LANDAS AN TEORI
2.1 Communication, Navigation, Surveillance S ystem / Air Traffic Management (CNS /ATM)
Seiring dengan pertumbuhan penumpang pesawat yang semakin pesat sekarang ini, tentunya akan membuat pengatur lalu lintas udara harus bekerja ekstra untuk menangani semua pesawat yang masuk atau keluar dari suatu bandara atau yang berada di suatu wilayah informasi penerbangan (Flight Information Region, FIR) yang dapat menimbulkan tekanan ke penyedia layanan lalu lintas udara, wilayah udara yang semakin padat, dan sumber daya bandara ketika mereka berjuang untuk memenuhi permintaan yang terus bertambah. Hasil yang diperoleh adalah kepadatan yang terus bertambah dan penundaan yang terjadi karena keterbatasan kapasitas sistem yang ada sekarang ini. Keterbatasan yang ada saat ini juga disebabkan karena propagasi line-of-sight dari komunikasi, navigasi, dan pemantauan sekarang ini, misalnya komunikasi high-frequency.
Keterbatasan lainnya juga dapat disebabkan oleh keterbatasan komunikasi suara dan kurangnya sistem pertukaran data digital air-ground. Pemberian informasi layanan lalu lintas udara saat ini juga disediakan secara inkonsisten dalam layanan CNS dan manajemen lalu lintas udara (Air Traffic Management, ATM ) karena keterbatasan teknologi yang digunakan di belahan dunia yang berbeda. Transisi menuju suatu sistem yang dapat digunakan secara global dan tidak bermacam- macam diperlukan untuk menjamin konsistensi penyediaan layanan informasi lalu
Dengan teknologi yang ada sekarang ini, tentunya tidak cukup untuk dapat mengatur pesawat yang melintas dalam suatu wilayah informasi penerbangan (Flight Information Region, FIR). Agar sebuah pesawat dapat mencapai bandara tujuannya dari bandara asalnya, diperlukan sebuah waypoint. Waypoint adalah titik-titik navigas i yang tersebar di sepanjang rute, baik menuju bandara tujuan maupun bandara asal. Tujuan waypoint ini untuk mengarahkan pesawat menuju bandara tujuan. Setiap pesawat yang akan mengudara menuju bandara tujuannya harus melewati waypoint-waypoint yang ada dalam setiap rute yang dilaluinya untuk memastikan rute yang dilaluinya benar. Hal ini tentu membuat jarak dan waktu tempuh yang dihabiskan pesawat untuk mencapai suatu tujuan bertambah, karena kurangnya manajemen lalu lintas udara yang baik.
Untuk mendukung sistem penerbangan yang aman, efektif, dan efisien, dibutuhkan sebuah sistem pemantauan pesawat yang baru dari segi Komunikasi, Navigasi, dan Pemantauan (Communication, Navigation, and Surveillance) dengan menggunakan teknologi satelit, yang disebut sebagai sistem CNS. Sistem ini membawa dampak positif bagi dunia penerbangan karena CNS membantu komunikasi antara pesawat dengan darat, optimalisasi rute penerbangan, dan pemantauan posisi pesawat. Sehingga pada akhirnya, sistem CNS ini membentuk dan mendukung sebuah layanan dasar dari manajemen lalu lintas udara (Air Traffic Management) yang baru.
2.1.1 Komunikasi
Sistem komunikasi saat ini masih menggunakan komunikasi data suara.
Sistem ini memiliki kendala karena beberapa kru darat tidak menghubungi pesawat yang terpisah oleh faktor geografis, misalnya bukit, gunung, dan lain- lainnya. Dengan menggunakan teknologi satelit yang baru, komunikasi pesawat dengan kru di darat dan sebaliknya dapat terjadi karena tidak terkendala dengan masalah geografis. Dalam dunia penerbangan, ada dua cara komunikasi yang dilakukan, yaitu komunikasi secara ground to ground dan air to ground.
Gambar 2.1 – Tampilan instrumen-instrumen penerbangan di kokpit pesawat.
Komunikasi ground to ground adalah komunikasi yang dilakukan antar pengelola ruang udara di darat, di wilayah Indonesia. Ada beberapa jenis komunikasi ground to ground, antara lain adalah Aeronautical Fixed Telecommunication Network (AFTN), Common ICAO Data Interchange Network (CIDIN), Aeronaitocal Telecommunication Network (ATN), dan IPv4.
Sedangkan, komunikasi air to ground adalah komunikasi yang dilakukan dari pilot di pesawat dengan pengelola ruang udara di wilayah Indonesia.
Beberapa jenis komunikasi air to ground antara lain adalah Very High Frequency- Extended Range (VHF-ER), Very High Frequency (VHF), dan Very High Frequency Data Link (VDL), Regional and Domestic Air Route Area (RDARA), Major World Air Route Area (M WARA). Komunikasi yang dilakukan sekarang ini masih menggunakan komunikasi data suara pada frekuensi VHF. Dengan jangkauan tertentu, VHF tidak dapat menjangkau seluruh wilayah tanggung jawab udaranya. Oleh karena itu, VHF-ER berperan penting dalam melakukan komunikasi air to ground dengan cara menambahkan jangkauan VHF yang dipasang di suatu lokasi tertentu yang tidak terjangkau oleh gelombang VHF, misalnya di pegunungan atau daerah dataran tinggi untuk menjangkau wilayah udara yang sangat luas. VDL adalah komunikasi digital pada frekuensi VHF yang digunakan pada subjaringan Aeronautical Telecommunication Network (ATN) dengan menggunakan protokol Bit Oriented, model referensi OSI (Open System Interconnection) untuk memenuhi kebutuhan Air Traffic Services (ATS) dan Airline Operation Centre (AOC).
Peralatan transceiver (pemancar dan penerima) yang beroperasi menggunakan frekuensi HF untuk komunikasi suara dari pilot di pesawat dengan kru pengatur lalu lintas udara di darat. Wilayah pelayanan terbagi menjadi dua:
• Regional and Domestic Air Route Area (RDARA) untuk melayani penerbangan domestik dengan menggunakan pemancar sebesar hingga 1kW.
• M ajor World Air Route Area (M WARA) untuk melayani penerbangan internasional dengan kisaran pemancar 3 kW hingga 5 kW.
Dengan adanya sistem CNS/ATM ini, komunikasi data dapat dilakukan secara otomatik tanpa harus berbicara secara langsung dengan kru di udara.
Gambar 2.2 – kiri: tampilan instrumen-instrumen penerbangan pada kokpit pesawat. Kanan: tampilan informasi cuaca dan lokasi pesawat.
2.1.1.1 Aeronautical Fixed Telecommunication Network (AFTN)
Teknologi AFTN konvensional mewakili sebuah investasi yang besar dalam peralatandan operasi. Namun demikian, AFTN konvensional hanya mampu mendukung satu jenis aplikasi, contohnya yang dapat berkomunikasi melalui transmisi pesan AFTN. Jenis aplikasi lainnya seperti:
• Aplikasi komputer yang interaktif (waktu respon dalam detik),
• M ode pembicaraan antara terminal (sesi hubungan antara pengguna),
• Transmisi data faks (data biner, bukan karakter), dan
• Aplikasi file transfer (pesan yang besar dan volume data)
Tidak dapat didukung oleh AFTN walaupun lokasi dari aplikasi aeronautical bertepatan dengan yang biasanya dilayani oleh stasiun AFTN.
Instalasi dan perawatan jaringan yang didedikasikan ke satu aplikasi khusus adalah penggunaan yang tidak efektif dari sumber daya yang berharga seperti switch, personil operasi, dan lain-lainnya.
CIDIN memungkinkan kemungkinan pertukaran data antara komputer dan antara terminal dan komputer. Aplikasi yang termasuk dalam kategori ini adalah:
• Air Traffic Services,
• Aeronautical Information Service,
• Operational Meteorological Service dan
• Search and Rescue Service.
