Analisis Kualitas Video Conference Pada Mobile AD-HOC Network (MANET) Menggunakan Protokol MAODV.

(1)

i

ANALISIS KUALITAS VIDEO CONFERENCE PADA MOBILE AD-HOC NETWORK (MANET) MENGGUNAKAN PROTOKOL MAODV

LEMBAR JUDUL

SKRIPSI

A.A. MADE AGUNG ISTRI ISWARI

NIM. 1108605047

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA

(2)

ii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH

Yang bertanda tangan dibawah ini menyatakan bahwa naskah Skripsi dengan judul:

ANALISIS KUALITAS VIDEO CONFERENCE PADA MOBILE AD-HOC NETWORK (MANET) MENGGUNAKAN PROTOKOL MAODV

Nama : A.A. Made Agung Istri Iswari

NIM : 1108605047

Program Studi : Teknik Informatika

E-mail : gungistri.iswari@gmail.com

No. Telp/HP : 087860822696

Alamat : Jln. Gunung Kawi No. 43 Denpasar

Belum pernah dipublikasikan dalam dokumen skripsi, jurna nasional maupun internasional atau dalam prosiding manapun, dan tidak sedang atau akan diajukan untuk publikasi di jurnal atau prosiding manapun. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat pelanggaran kaidah-kaidah akademik pada karya ilmiah saya, maka saya bersedia menanggung sanksi-sanksi yang dijatuhkan karena kesalahan tersebut, sebagaimana diatur oleh Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 17 Tahun 2010 tentang pencegahan dan Penanggulangan Plagiat di Perguruan Tinggi.

Demikian Surat Pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya untuk dapat dipergunakan bilamana diperlukan.

Bukit Jimbaran, 31 Maret 2016 Yang membuat pernyataan,

A.A. Made Agung Istri Iswari

(3)

iii

(4)

iv

Judul : Analisis Kualitas Video Conference Pada Mobile Ad-Hoc

Network (MANET) Menggunakan Protokol MAODV

Pembimbing : 1. I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan,S.Kom.,M.Cs. 2. I Gede Santi Astawa,S.T.,M.Cs.

ABSTRAK

Video conference adalah komunikasi yang dilakukan oleh dua orang atau lebih baik itu untuk keperluan pembelajaran ataupun rapat jarak jauh. Conference

merupakan layanan real time yang memerlukan tingkat delay yang rendah. Oleh

karena itu, aplikasi harus berjalan pada jaringan yang stabil ketika berjalan pada

jaringan nirkabel. Dimana jaringan nirkabel sangat dipengaruhi dengan kondisi

lingkungan yang membuatnya tidak stabil. Pada umumnya jaringan nirkabel

menggunakan sebuah infrastruktur dengan menggunakan mekanisme single-hop.

Jaringan nirkabel menggunakan mekanisme lainnya yang tidak tergantung pada

infrastruktur adalah MANET.

Penelitian ini mengimplementasikan video conference pada Mobile Ad-hoc Network (MANET) dengan mekanisme komunikasi multi-hop yang menggunakan komunikasi antar node dalam sebuah simulasi. Protokol routing pada MANET yang digunakan yaitu protokol MAODV dan protokol AODV yang digunakan sebagai pembanding.

Hasil pengujian menunjukan bahwa protokol yang digunakan dalam penelitian ini tidak lebih baik digunakan untuk keperluan conference pada MANET.

Hal ini dilihat dari pengukuran kualitas video conference yang dihasilkan

menggunakan Media Delivery Index, dimana tidak terdapat perbedaan yang

signifikan antara protokol MAODV dan AODV, serta Media Loss Rate yang

dihasilkan tidak optimal atau berada dibawah standar.

(5)

v

Judul : Analisis Kualitas Video Conference Pada Mobile Ad-Hoc

Network (MANET) Menggunakan Protokol MAODV

Supervisor : 1. I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan,S.Kom.,M.Cs. 2. I Gede Santi Astawa,S.T.,M.Cs.

ABSTRACT

Video conference is a communication made by two or more people both for learning purposes and long-distance meetings. Conference is a real time service that requires a low level of delay. Therefore, the application must be running on stable network when running on a wireless network, where wireless network is strongly influenced by environmental conditions making it unstable. In general, a wireless network uses an infrastructures using single-hop mechanism. Wireless network use other mechanisms that do not depend on an infrastructures, i.e. MANET.

This study implemented video conference on Mobile ad-Hoc Network (MANET) with multi-hop communication mechanism using communication between nodes in a simulation. Routing protocol on MANET used was MAODV and AODV protocol used as a comparison.

The test result showed that the protocol used in this study had not been better used for conference on MANET. This was seen from the measurement of the quality of resulting video conference using Media Delivery Index, where there was no significant difference between MAODV and AODV protocols, and Media Loss Rate generated was not optimal or under the standard.

