toh. “A Review of Current Routing Protocol for Ad-Hoc Mobile Wireless Network” 2004.

[10] Shih-Lin Wu, Yu Chee Tseng. “Wireless Ad-Hoc Networking”. Auerbach Publications, 2007

[11] Joshi, Avinash. Hasty, Vann. Bahr, Michael. “Routing Protocols for MANET”. MeshNetworks Inc, Siemens Corporate Technology, 2004 [12] Rahmadita, Dwi Ayu. Hadi, M. Zen Samsono. “Analisa Aplikasi VoIP

Pada Jaringan MPLS”, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya – Indonesia