Secara signifikan, Implementasi CIDIN telah meningkatkan operasi Air Navigation Services. Hal ini dimungkinkan CIDIN bahwa aplikasi yang belum teridentifikasi akan diimplementasikan menggunakan layanan yang disediakan CIDIN. Hingga saat ini, AFTN masih digunakan pada bandara-bandara di Indonesia.
Arsitektur CIDIN - Referensi Model untuk Layer Protokol
Desain CIDIN mengikuti standar yang ada untuk komunikasi data dan sesuai dengan model ISO 7 layer. Namun karena sejarah desain CIDIN, desainnya mencakup dua layer model, contohnya layer 3 dan 4. Karena hal ini, layer 3 dibagi menjadi dua layer, yaitu layer 3 (network) dan layer 3b (CIDIN Network).
Pekerjaan standardisasi protokol komunikasiinternasional saat inididasarkanpada M odelReferensi untukOpen System Interconnection. Konsep M odel Referensi tarkandung dalam Starndar ISO, ISO 7498 (dan berbagai adendum) dan dalam rekomendasi CCITT X.200 yang sesuai.
Sebuah sistem, yang dapat berkomunikasi dengan sistem lainnya adalah sebuah koleksi implementasi dari fungsi atau prosedur yang berbeda (implementasi dapat terjadi dalam hardware, software, atau dalam prosedur manual). Konsep dasar dari M odel Referensi adalah untuk memisahkan fungsi kedalam sejumlah kelompok atau layer. M odel Referensi menjelaskan fungsi komunikasi mana milik layer mana, tanpa menjelaskan prosedur komunikasi spesifik untuk menjalankan fungsi-fungsi. Struktur ini, bagaimanapun juga meletakkan framework atau arsitektur untuk definisi prosedur.
Set fungsi-fungsi, yang sebuah layer protokol siapkan untuk layer diatasnya (penggunanya), disebut layer “service”. Addressing menurut M odel Referensi berlangsung antara points (“service access points”) pada interface service. Secara umum, adalah tugas sebuah layer untuk mengambil layanan yang disediakan ke layer tersebut oleh layer dibawah dan mengubahnya menjadi layanan yang lebih berorientasi pada aplikasi untuk pengguna layer. Sebuah service menurut Reference M odel adalah, bagaimanapun juga hanya sebuah konsep abstrak dan tidak ada persyaratan ketat untuk mengimplementasikan interface service yang berhubungan dengan layer tertentu dan protokol.
Di sisi lainnya, protokol yang dijalankan antara dua bagian sebuah layer pada sistem yang berbeda (contohnya “protokol peer-to-peer” atau protokol
antaradua “entitas peer”) harus mematuhi peraturan yang sama dalam implementasi keduanya. Peraturan dinyatakan dengan cara pertukaran unit logical data yang disebut “protocol data units”, PDU. PDU mengikuti dari prinsip dasar model bahwa PDU dari satu layer dienkapsulasikan kedalam PDU di layer bawahnya untuk transmisi. Hal ini menyebabkan nested structure untuk header PDU. Ketika implementasi protokol diuji untuk kompabilitas, kepatuhan terhadap peraturan protokol dan coding yang benar dari PDU harus diselidiki.
Dalam rangka menstrukturkan fungsi pada layer kedalam bentuk yang lebih logical, Reference M odel memungkinkan pemisahan sebuah layer menjadi
“sub-layer”. Contohnya, struktur network layer menurut ISO menunjukkan tiga sub-layer dengan fungsi yang dijelaskan dengan baik. Prinsip yang dijelaskan untuk layer Reference M odel berlaku sejalan ke sub-layer juga. Konsep dasar Reference M odel diilustrasikan pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.3 - Konsep yang digunakan dalam Hubungan dengan Reference M odel untuk Open System Interconnection (OSI).
Fungsi Layer-Layer
Application layer adalah layer tertinggi dan terdapat fungsi user yang sistemnya dirancang untuk melakukan hal demikian. Fungsi layer lainnya adalah turunan dari fungsi aplikasi.
• Layer presentation bertanggung jawab untuk negosiasi bentuk dimana data aplikasi dinyatakan (sintaks data) dan memastikan bahwa aplikasi tersebut berkomunikasi dalam “bahasa” yang sama.
• Layer session mengatur hubungan logical antar users over time (“sessions”) bersamaan dengan sinkronisasi dan aspek dialog.
• Layer transport bertangguna jawab untuk transport data yang handal dari end system ke end system secara independen dari sumber daya jaringan yang digunakan.
• Layer network mengatur transmisi data melalui jaringan yang digunakan dengan tugas-tugas terkait routing, flow control, error recovery, dan lain- lain.
• Layer link memiliki tugas untuk mentransmisikan data di koneksi fisikal individual dalam jaringan.
• Layer physical sebagai layer terrendah berkaitan dengan interface physical (interchange circuits dan karakteristik kelistrikannya).
Dua jenis hubungan yang dikenal Reference M odel antara user pada beberapa layer adalah connection-oriented dan connectionless. Sebuah hubungan connection-oriented melibatkan sebuah hubungan tetap antara partner yang
berhubungan dan dapat terdiri dari pembentukan koneksi, data transfer, dan fase pemutusan. Sebuah hubungan connectionless tidak mempertahankan hubungan tetap ini.
Dalam hal Reference M odel, CIDIN menyediakan penggunanya dengan layanan transport yang connectionless.
CIDIN tidak mempertahankan hubungan yang tetap antara penggunanya sejak layanannya adalah connectionless. Untuk aplikasi seperti dialog interaktif, sebuah hubungan session harus dibuat oleh pengguna (contohnya dalam sebuah sesi protokol).
Gambar 2.4 – Struktur CIDIN User Data Field untuk M essages dalam Format AFTN.
Berikut adalah penjelasan mengenai gambaran paket header CIDIN / AFTN yang akan digunakan untuk komunikasi pada jalur AFTN sendiri ataupun
CIDIN. Pada gambar 2.5, M essage segment adalah data-data dari modul CNS/ATM yang dibuat oleh BPPT seperti
Gambar 2.5 – Struktur paket CIDIN
pada gambar 2.14 yang akan dikirimkan melalui CIDIN (Common ICAO Data Interchange Network) yang ditempatkan pada gambar 2.4 bagian TEXT dan ENDING. Adapun CIDIN packet header dan CIDIN transport header terletak pada gambar 2.4 bagian M odified AFTN Heading yang mencakup M ODIFIED ADDRESS, adalah sebuah format alamat khusus untuk komunikasi dengan AFTN, dan ORIGIN yang berisi informasi pengirim pesan, untuk pertukaran informasi antara CIDIN dengan AFTN.
2.1.1.2 ATN (Aeronautical Telecommunication Network)
ATN adalah sebuah jaringan global yang menyediakan komunikasi digital untuk memenuhi kebutuhan telekomunikasi yang bertambah dari pelayanan komunikasi digital untuk memenuhi kebutuhan telekomunikasi air to ground yang bertambah dari pelayanan komunikasi air traffic, kontrol operasi penerbangan dan komunikasi administrasi penerbangan.
ATN digunakan untuk menggantikan sistem komunikasi yang lama, yaitu AFTN (Aeronautical Fixed Telecommunication Network), yang menyebabkan kurangnya tingkat efisiensi kru pengatur lalu lintas udara atau pilot karena harus menggunakan format tertentu. Sedangkan dengan menggunakan ATN ini, komunikasi air to ground dan ground to ground akan dipermudah karena data-data informasi pesawat yang penting dapat diberitakan secara otomatis tanpa harus melaporkan secara manual lewat radio pesawat ke pengatur lalu lintas udara.
ATN ini akan menggunakan sistem COTS (Commercial Out of The Shell) dimana penyedia layanan akan membebankan tarif tertentu untuk mendapatkan layanan yang diinginkan, seperti penyediaan informasi terkait penerbangan, dan lain-lainnya.