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Penelitian dengan judul Analisis Kualitas Video Conference Pada Mobile Ad-Hoc Network (MANET) Menggunakan Protokol MAODV disusun dalam rangkaian kegiatan pelaksanaan Tugas Akhir di Jurusan Ilmu Komputer FMIPA Universitas Udayana. Sehubungan dengan telah terselesaikannya Tugas Akhir ini maka diucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu, antara lain:

1. Bapak Agus Muliantara.S.Kom.,M.Kom. selaku Ketua Jurusan Ilmu

Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.

2. Bapak I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan, S.kom,M.Cs, sebagai

pembimbing I dan Bapak I Gede Santi Astawa,S.T.,M.Cs., sebagai pembimbing II yang senantiasa bersedia memberikan bimbingan serta arahan dalam menyelesaiakan serta menyusun tugas akhir ini.

3. Komisi Tugas Akhir jurusan Ilmu Komputer yang telah memberikan

masukan, dukungan serta arahan dalam tugas akhir;

4. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Jurusan Ilmu Komputer FMIPA

Universitas Udayana yang telah memberikan semangat sehingga laporan dapat diselesaiakn;

Disadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna yang masih mengandung kelemahan dan kekurangan. Untuk itu maka perlunya masukan dan saran-saran yang membangun guna untuk penyempurnaan sangat diharapkan.

Bukit Jimbaran, Februari 2016 Penyusun,

(7)

vii DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH ...iv

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ... v

ABSTRAK ...iv

ABSTRACT ... v

KATA PENGANTAR ...vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

1.6 Metodelogi Penelitian ... 3

1.6.1 Desain Penelitian... 3

1.6.2 Variabel Penelitian ... 4

1.6.3 Skenario Tahapan Penelitian ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8

2.1 Tinjauan Studi ... 8

2.2 Mobile Ad-Hoc Network (MANET) ... 10

2.2.1 Karakteristik Mobile Ad-Hoc Network... 11

2.3 Routing Protokol ... 12

2.3.1 Ad-Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) ... 12

(8)

viii

2.3.3 Multicast Ad-Hoc On-Demand Distance Vector (MAODV) ... 14

2.4 Video Conference ... 16

2.5 Variable Bit Rate (VBR) ... 17

2.6 Quality of Service (Qos) ... 18

2.6.1 Media Delivery Index (MDI) ... 18

2.7 Network Simulator 2 (NS-2) ... 20

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 23

3.1 Tahapan Analisis ... 23

3.2 Perancangan Simulasi ... 24

3.3 Tahapan Kerja Simulasi ... 27

3.3.1 Flowchart Penemuan Rute MAODV ... 27

3.3.2 Flowchart Simulasi ... 29

3.4 Topologi Jaringan ... 30

3.5 Parameter Kinerja ... 31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33

4.1 Implementasi ... 33

4.2 Konfgurasi ... 33

4.2.1 Modifikasi AODV... 33

4.2.2 Membentuk Objek Simulasi ... 34

4.2.3 Pembuatan Trace File dan NAM File ... 34

4.2.4 Membentuk Node ... 35

4.2.5 Membentuk Koneksi ... 36

4.2.6 Membentuk Traffic Video ... 38

4.3 Pengujian dan Evaluasi Sistem ... 39

4.3.1 Pengujian Dengan Perubahan Luas Area Simulasi ... 50

4.3.2 Confidence Interval ... 53

BAB V KESIMPULAN ... 57

5.1 Kesimpulan ... 57

(9)

ix

DAFTAR PUSTAKA ... 59

(10)

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Max Acceptable Average MLR ... 20

Tabel 3.1 Parameter Simulasi ... 24

Tabel 3.2 Skenario Simulasi ... 25

Tabel 3.3 Spesifikasi video H.263 ... 26

Tabel 4. 1 Hasil Pengujian MDI Video 1 ... 40

Tabel 4.2 Hasil Pengujian MDI Video 2 ... 42

Tabel 4. 6 Hasil Pegujian MDI 20 Node ... 50

Tabel 4. 7 Hasil Pengujian MDI 30 Node ... 51

Tabel 4. 8 Hasil Pengujian MDI 50 Node ... 52

(11)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1Tahapan Penelitian ... ₅