2.1.1.3IPv4
IPv4 adalah sebuah protokol internet yang dibuat menggunakan model referensi OSI (Open System Interconnection) layer untuk mengidentifikasi berbagai peralatan jaringan serta elektronik menggunakan angka sebagai sebuah alamat dengan ukuran 32 bit. IPv4 dapat menampung hingga 4.29 miliar alamat. Namun dengan berkembangnya internet dan teknologi komputer mengakibatkan peningkatan penggunaan alamat IPv4, sedangkan kapasitas alamat IPv4 tidak bertambah. Untuk kedepannya, IPv4 akan digantikan oleh IPv6 untuk menampung lebih banyak pengguna internet dan peralatan
elektronik atau jaringan. Alamat IP terbagi menjadi public dan private.
Alamat IP public adalah alamat IP yang dapat diakses darimana saja, sedangkan private IP adalah alamat IP yang tidak dapat diakses dari luar jaringan. Informasi private IP adalah sebagai berikut:
Gambar 2.6 – Tabel Private IP
IPv4 memiliki 5 sub-kelas sebagai berikut:
Gambar 2.7 – Sub-kelas IPv4.
2.1.2 Navigasi
Dari segi navigasi, sistem sekarang ini masih menggunakan alat bantu yang ada di darat, dan pesawat harus mendekati alat bantu navigasi tersebut untuk meyakinkan bahwa rute penerbangan yang dilewatinya benar. Hal ini menyebabkan berkurangnya tingkat optimalisasi rute
penerbangan dan menambah konsumsi bahan bakar avtur karena harus mendekati alat bantu navigasi.
Dengan menggunakan sistem navigasi satelit GNSS (Global Navigation Satellite System), salah satunya adalah GPS (Global Positioning System), maka pesawat dapat melewati rute penerbangan yang direncanakan dengan mulus karena tidak perlu mendekati secara langsung alat bantu yang ada di sepanjang rute tersebut, namun dapat mendekatinya alat bantu tersebut untuk menandakan bahwa pesawat tersebut dalam rute yang benar, juga menghemat konsumsi bahan bakar.
2.1.2.1 Very High Frequency (VHF) Omnidirectional Radio Range (VOR) VOR singkatan dari Very High Frequency (VHF) Omnidirectional Radio Range, merupakan salah satu sistem navigasi yang menggunakan gelombang radio VHF dan digunakan oleh pesawat terbang untuk memberikan informasi navigasi pesawat. Frekuensi yang digunakan untuk navigasi adalah mulai dari 108 M Hz – 117.975 MHz.
Gambar 2.8 – Gambar VOR dan tampilan VOR pada layar.
Dalam prinsip dasar operasi VOR, stasiun radio memancarkan sinyal navigasi pada frekuensi VHF yang disebut sebagai sinyal “radial”.
Setiap VOR memiliki identifier terdiri dari 3 huruf dengan frekuensi yang telah ditetapkan untuk masing-masing VOR. Transponder di pesawat akan memancarkan sinyal sesuai dengan frekuensi VOR yang dipilih. Setelah diterima oleh stasiun radio VOR di darat, stasiun akan menjawab sinyal tersebut dengan mengirimkan sinyal posisi pesawat terhadap VOR. Titik referensi panduan pesawat adalah magnetic north pada VOR di pesawat.
Jika instrumen VOR di pesawat menunjukkan 360 radial, maka pesawat berada di utara VOR. Apabila instrumen VOR menunjukkan 90 radial, maka pesawat berada di sisi timur VOR. 180 radial menunjukkan posisi pesawat berada di selatan VOR dan 270 radial menandakan pesawat berada di sisi barat VOR. VOR digunakan untuk membantu pesawat menuju tujuannya dalam sebuah realisasi perencanaan rute penerbangan.
2.1.2.2 Distance Measuring Equipment (DME)
DM E (Distance M easuring Equipment) adalah alat navigasi udara yang berfungsi memberikan informasi jarak kepada pesawat, jarak yang diberikan adalah sudut miring antara pesawat dan transmiter dari DM E ini, dan bukan jarak sesungguhnya antara pesawat dan DM E.
Gambar 2.9 – gambar DM E dan tampilan DM E pada layar.
DM E beroperasi pada prinsip “line-of-sight”, DM E melengkapi informasi jarak dengan keakuratan tingkat tinggi. Sinyal yang dapat diandalkan dapat diterima pada jarak hingga 199 Nautical Mile (NM ) pada ketinggian line-of-sight dengan akurasi yang lebih baik daripada 1/2 mil atau3 persen jarak, tergantung mana yang lebih besar. Informasi jarak yang diterima dari peralatan DM E adalah jarak jangkauan miring dan bukan jarak horizontal aktual.
Prinsip kerja DM E adalah pesawat memberikan pertanyaan berupa kode dan frekuensi yang diatur pada interogator pesawat oleh pilot ke stasiun DM E di darat. Apabila DM E menerima sinyal yang sesuai dengan frekuensi dan kode morse yang tepat, maka DM E akan mengirimkan balik balasan sinyal interogator ke pesawat. Untuk mengetahui jarak dari DM E, instrumen DM E di pesawat akan menghitung perbedaan waktu antara sinyal yang dikirim dengan sinyal yang diterima di pesawat. Jarak dari DM E tersebut dinyatakan dalam nautical miles. M isalkan, pesawat
menerima sinyal balasan dari pesawat dalam waktu 8 microsecond, berarti jarak antara pesawat dan ground station adalah 8 x 6.173 = 49.384 NM (Nautical Miles).
DM E beroperasi pada frekuensi VHF sehingga pancarannya line of sight. Ketika pesawat memilih frekuensi VOR atau ILS suatu bandara, maka pesawat tersebut secara otomatis juga akan mendapatkan frekuensi dari DM E.
DM E beroperasi dalam 252 channel dengan jangkauan frekuensi 962 sampai 1213 M Hz. Channel-channel ini terdiri dari beberapa jenis frekuensi dan pemisahan antara pasangan pulsa, yaitu pada 126 pasangfrekuensi terdapat “X” channel dan pada 126 pasangan frekuensi lainnya terdapat “Y” channel. Lebar pulsa yang dipakai adalah 3,5 mikrodetik dengan efisiensi 0,5 mikrodetik. Pada “X” channel, jarak antar pulsa adalah 12 mikrodetik, juga pada interogator dan pulsa jawaban. Pada
“Y” channel, jarak antara pulsa adalah 36 mikrodetik pada interogator dan 30 mikrodetik pada pulsa jawaban. Jarak antara frekuensi interogator dengan pulsa jawaban adalah 63 M Hz.
2.1.2.3 NMEA (Format Data GPS )
NM EA adalah akronim untuk National M arine Electronics Association, yang didirikan pada tahun 1957 oleh sekelompok pedagang elektronik. Pada tahun 1983, dengan masukan dari produsen dan organisasi privat dan organisasi pemerintah, asosiasi mengadopsi NM EA
0183 sebagai format untuk melakukan interface peralatan elektronik laut.
Standar NM EA 0183 adalah aliran data dalam format ASCII, yang ditransmisikan pada kecepatan 4800 bps, dari talker ke listener, dimana talker adalah sebuah perangkat yang mengirim data ke perangkat lainnya (misalnya GPS Receiver) dan listener adalah sebuah perangkat yang menerima data dari perangkat lainnya (misalnya, komputer laptop yang dihubungkan dengan penerima GPS).
Beberapa talker ID umum antara lain:
- GP Penerima Global Positioning System
- LC Penerima Loran-C
- OM Penerima Omega Navigation - II Integrated Instrumentation
GPS dirancang harus memenuhi standar NM EA. Dapat digunakan dengan port komputer serial, menggunakan protokol RS232. Namun secara tegas standar NM EA tidak dengan RS232. M ereka merekomendasikan kesesuaian ke EIA-422. Kecepatan interface dapat disesuaikan pada beberapa model. Tetapi, standar NM EA adalah 4800 b/s (bit per detik) dengan delapan bit data, tidak ada parity, dan satu stop bit.
Format data navigasi yang digunakan di seluruh dunia adalah NM EA. Perangkat antarmuka standar NM EA 0183 menjelaskan kebutuhan sinyal listrik, data protokol transmisi dan waktu, dan format kalimat khusus untuk sebuah serial data bus dengan kecepatan 4800 baud.
Setiap bus hanya memiliki satu pembicara (talker) tetapi banyak pendengar (listener). Standar ini dimaksudkan untuk mendukung transmisi data serial satu arah dari pembicara tunggal ke satu atau lebih pendengar.
Data dimuat dalam bentuk ASCII (ditmbah carriage return dan line feed) yang dapat dicetak dan dapat memasukkan informasi seperti posisi, kecepatan, kedalaman, alokasi frekuensi, dan lain-lainnya.
Data dikirim dalam bentuk “kalimat”. Setiap kalimat diawali dengan “$”, diikuti oleh lima huruf alamat yang terdiri atas dua huruf talker identifier dan tiga huruf data identifier, diikuti oleh sejumlah data field yang dipisahkan dengan tanda koma (data field delimiter), dan diakhiri dengan cheksum (opsional), dan sebuah carriage return/line feed.
Sebuah kalimat maksimal dapat terdiri atas 82 karakter termasuk pembuka
“$” dan penutup <CR><LF>.
Jika data untuk sebuah field tidak tersedia, field tersebut dihilangkan, tetapi tanda koma akan membatasi field tersebut masih terkirim, dengan tanpa spasi diantaranya.
Karena beberapa field tergantung variabel, atau dapat dihilangkan seperti dijelaskan diatas, penerima dapat menemukan data field yang diinginkan dengan menghitung koma, daripada menghitung posisi karakter dalam kalimat.
Field optional checksum terdiri atas sebuah “*” dan dua digit heksa yang mewakili eksklusif OR dari antara semua karakter, tetapi tidak
termasuk “$” dan “*”. Beberapa kalimat NM EA membutuhkan sebuah checksum.Format yang kami gunakan dalam skripsi ini adalah GPGSA.
$GPGSA,A,3,04,05,,09,12,,,24,,,,,2.5,1.3,2.1*39 Keterangan:
GSA : Status satelit
A : Pemilihan otomatis 2D atau 3D fix (M = manual) 3 : 3D fix – nilai yang termasuk: 1 = no fix
2 = 2D fix
3 = 3D fix
04,05… : PRN satelit yang digunakan untuk fix 2.5 : PDOP (Presisi Dilusi)
1.3 : Presisi dilusi horizontal (HDOP) 2.1 : Presisi dilusi vertika (VDOP)
*39 : checksum data, selalu dimulai dengan *
Kalimat GPGSA ini menyediakan detil tentang kebiasaan fix.
Termasuk jumlah satelit yang sedang digunakan pada solusi sekarang dan DOP (dilution of precision). DOP adalah efek indikasi dari geometri satelit pada akurasi fix. DOP tidak memiliki satuan dimana jika nilainya lebih kecil maka lebih baik. Untuk 3D fix menggunakan 4 satelit dan angka yang dianggap sempurna adalah 1.0.Bagaimanapun juga untuk menunjukkan solusi yang lebih dalam lagi, memungkinkan untuk melihat angka dibawah 1.0.
Dalam aplikasi yang kami gunakan, contoh format NM EA yang sudah diproses adalah sebagai berikut:
Gambar 2.14 - Tampilan data yang dikirimkan dari modul CNS-ATM
Dari gambar 2.14 terdapat informasi berupa:
081313 : Waktu GPS (Realtime)
0632.1336 S : Koordinat latitude modul CNS-ATM (GPS) 10649.3798 E : Koordinat longitude modul CNS-ATM (GPS) 00 : PRN Satelit yang digunakan secara tetap 50.0 : Vertical Dilution of Precision (VDOP) 191.1 : Dilution of Precision (PDOP)
31.4 : Data sensor suhu
62.3 : Data sensor kelembaban 14 : Data sensor jarak
222 : Data warna Red 11 : Data warna Green 55 : Data warna Blue
Data yang diambil dari GPS termasuk geografis koordinat (bujur dan lintang) dan ketinggian, digunakan untuk posisi penerima di permukaan bumi.
2.1.3 Pemantauan
Dalam segi pemantauan sekarang ini, pemantauan dilakukan secara manual, baik dengan menghubungi kru darat atau dengan melihat radar yang ada. Pada sistem pemantauan menggunakan satelit, pesawat akan mengtransmisikan informasi-informasi penting selain posisinya secara otomatis melalui satelit ke sebuah unit Air Traffic Controller (ATC). Hal ini akan membantu mengurangi beban kerja pengatur lalu lintas udara karena data-data penting yang diperlukan sudah didapat secara otomatis dari pesawat.
2.1.3.1 Radar
Pada saat ini terdapat beberapa perangkat surveillance yang dapat digunakan, untuk perangkat radar:
• Primary Surveillance Radar (PSR) dan Secondary Surveillance Radar (SSR) adalah sebuah radar yang memantau keberadaan dan data target pesawat yang ada di sekelilingnya dalam radius tertentu. Perbedaannya, PSR melakukan pemantauan secara pasif.
Informasi yang diberikan adalah berupa jarak dan posisi pesawat dengan radar di darat. drjomhh sedangkan SSR melakukan
pemantauan secara aktif. Pada pemantauan dengan menggunakan PSR, data yang diperoleh dari pesawat adalah data jarak dan posisi pesawat. PSR tidak dapat menampilkan identitas pesawat tersebut, sehingga dibutuhkan SSR untuk membantu pengenalan pesawat yang terdeteksi di radar. SSR memberikan kelengkapan informasi pesawat tersebut baik di udara maupun di darat. Informasi yang diberikan oleh SSR adalah informasi jarak, posisi, kecepatan, ketinggian, dan kode identifikasi pesawat. PSR dan SSR, yang adalah bagian dari interrogator, akan memancarkan sebuah sinyal dalam bentuk kode-kode pulsa. Alat penerima sinyal tersebut di pesawat adalah transponder di pesawat tersebut. Sinyal yang diterima akan dijawab dengan menggunakan kode pulsa.
Gambar 2.15 – Primary Surveillance Radar dan Secondary Surveillance Radar
• M onopulse Secondary Surveillance Radar (M SSR) juga sama seperti SSR, namun jenis kode pulsa yang digunakan untuk berkomunikasi adalah kode pulsa mono. Dibandingkan dengan
SSR standar, M SSR tidak membutuhkan banyak jawaban dari pesawat. SSR standar membutuhkan 20-30 jawaban per scan dengan jarak keakuratan 230 m rms, sedangkan M onopulse SSR hanya membutuhkan 4-8 jawaban per scan dengan jarak keakuratan 13 m rms. M SSR akan menggantikan SSR pada umumnya dan mengurangi jarak minimum pemisahan antar pesawat yang semula 10 NM (19 Km) menjadi 5 NM (9.3 Km).
Gambar 2.16 – Radar M SSR yang dipasang diatas radar PSR
2.1.3.2 Automatic Dependent Surveillance (ADS )
Perangkat ADS pada umumnya adalah sebuah peralatan pemantauan yang bergantung pada keakuratan sinyal Global Navigation Satellite System (GNSS) untuk mendapatkan informasi data posisi pesawat dan data-data pesawat lainnya yang berada dalam jangkauan peralatan ADS tersebut, yang diberitahukan kepada pesawat-pesawat di udara ataupun stasiun di darat yang diperlengkapi peralatan untuk menerima kiriman data tersebut.