Gambar 2. 1 Mobile Ad-Hoc Network ... 11

Gambar 2. 2 AODV: (a) proses propagasi rute request (b) proses rute reply ... 13

Gambar 2. 3 MAODV ... 15

Gambar 2. 4 Ilustrasi CBR dan VBR ... 17

Gambar 2. 5 Arsitektur NS-2 ... ₂₁

Gambar 3. 1 Topologi Jaringan ... 23

Gambar 3.2 Script Format setdest ... 26

Gambar 3.3 Script Contoh setdest ... 26

Gambar 3.4 Verbose_StarWarsIV_var.dat ... 27

Gambar 3.5 Flowchart Route Doscovery MAODV... 28

Gambar 3.6 Flowchart Simulasi ... 29

Gambar 3.7 Topologi Awal ... 30

Gambar 3. 8 Topologi Akhir ... 31

Gambar 3.9 Script Trace File.tr ... 31

Gambar 3.10 Script Contoh Trace File.tr ... ₃₁

Gambar 4.1 Script Membuat Trace File.tr ... 34

Gambar 4.2 Script Membuat File.nam ... 34

Gambar 4.3 Script Mengakhiri Pembuatan Trace File dan NAM file ... 35

Gambar 4.4 Script Membentuk Node dan Luas Area Simulasi ... 35

Gambar 4.5 Script Membentuk Node ... 36

Gambar 4.6 Script Membentuk Luas Area Simulasi ... 36

Gambar 4.7 Script Membentuk Koneksi Untuk Protokol AODV ... 37

Gambar 4.8 Script Membentuk Koneksi Untuk Protokol MAODV ... 37

Gambar 4.9 Script Membangun Traffic Untuk Protokol AODV ... 38

Gambar 4.10 Script Membangun Traffic Untuk Protokol MAODV ... 39

(12)

xii

Gambar 4. 12 Grafik Hasil Pengujian MLR Video 1 ... 42

Gambar 4.13 Pengujian MDI Video 2... 43

Gambar 4. 15 Pengujian MDI Video 3... 45

Gambar 4. 18 Grafik Hasil Pengujian MLR video 4... 48

Gambar 4. 21 Grafik Hasil Pengujian MDI 20 Node ... 51

(13)

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1. Hasil Pengujian Video 1 Menggunakan 40 Node Pada Luas 450000 m2.

2. Hasil Pengujian Video 1: First Contact

3. Hasil Pengujian Video 2: Office Cam

4. Hasil Pengujian Video 3: Star Wars IV

5. Hasil Pengujian Video 4: ARD Talk

6. Hasil Pengujian Video 5: MR.Bean

(14)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Conference merupakan pertemuan yang dilakukan oleh dua orang atau lebih

dalam jarak jauh atau lokasi yang berbeda. Confrerence menggunakan

telekomunikasi audio dan video untuk menghubungkan beberapa orang dengan

lokasi yang berbeda-beda. Conference merupakan layanan real time yang

memerlukan tingkat delay yang rendah dan tingkat transmisi yang cukup tinggi

(Abdullah, 2012). Conference sensitif terhadap terjadinya delay dan tingkat

transmisi yang tinggi yang merupakan permasalahn yang dihadapai pada converence. Terjadinya kemacetan pada traffic jaringan dalam mentransmisikan

paket data menyebabkan delay yang besar sehingga dapat mempengaruhi kualitas conference yang dihasilkan.

Masalah conference lebih kompleks terjadi pada jaringan nirkabel dengan

mekanisme komunikasi single-hop yang berpusat pada satu titik acces point. Oleh karena itu solusi dari mekanisme komunikasi single-hop adalah mekanisme multi-hop yang merupakan komunikasi antar node dengan memanfaatkan node-node lain

sebagai pengirim paket apabila node tujuan berada diluar jangkauan. Mekanisme tersebut dapat mengurangi terjadinya delay yang dikarenakan proses komunikasi multi-hop tidak berpusat pada satu titik saja. Teknologi jaringan nirkabel yang

menggunakan mekanisme komunikasi Multi-Hop salah satunya adalah MANET.

Pada MANET pemilihan routing protocol dapat disesuaikan dengan kebutuhan

sistem. Salah satu protokol pada MANET yaitu AODV (Ad-hoc On-Demand

Distance Vector), dimana protokol tersebut memelihara rute apabila masih

(15)

2

dapat hilang atau loss karena salah satu node yang digunakan dalam pengiriman

paket diluar jangkauan. Masalah tersebut diselesaikan dengan multicast pada

protokol AODV, yang disebut dengan MAODV yang dapat mengurangi kemacetan traffic jaringan untuk mengoptimalkan kinerja MANET untuk traffic real time (Vijayan et al, 2011).

Penelitian ini menggunakan Network Simulator NS-2 untuk

mensimulasikan MANET, pada MANET menggunakan lebih dari satu node untuk mentransmisikan paket. Jumlah node dalam simulasi pada MANET memiliki pengaruh yang sangat penting pada kinerja suatu routing protocol untuk parameter

yang menjadi ukuran, dalam hal ini yaitu QoS. Begitu juga dengan penambahan

jumlah node dalam setiap simulasi yang menggambarkan kerapatan jumlah node

dalam simulasi (Yonas, 2013). Pada penelitian ini dicari hubungan antara kerapatan

node pada suatu area dalam simulasi Mobile Ad-Hoc Network menggunakan

protokol MAODV yang didasarkan pada kualitas video conference yang dihasilkan.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut:

1. Bagaimana meminimalisir terjadinya media loss rate pada video

conference?

2. Apakah kerapatan jumlah node dapat meminimalisir media loss rate

pada video conference?

3. Bagaimana kualitas video conference yang dihasilkan menggunakan

protokol MAODV serta protokol AODV sebagai pembanding yang didasari pada kerapatan jumlah node terhadap suatu area simulasi?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini yaitu sebagai berikut:

(16)

3

2. Untuk mengetahui kualitas video conference dan pada protokol

MAODV serta protokol AODV yang digunakan sebagai pembanding yang didasari pada kerapatan jumlah node terhadap suatu area simulasi.

1.4 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang diguakan dalam penelitian ini yaitu:

1. Simulasi menggunakan Network Simulator 2 (NS-2).

2. Banyak node yang digunakan dalam simulasi yaitu 20, 30 dan 50 node

dengan luas area 450000 m2.

3. Menggunakan traffic video conference searah dalam simulasi guna

untuk mendapatkan hasil transmisi dari sisi penerima.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini yaitu dengan melakukan penelitian tentang video

conference menggunakan protokol MAODV pada MANET diharapkan dapat mengetahui kualitas video conference dan video streaming yang dihasilkan.

1.6 Metodelogi Penelitian

1.6.1 Desain Penelitian

Pada penelitian ini menggunakan sebuah simulasi yang merupakan suatu teknik meniru operasi-operasi atau proses-proses yang terjadi dalam suatu sistem dengan bantuan perangkat komputer dan dilandasi oleh beberapa asumsi tertentu sehingga sistem tersebut bisa dipelajari secara ilmiah (Law and Kelton, 1991).

Penelitian video conference pada MANET menggunakan protokol

(17)

4

yang pasti yang didapat dari berbagai variasi variabel yang nantinya akan

digunakan pada penelitian video conference dimana protokol yang digunkaan

adalah MAODV pada MANET. Berdasarkan simulasi yang telah dilakukan akan didapatkan hasil dari simulasi yang disebut dengan data. Data hasil simulasi tersebut disebut dengan data kuantitatif, dimana data kuantitatif merupakan data yang nilainya berubah-ubah dan bervariasi.

1.6.2 Variabel Penelitian

Menurut pengertiannya, variabel adalah segala sesuatu yang berkaitan dengan kondisi, keadaan, faktor, perlakuan, atau tindakan yang diperkirakan dapat memengaruhi hasil eksperimen. Variabel yang berkaitan secara langsung dan diberlakukan untuk mengetahui suatu keadaan tertentu dan diharapkan mendapatkan dampak/akibat dari eksperimen sering disebut variabel eksperimental (treatment variable).

Dalam penelitian ini, terdapat variabel bebas, dan variabel terikat, dimana dalam penelitian ini, variabel-variabel tersebut dapat dijabarkan sebagai berikut:

1. Variabel Bebas

Variabel bebas adalah variabel yang datanya mempengaruhi hasil dari variabel lain jika terdapat nilai yang berubah pada variabel bebas tersebut, utnuk itu diperlukan perencanaan yang akan dijadikan variabel bebas seperti protokol yang digunakan, jumlah node dan luas area dari MANET itu sendiri. Berikut merupakan spesifikasi variabel bebas yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu:

a. Jumlah Node yang digunakan adalah 20, 30 dan 50 node.

b. Routing Protokol yang digunakan adalah routing protocol AODV dan MAODV

(18)

5

Variabel terikat merupakan nilai yang dihasilkan dalam penelitian ini, dimana nilai tersebut merupakan pengaruh dari variabel bebas. Variabel terikat yang dicari dalam penelitian ini yaitu Media Delivery Index atau MDI yang terdiri

dari delay factor (DF) dan media loss rate (MLR) digunakan untuk menentukan

kualitas conference yang didasari pada pengiriman paket pada jaringan.

1.6.3 Skenario Tahapan Penelitian

Pengumpulan data

Installasi software simulasi

Penerapan traffic video conference pada protokol AODV dan MAODV

Analisis data

Pembuatan kesimpulan Pembuatan script

Pengumpulan data simulasi Memodelkan protokol AODV dan MAODV pada NS-2

Gambar 1. 1Tahapan Penelitian

Gambar 1.1 menunjukan bagaimana tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian. Pada tahapan penelitian tersebut terdapat beberapa alur yang dilakukan dalam penelitian ini. Berikut merupakan uaraian dari skenario tahapan penelitian:

(19)

6

Pada proses pengumpulan data akan dilakukan pencarian serta pengumpulan data-data sehingga memperoleh informasi yang mendukung dalam penelitian, dimana data-data tersebut akan dijadikan referensi dalam penelitian ini.