ADS terbagi dua, yaitu Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADSB) dan Automatic Dependent Surveillance Contract (ADSC). Keduanya memiliki fungsionalitas yang sama, namun memiliki cara pengaksesan yang berbeda. ADSB adalah sebuah layanan penyedia informasi yang gratis, sedangkan ADSC adalah informasi yang diberikan berasal dari layanan sebuah perusahaan atau penyedia jasa informasi secara kontrak kepada maskapai penerbangan yang membutuhkan informasi data layanan tersebut. Di masa yang akan datang, peralatan pemantauan di dunia yang semula menggunakan radar akan beralih untuk menggunakan ADS (ADSC, ADSB)
Gambar 2.17 – Cara kerja ADS-B
2.1.4 Air Traffic Management (ATM)
Air Traffic Management (ATM ) adalah sebuah sistem yang terdiri dari proses, prosedur, dan sumber daya yang memiliki tujuan untuk
memastikan pesawat dipandu menuju tujuannya dengan aman, baik di darat maupun di udara. Air Traffic Management terdiri dari beberapa komponen yang membangunnya:
1. Airspace management (pengaturan wilayah udara),
2. Air traffic flow and capacity management (ATFCM , manajemen kapasitas dan arus lalu lintas udara),
3. Air Traffic Control (ATC, pengendalian lalu lintas udara).
Airspace Management
Adalah sebuah sistem manajemen wilayah udara yang diatur oleh badan atau instansi tertentu untuk melakukan pembagian atas wilayah udara yang telah ditentukan. M anajemen wilayah udara yang ditentukan adalah wilayah udara untuk penerbangan sipil dan penerbangan militer.
M anajemen wilayah udara memiliki kendali atas penentuan wilayah udara.
Airspace management juga bertugas untuk membuat desain wilayah udara, mengkoordinasikan desain wilayah udara dan manajemennya untuk membangun jalur udara yang aman dan efisien.
Air traffic flow and capacity management
Komponen unit ini mendukung manajemen pengaturan arus dan kapasitas lalu lintas udara dalam suatu wilayah kendali yang berkontribusi pada keamanan, keteraturan, dan perjalanan pesawat yang lancar dengan memastikan kapasitas Air Traffic Controller dimanfaatkan hingga tingkat
maksimum. Setelah pilot membuat rencana penerbangan atas rute udara yang akan dilaluinya, data tersebut akan dicocokkan dengan data kapasitas rute yang akan dilalui apakah tersedia atau tidak. Rencana penerbangan ini akan dikumpulkan ke sebuah tempat pengumpulan data, dimana rencana penerbangan yang telah dibuat akan diproses dan dianalisa untuk memastikan slot kapasitas rute penerbangan yang diinginkan.
Air Traffic Control
Air Traffic Control adalah sebuah unit yang bertugas untuk menyediakan layanan pengaturan dan membantu pengarahan perjalanan pesawat dari dan ke bandara yang berada dalam wilayah kendali sebuah negara. Air traffic control memiliki tujuan untuk mencegah kecelakaan pesawat di udara dengan melakukan pemantauan rute dan pesawat yang bersimpangan dengan rute yang akan dilaluinya, mencegah kecelakaan pesawat pada saat di darat dengan kendaraan di sekitar bandara, dan memastikan efisiensi lalu lintas udara.
2.1.4.1 Flight Information Region (FIR)
Dalam lalu lintas udara, setiap negara diberikan kedaulatan untuk mengelola wilayah udaranya sendiri. M asing-masing wilayah udara memiliki sub-sub unit yang mendukung operasional lalu lintas udara. Sub- sub unit ini ditempatkan berdasarkan wilayah udara yang telah ditetapkan.
Wilayah udara yang pada umumnya dimiliki adalahAerodrome Traffic
Zone (ATZ), Control Zone (CTR), Control Area (CTA) yang terdiri atas TM A (Terminal Control Area) dan Airway (AWY), Flight Information Region (FIR), Upper Information Region (UIR), dan Advisory Area (ADA).
Wilayah udara ATZ adalah wilayah kendali udara yang paling kecil dalam skala area yang dikendailkan. Wilayah udara ATZ dapat berasal dapat menjangkau ketinggian dari darat hingga 1500 feet – 200 feet untuk menampung jaringan lalu lintas udara standar. Informasi yang disediakan dari control towerpada wilayah udara ATZ adalahAir Traffic Control Service(ATCS)yang menyediakan layanan pengaturan lalu lintas udara danAerodrome Flight Information Services (AFIS)yang hanya menyediakan informasi penerbangan berupa kondisi meteorologi, lalu lintas udara.
Diatas ATZ kita memiliki Control Zone (CTR) yang diatur oleh unit Approach Control (APP) dan menyediakan layanan ATCS dari darat hingga ketinggian tertentu.CTR dapat terdiri dari satu atau lebih wilayah udara ATZ. CTR dapat dibagi kedalam beberapa zona untuk mempermudah pengaturan lalu lintas udara.
Selanjutnya adalah Terminal Control Area (TMA). Ekspansi vertikal wilayah udara TM A ditentukan dari batas ketinggian tertentu hingga flight level 195 (FL195). TM A memiliki beberapa wilayah udara Control Zone (CTR) yang diatur oleh Area Control Center (ACC) dengan layanan lalu lintas udara yang disediakan adalah ATCS.
Airways adalah wilayah udara yang memiliki lebar jalur sebesar 10 NM (Nautical Miles) dengan batas bawah jalur yang diberikan oleh M EL (Minimum Enroute Level), sementara batas atas adalah FL195. Layanan pengaturan lalu lintas yang disediakan pada airway adalah ATCS. Pada chart yang diberikan pada pilot, sebagian area pada chart ditandai dengan segitiga yang kosong dan segitiga yang berisi. Ketika pesawat berada dalam sebuah airways ditandai dengan segitiga yang kosong, maka pilot tidak wajib melaporkan posisinya. Sedangkan ketika menyebrangi segitiga yang terisi, pilot wajib melaporkan posisinya. M asing-masing segitiga ini disebut FIX. Pada chart, diantara 2 fix, diberikan nama airway yang berbentuk kode alphanumerik, jarak antara dua fix, minimum enroute level, dan arah (heading). Diatas FL195, airway akan disebut rute.
Flight Information Region (FIR) adalah wilayah udara yang membentang dibawah flight level 195. FIR dikelola oleh FIC (Flight Information Center).Didalam FIR terdapat wilayah udara ATZ, CTR, TM A, dan AWY. FIR adalah sebuah wilayah udara yang tidak diatur.
Dalam wilayah udara ini, layanan udara yang disediakan adalah FIS (Flight Information Services) dan ALS (Alerting Service).
2.2 Performance Based Navigation (RNP, RNAV)
Salah satu bentuk pengembangan CNS/ATM dalam bidang navigasi adalah PBN. M enurut ICAO, PBN diartikan sebagai navigasi area berdasarkan kebutuhan kinerja untuk pesawat yang beroperasi sepanjang rute Air Traffic
System (ATS), pada sebuah prosedur pendekatan instrumen atau dalam wilayah udara yang ditunjukkan. Kebutuhan kinerja ditunjukkan dalam spesifikasi navigasi dalam hal keakuratan, integritas, kontinuitas, ketersediaan, dan fungsionalitas yang dibutuhkan untuk operasi yang diusulkan dalam konteks konsep ruang udara khusus.
Berdasarkan konteks tersebut, maka sistem navigasi yang ada sekarang ini akan dipantau berdasarkan performanya, baik peralatan yang ada di pesawat maupun infrastruktur navigasi yang ada. Seperti tampak pada gambar 2.18, konsep PBN bergantung pada spesifikasi navigasi, yaitu Area Navigation (RNAV) dan Required Navigation Performance (RNP) dan infrastruktur navaid yang ada di rute tersebut untuk mendukung aplikasi navigasi yang ada didalam pesawat.
Gambar 2.18 – konsep Performance Based Navigation (PBN)
Ada dua input komponen inti untuk aplikasi PBN, yaitu RNAV dan RNP.