2. Installasi Software Simulasi

Pada tahap ini, dilakukan proses installasi software simulasi yang digunakan dalam penelitian, dimana software simulasi yang digunakan yaitu NS-2 (Network Simulator 2).

3. Memodelkan Protokol AODV dan MAODV pada NS-2

Pada tahap ini merupakan tahapan memodelkan protokol yang digunakan. Dalam penelitian ini protocol routing yang digunakan adalah protokol MAODV dan protokol AODV digunakan sebagai protokol pembanding.

4. Penerapan Traffic Video Conference pada Protokol AODV dan MAODV

Pada tahap ini traffic video conference diterapkan pada setiap protokol yang telah dimodelkan sebelumnya. Dalam penerapan traffic tersebut akan digunakan spesifikasi video dengan menggunakan codec H.263 yang dibangun menggunakan variable bit rate (VBR).

5. Pembuatan Script

Pada tahap ini merupakan tahapan pembuatan script untuk menghitung Quality of Service (QoS) seperti Media Delivery Index (MDI) yang terdiri dari Delay Factor (DF) dan Media Loss Rate (MLR).

6. Pengumpulan Data Simulasi

(20)

7

7. Analisis Data

Data hasil simulasi yang telah dikumpulkan tersebut diamati bagaimana pengaruh variabel yang diteliti dengan kualitas yang dihasilkan. Data yang diasilkan dari simulasi akan dicatat serta dituangkan dalam bentuk grafik dan tabel. Dengan membandingkan grafik dan tabel hasil simulasi yang didapat dimana hasil dari penggunaan protokol MAODV dengan penggunaan protokol AODV sebagai pembandingnya.

8. Penarikan Kesimpulan

(21)

8 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Studi

Pada penelitian ini menggunakan bebrapa jurnal yang digunakan sebagai tinjuan studi sebagai berikut:

 Routing Protocol for MANET: A Literature Survey (Muralishankar et al, 2014)

Mobile Ad-Hoc Network (MANET) merupakan jaringan yang dibuat tanpa dukungan infrastruktur jaringan. Pada MANET node bergerak cepat, biasanya memiliki rentangan transmisi yang terbatas sehingga terdapat beberapa node yang tidak dapat berkomunikasi secara langsung, sehingga setiap node pada MANET berperan sebagai router. Protokol dalam MANET dapat diklasifikasikan sebagai protocol proaktif, reaktif dan hybrid. Protocol ruting tersebut sama-sama memiliki kelebihan dan kelemahan masing-masing, dimana dalam pemilihan protocol routing dapat disesuaikan dengan besar traffic jaringan serta jumlah arus pada jaringan.

 Implementation and Analysis of QoS in MANET using the multicast protocol MAODV ( Vijayan et al, 2011)

(22)

9

yang lebih baik dibandingkan protokol AODV, DSDV dan DSR sehingga protokol MAODV dapat mengoptimalkan kinerja MANET untuk traffic real time.

 Performance Measurement and Analysis of Video Conferencing ( Rohit et al, 2013)

Video conference dapat mengatasi permasalahan jarak jauh dimana untuk mengadiri pertemuan tanpa harus datang ke lokasi pertemuan. Dalam video conference merupakan aplikasi yang menyiapkan data dan transfer untuk transport layer dimana dalam proses pengiriman data dari video conference tersebut dibagi menjadi beberapa paket-paket. Jurnal ini membahas metodologi untuk meningkatkan kinerja video conference dengan meningkatkan kualitas layanan. Pada penelitin ini menggunakan simulasi NS dan untuk meningkatkan kualitas layanan video conference menggunaakn Send Best Packet Next (SPBN). Dari pengujian yang telah dilakukan dengan mngunakan ukuran paket 64 didapatkan SPBN memiliki kinerja baik dalam video conference.

 Analisis Perbandingan Kinerja Protokol Dynamic Source dan Ad hoc On-Demand Distance Vector pada Mobile Ad Hoc Network untuk

(23)

10

diimplementasikan di komunikasi taktis kapal perang adalah protokol routing AODV.

 Performance Comparison of MANET (Mobile Ad hoc Network) Protocols (ODMRP with AMRIS and MAODV) Aparna K et al, 2010) Penelitian ini menyajikan perbandingan kinerja tiga protocol multicast pada Mobile Ad Hoc Network diantaranya ODMRP, AMRIS dan MAODV. Penelitian

tersebut dibuat dalam simulasi menggunakan NS-2. Pendekatan dalam multicast terdiri dari pendekatan treebased dan meshbased. Penekatan treebased mempertahankan tree untuk semua transmisi dan hanya memiliki satu jalur dari sumber ke tujuan sehingga apabila ada jalur yang rusah perlu diperbaiki. Sedangkan pendekatan meshbased memiliki beberapa jalur dari sumber ke tujuan multicast sehingga dapat mengurangi overhead karena adanya jalur alternative yang tersedia. Dengan Skenario mobile yang dilakukan pada protocol berbasis mesh dan tree, berdasarkan ketersediaan rute alternative yang disediakan. AMRIS efektif digunakan dalam lingkungan yang bukan merupakan mo/bilitas traffic, sehingga kinerjanya sangat rentan terhadap beban traffic dan mobilitas. ODMRP efektif digunakan pada sebagian besar scenario yang telah dilakukan pada penelitian ini namun apabila terjadinya peningkatan jumlah pengiriman maka overhead juga meningkat. MAODV memiliki kelebihan dari kerentanan yang terjadi pada treebased yang menyebabkan delivery ratio rendah.

2.2 Mobile Ad-Hoc Network (MANET)

(24)

11

dipilih untuk bertindak sebagai base station dan mobile node tetangga. Penerapan jaringan ini sangat dibutuhkan di daerah seperti medan perang, jasa penyelamatan darurat, kuliah teater ruang konferensi dan tempat-tempat lain di mana penyebaran infrastruktur jaringan menjadi sangat sulit. Baru-baru ini, sebagian besar komunikasi antara perangkat mobile dicapai melalui infrastruktur jaringan kabel tetap seperti jaringan seluler dengan (BSC) dan mobile switching centers (MSC). Dalam MANET, setiap mobile node bertindak sebagai router serta base station untuk menemukan dan mempertahankan rute ke mobile node lainnya untuk berkomunikasi melalui jaringan (Bello,2013).

Gambar 2. 1 Mobile Ad-Hoc Network

(Mohapatra, 2005)

2.2.1 Karakteristik Mobile Ad-Hoc Network

 Mobility: node dapat bergerak cepat dengan penebaran di daerah yang tdak

memiliki infrastruktur. Pada MANET dapat memiliki ndividual random mobility, group mobility, bergerak sepanjang rute yang telah direncanakan sebelumnya dan lain sebagainya. Mobilitas memiliki dampak besar pada pemilihan skema routing dan dapat mempengaruhi kinerja.

 Multihopping: jaringan multihop adalah jaringan di mana jalur dari sumber

ke tujuan melintasi beberapa node lainnya. Jaring ad hoc sering menunjukkan banyak hop untuk negosiasi hambatan, penggunaan kembali spektrum, dan konservasi energi.

 Self-organisasi: jaringan ad hoc secara mandiri dapat menentukan

(25)

12

khusus misalnya, mobile backbone nodes dapat mengkoordinasikan gerakan dinamis dan mendistribusikan di wilayah geografis untuk menyediakan cakupan dari daerah yang terputus (Gelra, 2005).

2.3 Routing Protokol

Ad Hoc Routing Protokol yang bertanggung jawab untuk routing paket dari sumber ke tujuan dan antara mobile node. Ad Hoc Routing Protokol juga memverifikasi apabila ada antrian paket yang datang dari lapisan atas atau lapisan bawah protokol jaringan dan membuat keputusan ke mana paket tersebut akan diteruskan. Pada MANET mobile node belum mengetahui bangaimana topologi jaringan. Sebaliknya node baru akan mengumumkan kehadirannya dan harus mendengarkan pengumuman disiarkan oleh node tetangga. Setiap simpul mempelajari dan bagaimana terhubung dengan simpul terdekat. Untuk menemukan dan menjaga rute optimal antara mobile node di daerah topologi yang dinamis.

Routing jaringan melibatkan dua kegiatan utama: pertama, menentukan jalur routing yang optimal dan kedua, mentransfer paket data. Protokol routing menggunakan beberapa metrik untuk menemukan rute terbaik untuk routing paket data ke tujuan. Metrik ini adalah pengukuran standar menggunakan jumlah hop, yang menggunakan algoritma routing untuk menentukan jalur optimal untuk paket ke tujuan. Proses penentuan path adalah bahwa algoritma routing yang menginisialisasi proses penemuan rute dan memelihara tabel routing, yang berisi informasi rute total untuk paket forwarding. Informasi routing yang bervariasi berasal dari sebuah algoritma routing (Bello, 2013).

2.3.1 Ad-Hoc On-Demand Distance Vector (AODV)

Ad-Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) adalah routing protocol

on-demand yang menggabungkan kemampuan dua routing protocol yaitu Dynamic

Source Routing (DSR) dan Destinantion Sequence Distance Vector (DSDV).

(26)

13

meneruskan permintaan ke node tetangga lainnya sampai ke tujuan. Jika node tetangga yang menerima paket RREQ memiliki rute ke tujuan maka node akan mengirimkan pesan balasan Rute Reply (RREP).AODV menggunakan nomor urut tujuan atau sequence number dan ID broadcast pada setiap node untuk memastikan semua rute adalah rute loop-free dan berisi informasi rute terbaru. Namun, evaluasi kinerja yang dilakukan pada kedua AODV dan protokol DSR, menunjukkan bahwa AODV melakukan lebih baik daripada DSR dan protokol proaktif lain dalam hal throughput, end-to-end delay, dan packet drop (Bello, 2013).