RNAV adalah sebuah metode navigasi yang merupakan cakupan kerja dari stasiun navigasi bumi (VOR, DM E, ADF) dan tidak termasuk peringatan dan pemantauan kinerja. RNAV hanya memastikan pesawat berada pada jalur yang diinginkan, dengan cara memastikan pesawat berada dalam jangkauan infrastruktur alat bantu navigasi yang ditentukan dengan simpangan yang ditetapkan tanpa adanya peringatan keselamatan.
RNP adalah kemampuan pesawat untuk tetap berada dalam jalur yang ditetapkan dengan memperhatikan faktor peringatan keselamatan. RNP ini akan memberitahu kru pesawat apabila posisi aktual pesawat tersebut melebihi batas simpangan yang ditetapkan dari posisi rute yang ingin dilaluinya.
Pada akhirnya, implementasi dari PBN dengan berbasiskan RNP dan RNAV dapat berguna untuk membantu pesawat berada dalam rute yang diinginkan secara aman.
2.3 Algoritma Djikstra
Algoritma djikstra ditemukan oleh Eds ger W. Dijkstra pada tahun 1956 dan dipublikasikan pada tahun 1959. Algoritma djikstra adalah sebuah algoritma yang digunakan untuk menentukan jarak terpendek dari sebuah node asal ke node tujuan dengan menggunakan bobot terpendek dari hubungan setiap node lainnya yang tersedia. Aplikasi atau implementasi dari penggunaan algoritma ini, misalnya dalam hal jaringan adalah algoritma routing jaringan Open Shortest Path First (OSPF) yang digunakan pada router untuk mencapai node tujuan dengan bobot atau jarak terpendek.
Beberapa notasi yang digunakan untuk membantu penjelasan algoritma djikstra adalah sebagai berikut:
I(i,j) : panjang sebuah link yang menghubungkan node i ke node j.
a : node yang jarak terpendeknya sedang diperiksa untuk kesemua node lainnya.
dai : jarak terpendek yang diketahui node ‘a’ ke node ‘i’.
qi : node berikutnya yang terdekat dari node ‘a’ ke node ‘i’ pada jalur terpendek yang sudah diketahui.
c : node terakhir yang dipindahkan untuk menjadi “closedstate”.
x : x = dai y : y = qi.
Algoritma djikstra terdiri dari lima langkah berikut:
Langkah 1: Proses dimulai dari node. Karena panjang dari jarak terpendek node A ke node A adalah 0, maka jarak terpendek node A ke node A yang diketahui adalah 0. Node terdekat berikutnya dari node A akan dinotasikan oleh simbol + sehingga qa = +. Sejak panjang jarak terpendek dari node ‘a’ ke semua node lainnya pada jalur terpendek tidak diketahui, berikan qi = - untuk semua . Node yang sekarang hanya berada dalam “closed state” adalah node
‘a’. Oleh karena itu, c = a.
Langkah 2: untuk mengtransformasikan beberapa label sementara menjadi label permanen, periksa smua cabang (c,i) yang keluar dari node terakhir yang
berada dalam “closed state” (node c). Jika node i juga dalam keadaan “closed state”, lanjutkan pemeriksaan pada node berikutnya. Jika node iberada dalam keadaan “open state”, kita mendapatkan label pertama dai berdasarkan persamaan:
Yang berada pada sisi kiri persamaan adalah label baru dari node i.
Perhatikan bahwa dai muncul di sisi kanan persamaan adalah label lama untuk node i.
Langkah 3: Untuk menentukan node mana yang akan dituju selanjutnya dari keadaan “open state” menjadi “closed state”, kita membandingkan nilai dai untuk semua node yang berada dalam keadaan “open state” dan pilih node dengan nilai dai terkecil. Lakukan hal yang sama dengan node j. Node j berubah dari keadaan “open” ke keadaan “closed” karena tidak ada jalur dari a ke j yang lebih pendek dari daj. Jalur melalui node lainnya akan lebih panjang.
Langkah 4: kita telah memastikan bahwa j adalah node berikutnya untuk berubah dari “open state” menjadi “closed state”. Kemudian kita tentukan node terdekat berikutnya dari node j dan jalur terpendek yang mengarah dari node ‘a’
ke node j. Periksa panjang semua cabang (i,j) yang mengarah dari node “closed state” ke node j hingga kita menyatakan bahwa persamaan berikut ini terpenuhi :
Persamaan diatas juga akan dipenuhi untuk beberapa node t. Ini berarti bahwa node t adalah node terdekat dari node jpada jalur terpendek yang mengarah dari node ‘a’ ke node j. Oleh karena itu, kita dapat menuliskan bahwa qj = t.
Langkah 5: node j berada dalam “closed state”. Ketika semua node dalam jaringan berada dalam ”closed state”, kita telah menyelesaikan proses mencari jalur terpendek. Jika ada node lainnya yang masih dalam keadaan “open state”, kita kembali ke langkah 2.
2.4 Green Route
Latar belakang dari ICAO membuat green route adalah karena kurang efektif dan efisiennya penerbangan yang dilakukan saat ini, terlebih lagi untuk jarak yang sangat jauh, misalnya dari asia tenggara ke eropa. Rute penerbangan yang telah dilakukan pada saat itu dirasa sudah optimal untuk pada jaman dahulu kala. Namun, seiring pertumbuhan jumlah penumpang pesawat yang semakin meningkat, maka faktor keselamatan penerbangan tidak dapat dijamin sepenuhnya, baik karena keterbatasan kru pengatur lalu lintas maupun keterbatasan teknologi pada jaman itu. ICAO bersama dengan perusahaan- perusahaan penerbangan pada saat itu terus melakukan pengembangan dan pembelajaran dari setiap kecelakaan pesawat yang terjadi agar tidak terulang kembali di masa yang akan datang. Dengan didukung perkembangan teknologi yang semakin pesat sekarang ini, maka pengembangan teknologi penerbangan dapat dilakukan, sehingga keselamatan penerbangan dapat ditingkatkan.
Pengembangan teknologi yang dilakukan akan merubah sistem penerbangan yang semula menggunakan peralatan-peralatan analog akan berubah menjadi menggunakan peralatan-peralatan digital dengan didukung teknologi satelit untuk
cakupan yang lebih luas dan komunikasi yang lancar, kemudahan mendapatkan informasi posisi pesawat, dan pencegahan terjadinya tabrakan pesawat di udara.
Dimulai dengan isu efek pemanasan global, ICAO dan perusahaan- perusahaan penerbangan mulai memikirkan cara untuk dapat menekan emisi gas karbon dioksida secara global. Oleh karena itu, pada tahun 2002, ICAO mulai menyerukan pembuatan “green route” untuk semua rute penerbangan secara global, yang ditugaskan kepada pihak berwenang masing-masing negara. Selain masalah keselamatan penerbangan, sebagai penumpang pesawat terbang, tentunya kita juga menginginkan jarak tempuh yang lebih singkat. Jarak tempuh yang lebih singkat ini juga menjadi bahan pembuatan green route dengan memperhitungkan jarak seminimum mungkin pada rute yang akan digunakan. Dengan menggunakan rute yang jaraknya paling pendek, penghematan konsumsi bahan bakar avtur dapat dilakukan sehingga dapat mengurangi efek pemanasan secara global yang disebabkan karena peningkatan jumlah karbon dioksida.
Dengan semakin banyaknya pesawat yang menggunakan rute green route, keselamatan penerbangan dapat ditingkatkan karena posisi pesawat akan terus dipantau, konsumsi bahan bakar avtur dan waktu tempuh yang diperlukan untuk mencapai tujuan dapat dikurangi, menjadikan lingkungan di sekitarnya lebih ramah lagi.