Gambar 2. 2 AODV: (a) proses propagasi rute request (b) proses rute reply

(Bello, 2013)

2.3.2 Multicast Routing Protokol

(27)

14

dari kegagalan routing. Jalur forwarding data dibangun baik sebagai tree atau mesh. Yang membedakan ad-hoc multicasting dengan internet multicasting yaitu bahwa mobile nodenya dapat bergerak cepat dan bebas.

Tujuan utama dari ad hoc protokol multicasting yaitu untuk membangun ataupun memelihara router multicasting dinamis yang efisien dengan jaringan yang tinggi. Dengan “Robust”, protocol mampu beroperasi dengan benar terlepas dari mobilitas node dan perubahan topologi. "Efisien", baik kontrol overhead dan forwarding data rendah (Mohapatra, 2005).

2.3.3 Multicast Ad-Hoc On-Demand Distance Vector (MAODV)

Sebagai protokol multicast terkait dengan AODV, Multicast Ad-Hoc On-Demand Distance Vector (MAODV) menggunakan pendekatan konvensional tree-based untuk multicast routing. Selain tabel routing, setiap node mempertahankan Multicast Route Table (MRT) untuk mendukung multicast routing. Sebuah node menambahkan inputan baru ke dalam MRT setelah itu termasuk dalam rute untuk multicast group. Setiap inputan mencatat alamat IP multicast group, alamat IP group leader, nomor urut atau group sequence number dan next_hops (tetangga pada multicast tree).

(28)

15

Setiap node membuat catatan group leader ketika mendengarkan RREP. Jika akan bergabung dengan group, harus memiliki alamat leader. Apabila pada routing table terdapat route menuju ke leader maka unicast tersebut dapat langsung bergabung pada RREQ leader. Jika tidak memiliki alamat leader, maka akan membroadcast RREQ ketika akan mengirim data ke group. Untuk memastikan loop-free, dipastikan hanya ada satu tree respon dalam router pada RREQ. Apabila terdapat beberapa tanggapan yang datang, maka source node hanya akan menerima satu. Tanggapan lainnya akan diabaikan sampai batas waktu.

Gambar 2. 3 MAODV

(Mohapatra, 2005)

Ketika member akan meninggalkan group dan bukan merupakan leaf node pada multicast tree maka node tersebut akan berfungsi sebagai router. Dan jika member merupakan leaf node maka node tersebut memiliki node tetangga. Unicast node akan memberikan pesan pada node tetangga dan memmbersihkan semua informasi tentang group pada dalam table routingnya. Setelah menerima pesan tersebut node tetangga akan memeperbarui daftar node tetangga. Hal tersebut terus dilakukan sampai mencapai non-leaf node.

(29)

16

Mgroup_Hop dari Leader. Sequence number yang terakhir juga disertakan. TTL dari RREQ diatur ke nilai kecil, jika tidak menerima balasan sebelum batasan waktu maka akan mengulang kembali membroadcast RREQ ke jaringan yang lebih luas. Node yang menanggapi adalah node yang dekat dengan group leader seperti yang di indikasi oleh paket agar terjadinya tanggapan dari node ang berasal dari sisi yang sama dengan link multicast tree yang rusak. Setelah perbaikan link multicast tree prosedur selanjutnya sama seperti node baru yang akan bergabung dalam group (Mohapatra, 2005).

2.4 Video Conference

Video merupakan sekumpulan berbagai gambar atau yang biasa disebut

dengan frame yang dirangkai sedemikian rupa sehingga menjadikan gambar

tersebut terlihat bergerak. Dalam video terdapat istilah video conference dapat

disebut sebagai Video teleconference. Karena dalam konferensi Video seperangkat teknologi telekomunikasi yang memungkinkan kita untuk berkomunikasi antara dua atau lebih lokasi dengan dua arah transmisi video dan audio secara simultan.

Dalam video conference aplikasi akan menyiapkan dan mentransfer data untuk

transport layer sehingga data tersebut dibagi menjadi paket-paket data. Antrian paket-paket tersebut dikirim hingga head queue. (Rohit, 2013).

Video conference simultan dengan tiga atau lebih remote point dengan cara

Control Unit Multipoint (MCU). MCU dapat menangani panggilan simultan sesuai dengan jumlah, kemampuannya untuk melakukan transposing dari kecepatan data, protokol dan fitur seperti Kehadiran berkelanjutan, di mana beberapa pihak dapat dilihat pada layar sekaligus. Teknologi inti yang digunakan dalam sistem video conference adalah kompresi digital audio dan video stream secara real time. Selain itu, video conference membutuhkan camcorder dan web camera untuk input video, monitor atau proyektor untuk output video, mikrofon untuk input audio, speaker untuk output audio dan sistem jaringan (Abdullah et al, 2012).