2.4 NS -3 (Network Simulator 3)
NS-3 adalah sebuah program simulasi jaringan diskrit berbasis Linux yang dikembangkan oleh Tom Henderson pada tahun 2005 untuk memperbaiki
program NS-2 (Network Simulator 2) sebelumnya karena kompleksitas dalam permodelan dan membutuhkan waktu yang agak lama untuk menyelesaikan sebuah pekerjaan. N S-3 dapat dijalankan pada platform Unix, M ac OS X, M icrosoft Windows menggunakan program Cygwin.
Pengembangan dari program ini dilakukan secara bersama oleh komunitas pengguna program NS-3. Hingga kini, program NS-3 telah mengeluarkan versi 3.12.1, dan pada Desember 2011 akan dirilis versi 3.13 terbaru.
Program ini ditulis menggunakan bahasa C++ (core) dan Python (bindings). Program NS-3 yang kami gunakan adalah versi 3.10 karena program tersebut telah dikembangkan hingga mencapai level stabil. Berikut adalah hal-hal atau istilah yang umum digunakan pada jaringan, namun memiliki pengertian khusus pada NS-3.
Prosedur simulasi standar NS3 dan komponen-komponen yang digunakan secara mendasar adalah sebagai berikut:
Gambar 2.19 – prosedur simulasi standar NS3.
Menyalakan Logging
Fungsi log: macro yang memperbolehkan pengembang untuk mengirim informasi ke layar. Secara default, semua pesan log dimatikan. Untuk
Menyalakan logging
Membuat topologi jaringan
Membuat aplikasi (traffic)
Menjalankan simulator
menyalakannya gunakan fungsi ns3::LogComponentEnable atau NS_LOG environment variabel.
Define log component:
NS_LOG_COM PONENT_DEFINE ( name ) Enable log component:
LogComponentEnable ( name, level )
Ada tujuh tingkat pesan logging, yaitu:
• NS_LOG_ERROR:
M endata pesan error
• NS_LOG_WARN:
M endata pesan peringatan
• NS_LOG_DEBUG:
Log ini jarang dipakai, mendata pesan ad-hoc debugging
• NS_LOG_INFO:
M endata pesan yang bersifat informasi tentang kemajuan program
• NS_LOG_FUNCTION:
M endata pesan yang menjelaskan setiap fungsi yang dipanggil.
• NS_LOG_LOGIC:
M endata pesan yang menjelaskan alir logikal dalam sebuah fungsi.
• NS_LOG_ALL:
M endata semua aktivitas program.
NS3 juga menyediakan tingkat logging tidak bersyarat yang selalu dimunculkan, yaitu
NS_LOG_UNCOND – mendata pesan yang terkait tanpa bersyarat.
Membuat Topologi Jaringan:
Node
Node dalam pengertian NS-3 diartikan sebagai komputer yang terhubung dengan jaringan, atau perangkat jaringan lainnya yang terhubung dengan jaringan.
Kelas Node ini menyediakan metode untuk perwakilan peralatan komputasi dalam simulasi.
NS-3 menyediakan banyak topologi jaringan untuk membantu pemodelan simulasi. Topologi jaringan ini akan digunakan untuk menghubungkan node yang telah kita buat dengan topologi jaringan yang ingin kita gunakan. Beberapa topologi jaringan yang digunakan antara lain sebagai berikut:
NodeContainer
NodeContainer ini adalah sebuah object Node yang mewakili sebuah komputer dalam simulasi, namun belum berisi perangkat jaringan. NodeContainer ini akan membantu kita untuk membuat, mengatur, dan mengakses objek Node apapun yang sudah kita buat untuk simulasi ini. Sintaksnya adalah sebagai berikut:
NodeContainer nodes;
nodes.Create (2);
Baris pertama sintaks diatas berarti membuat sebuah objek NodeContainer bernama “nodes”, dan baris berikutnya untuk membuat dua buah objek node dari NodeContainer yang kita deklarasikan.
PointToPointHelper:
PointToPointHelper adalah salah satu topology helper untuk membangun sebuah koneksi poin dengan poin. Poin to poin memiliki dua abstrak, sebagai kartu ethernet (NIC), dan kabel jaringan. Sintaksnya adalah sebagai berikut:
PointToPointHelper pointToPoint;
pointToPoint.SetDeviceAttribute (“DataRate”, StringValue (“5M bps”));
pointToPoint.SetChannelAttribute (“Delay”, StringValue (“2ms”));
Baris pertama menjelaskan kita membuat objek dari PointToPointHelper bernama pointToPoint dengan atribut perangkat, yaitu datarate sebesar 5 M bps dan atribut channel (kabel), delay sebesar 2 ms.
NetDeviceContainer
NetDeviceContainer adalah sebuah objek yang akan melakukan pekerjaan berupa membuat, mengatur, dan menginstal perangkat kita sesuai dengan atribut yang sudah ditetapkan diatas. Sintaksnya adalah sebagai berikut:
NetDeviceContainer devices;
devices = pointToPoint.Install (nodes);
Sintaks diatas menjelaskan kita membuat sebuah objek dari NetDeviceContainer bernama “devices”. Devices ini akan diinstal dengan konfigurasi topology helper pointToPoint yang telah kita buat dan menginstallnya pada node Nodes yang telah kita buat sebelumnya.
InternetStackHelper
InternetStackHelper adalah salah satu topology helper yang mengurusi masalah stack protocol yang akan diinstal dalam node kita, yaitu protokol internet.
InternetStackHelper stack;
stack.Install (nodes);
Sintaks diatas menjelaskan kita membuat sebuah objek dari InternetStackHelper dengan nama “stack”, baris berikutnya adalah untuk menginstal objek stack tersebut ke nodes yang telah kita buat. Ketika dijalankan akan memasang sebuah Internet Stack (TCP, UDP, IP, dan lainnya) pada setiap node dalam NodeContainer.
Ipv4AddressHelper
Ipv4AddressHelper akan membantu pemasangan IP address pada node yang telah kita buat. Sintaksnya adalah sebagai berikut:
Ipv4AddressHelper address;
address.SetBase ("10.1.1.0", "255.255.255.0");
Ipv4InterfaceContainer interfaces = address.Assign (devices);
Sintak diatas menjelaskan kita membuat sebuah objek bernama address dari Ipv4AddressHelper untuk menampung konfigurasi IP address yang ditetapkan pada baris kedua, dengan network 10.1.1.0 dan subnet /24. Secara default, alamat yang dialokasikan akan dimulai dengan satu dan bertambah secara monoton, sehingga alamat pertama dari base IP tersebut adalah 10.1.1.1, diikuti oleh 10.1.1.2, dan seterusnya. Pada baris ketiga, sintaks tersebut akan melakukan pemasangan alamat IP yang sebenarnya.
Sampai disini, kita telah memiliki jaringan point-to-point yang telah dibangun, dengan stack yang terinstall dan alamat IP yang terpasang. Selanjutnya kita membutuhkan aplikasi untuk menghasilkan lalu lintas data.
Membuat Aplikasi:
Salah satu abstraksi inti NS-3 adalah Application. Contohnya dalam hal ini adalah UdpEchoClientApplication dan UdpEchoServerApplication yang diturunkan dari kelas Application.
UdpEchoServerHelper
UdpEchoServerHelper adalah sebuah aplikasi dimana server echo UDP ditempatkan.
UdpEchoServerHelper echoServer (9);
ApplicationContainer serverApps = echoServer.Install (nodes.Get (1));
serverApps.Start (Seconds (1.0));
serverApps.Stop (Seconds (10.0));
Baris pertama adalah sebagai deklarasi objek echoServer dari UdpEchoServerHelper dengan menggunakan port 9. Selanjutnya, echoServer yang telah kita deklarasikan akan diinstal pada node ke 2, yang disimpan dalam ApplicationContainer, bernama serverApps. Simulasi perlu pembatasan waktu, sehingga baris ketiga dan keempat mengatur lamanya waktu simulasi yang akan dijalankan. Ini berarti, simulasi akan dijalankan selama sepuluh detik. Aplikasi yang dibuat akan menghasilkan dirinya sendiri dan menghancurkan dirinya sendiri ketika simulasi dimulai dan diakhiri.
UdpEchoClientHelper:
UdpEchoClientHelper adalah sebuah kelas yang mengatur tentang klien dari UdpEchoServerHelper. Sintaksnya adalah sebagai berikut.
UdpEchoClientHelper echoClient (interfaces.GetAddress (1), 9);
echoClient.SetAttribute ("M axPackets", UintegerValue (1));
echoClient.SetAttribute ("Interval", TimeValue (Seconds (1.)));
echoClient.SetAttribute ("PacketSize", UintegerValue (1024));
ApplicationContainer clientApps = echoClient.Install (nodes.Get (0));
clientApps.Start (Seconds (2.0));
clientApps.Stop (Seconds (10.0));
Baris pertama akan mendeklarasikan dan memasang aplikasi echoClient yang telah dibuat kedalam protokol stack IPv4 yang dipasang ke alamat pertama dengan menggunakan port 9. Atribut dari echoClient yang harus kita atur adalah jumlah maksimum paket yang dalam sintaks diatas berjumlah 1, atribut interval antar paket untuk pengiriman paket selanjutnya sebesar 1 detik, dan atribut ukuran paket yang ditetapkan, 1024 byte. Kemudian atribut-atribut tersebut akan diinstal pada node ke 1 yang disimpan dalam objek ApplicationContainer bernama clientApps. Dua baris terakhir memberikan batasan waktu simulasi yang akan dilakukan oleh clientApps. clientApps akan dimulai pada detik ke dua dan berhenti pada detik ke 10.
Menjalankan Simulasi:
Setelah mengatur logging, membuat topologi jaringan, dan membuat lalu lintas, hal selanjutnya yang kita lakukan adalah menjalankan simulasi dengan sintaks sebagai berikut. Untuk menjalankan codingan, ketikkan “./waf –-run scratch/first“ pada terminal, dimana scratch adalah direktori file first.cc disimpan.
Simulator::Run ();
Simulator::Destroy ();
return 0;
Ketika kita menjalankan perintah diatas, kita telah memanggil metode ini sebelumnya:
serverApps.Start (Seconds (1.0));
serverApps.Stop (Seconds (10.0));
clientApps.Start (Seconds (2.0));
clientApps.Stop (Seconds (10.0));
M aka, ketika simulasi dijalankan, pada detik pertama serverApps akan dibuat dan dijalankan, kemudian pada detik ke dua clientApps akan dijalankan dan mengirimkan paket data yang telah diatur ke server. Proses tersebut berjalan hingga proses selesai dikirim dan pengirim menerima balik balasan dari server.
Jika tidak ada paket yang dikirim, clientApps dan serverApps akan berhenti dan simulasi selesai. Pada detik ke 10, semua proses client dan server akan berakhir.
Ketika Simulator::Run (); telah selesai dilakukan, NS-3 akan memanggil fungsi Simulator::Destroy (); untuk mengakhiri simulas i. Adapun hasil yang diberikan adalah seperti berikut:
Sent 1024 bytes to 10.1.1.2 Received 1024 bytes from 10.1.1.1 Received 1024 bytes from 10.1.1.2
Ini menggambarkan klien berhasil mengirimkan 1024 bytes ke 10.1.1.2, server menerima 1024 bytes dari 10.1.1.1, dan klien menerima pemberitahuan dari server bahwa paket sebesar 1024 bytes telah diterima dari 10.1.1.2.
Application
Secara umum, software komputer dibagi kedalam dua kelas besar. Sistem software mengatur beragam sumber daya komputer seperti memori, siklus processor, disk, network, dan lain-lainnya menurut beberapa model komputer.
Sistem dari software umumnya tidak menggunakan sumber-sumber daya tersebut untuk menyelesaikan tasks yang secara langsung menguntungkan pengguna.
Pengguna biasanya akan menjalankan sebuah aplikasi yang membutuhkan dan menggunakan sumber daya yang diatur oleh sistem software untuk mencapai beberapa target.
Seringkali, garis pemisah antara sistem dan aplikasi software dibuat pada perubahan level privilege yang terjadi dalam operating system traps. Dalam ns-3 tidak ada konsep nyata dari operating system dan tidak ada konsep privilege level secara khusus atau system calls. Bagaimanapun juga kita memiliki ide dari sebuah aplikasi. Hanya sebagai aplikasi yang berjalan pada komputer untuk melakukan tasks dalam “dunia nyata”, aplikasi NS-3 berjalan pada Nodes NS-3 untuk menjalankan simulasi dalam dunia yang tersimulasi.
Dalam abstraksi dasar NS-3 untuk sebuah program pengguna yang menghasilkan beberapa aktivitas untuk disimulasikan adalah aplikasi. Abstraksi ini direpresentasikan dalam C++ oleh class Application. Application class menyediakan metode untuk mengatur representasi aplikasi tingkat pengguna versi kita dalam simulasi-simulasi. Pengembang diharapkan untuk mengspesialisasikan
Application class dalam pemograman berorientasi objek (OOP) untuk menciptakan aplikasi baru.
Kelas aplikasi yang digunakan adalah UdpEchoClientApplication dan UdpEchoServerApplication. Aplikasi ini adalah sebuah set aplikasi klien/server yang digunakan untuk menghasilkan dan menyuarakan (echo) paket jaringan yang disimulasikan.
Channel
Dalam dunia nyata, seorang dapat menghubungkan sebuah komputer ke sebuah jaringan. M edia yang digunakan sebagai tempat mengalirnya data dalam jaringan ini disebut channels. Ketika kita menghubungkan kabel Ethernet ke colokan di tembok, anda menghubungkan komputer anda ke sebuah channel komunikasi Ethernet. Dalam dunia simulasi N S-3, penghubungan sebuah Node ke sebuah objek yang merepresentasikan sebuah channel komunikasi. Abstraksi komunikasi subjaringan dasar disini disebut channel dan direpresentasikan dalam bahasa C++ oleh class Channel.
Channel class menyediakan metode untuk mengatur komunikasi objek subjaringan dan menghubungkan Nodes kedalamnya. Channels juga dapat dibuat khusus oleh pengembang dalam pemikiran object oriented programming.
Pengkhususan Channel juga dapat memodelkan hal-hal yang sulit sebagai switch Ethernet yang besar, atau dalam kasus jaringan wireless 3 dimensi yang penuh halangan.
Kita akan menggunakan versi khusus dari Channel, yaitu CsmaChannel, PotintToPointChannel dan WifiChannel. Contoh CsmaChannel adalah memodelkan sebuah versi komunikasi subjaringan yang mengimplementasikan komunikasi medium carrier sense multiple access. Ini akan memberikan fungsionalitas seperti Ethernet.
2.5 Wireshark
Wireshark adalah sebuah program penganalisa paket data yang gratis dan bersifat open source yang digunakan untuk mengetahui permasalahan jaringan, menganalisa, pengembangan program, protokol komunikasi, dan pendidikan.
Wireshark merupakan program lintas platform dengan menggunakan GTK+ dan widget toolkit untuk mengimplementasikan user interface dan menggunakan “pcap” untuk menangkap paket-paket data
Fitur dan kelebihan program wireshark antara lain :
• Dapat digunakan pada OS Linux dan Windows,
• Menangkap atau capture packetdata secara otomatis dari sebuah NIC
• Mampu menampilkan informasi yang sangat detil mengenai hasil capture packet data
• Data hasil capture dapat diimpor dan diekspor dari atau ke komputer lainnya
• Mencari beragam paket data dengan fasilitas filter,
• Meringkas laporan atas paket data yang telah ditangkap, dan lain-lainnya
Adapun contoh penggunaan program ini, misalnya pada pengembangan software yang menggunakan protokol jaringan, program ini dapat digunakan sebagai media debug dari implementasi protokol jaringan dalam software mereka.
Berikut adalah tampilan program wireshark :
Gambar 2.20 - Interface program wireshark