(30)

17

yang digunakan, struktur file video, batas maksimum bit-rate yang biasa dipakai maupun fitur-ditur yang terdapat pada video tersebut. Pada penelitian ini video codec yang digunakan adalah H.263 yang merupakan standar dari ITU-T dimana format H.263 cocok digunakan untuk keperluan video conference, karena bit-rate yang digunakan rendah (ITU05).

2.5 Variable Bit Rate (VBR)

Flow merupakan cara yang digunakan untuk menggambarkan traffic dalam

jaringan berdasarkan bentuk traffic, dimana network manager dapat memantau flow traffic secara berkala dengan klasifikasi source sebagai berikut:

 Data – bursty, weakly periodic, strongly regular

 Audio – continuous, strong periodic, strong regular

 Video – continuous, bursty due to compression, strong periodic, weakly

[image:30.595.211.426.447.521.2]

regular (Awadhesh, 2015)

Gambar 2. 4 Ilustrasi CBR dan VBR

Source diklasifikasikan menjadi dua kelas yaitu CBR dan VBR. Constant

Bit Rate (CBR) memembentuk definisi berdasarkan peak rate. CBR merupakan

metode penyimpanan frame dalam bentuk kompersi. Flow ini tidak mengubah

kebutuhan bandwith karena menerapkan jenis kompersi yang sama untuk setiap

frame. Variable Bit Rate (VBR) memembentuk definisi berdasarkan rata-rata dan

peak rate. VBR yaitu data flow khusus yang menggunakan beberapa jenis frame,

dimana posisi frame memiliki peran penting dalam video play serta terdapat

(31)

18

konstan atau mengalami perubahan yang berkaitan dengan perbedaan frame. Flow ini terdiri dari beberapa jenis frame (Erik, 2011):

 Information frame (key frame) : hanya memuat frame dari CBR.

 Prediction Frame.

 Diferential Frame.

2.6 Quality of Service (Qos)

Quality of service mengacu pada pengertian yang berbeda di dalam network layer. Pada physical layer, QoS mengacu pada data rate dan packet loss rate pada wireless links, yang merupakan fungsi dari kualitas saluran. Mustahil untuk mempertahankan data rate konstan dan tingkat packet loss yang rendah dengan bergagai variasi saluran. Pada MAC layer, QoS terkait dengan sebagian kecil dari waktu node dapat berhasil mengakses dan mengirimkan paket. Pada routing layer, end-to-end QoS metrics tergantung pada metrik setiap hop dari rute multi-hop. Routing layer akan menghitung dan mempertahankan rutecyang memenuhi persyaratan QoS untuk masa sambungan. Transport layer dan upper layer dapat mendukung QoS jika lapisan routing tidak mampu memenuhi persyaratan QoS.

Secara umum terdapat tiga bagian yang dipelajari dalam metric QoS yaitu bandwith, delay dan jitter. Namun, masalah QoS pada jaringan ad-hoc adalah lebih sulit daripada wired networks. Akibatnya terdapat pekerjaan untuk mendukung delay dan jitter; dan sebagian besar fokus pada penyediaan jaminan bandwidth. Berbagai mekanisme telah diusulkan untuk memperkirakan jumlah bandwidth di CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access) jaringan dan jaringan TDMA Pada jaringan ad-hoc, sulit untuk memberikan jaminan QoS karena fluktuasi dalam saluran nirkabel dan gangguan dari node non-tetangga.

2.6.1 Media Delivery Index (MDI)

(32)

19

jaringan dan dapat diukur dari setiap titik antara sumber video dan tujuan/ set top box (STBs). MDI drepresentasikan dua index yang dipisakhan oleh tanda (:) yaitu

Delay Factor (DF) dan Media Loss rate (MLR) (Agilent, 2008).

a. Media Delivery Index – Delay Factor (MDI-DF)

Delay Factor dalam MDI digunakan untuk meninjau kembali hubungan antara jitter dan buffering. Jitter adalah perubahan end-to-end delay terhadap waktu. Paket tiba di tujuan pada tingkat yang konstan menunjukan jitter nol. Paket dengan tingkat kedatangan yang tidak teratur menunjukkan jitter tidak bernilai 0. Dalam proses transmisi dari sumber ke tujuan, waktu kedatangan paket bervariasi hal tersebut terjadi karena kepadatan jaringan. Jika kedatangan paket tidak sesuai dengan rate dalam penerimaan data pada tujuan maka akan ada proses buffer pada saat kedatangan paket. Paket yang sampai bisa saja tidak sesuai dengan urutan, buffer dalam decoder digunakan untuk mengumpulkan paket yang tiba dengan waktu kedatangan yang berbeda-beda dan mentransmisikan kembali dengan laju yang konstan.

Semakin besar jitter, semakin bersar buffer yang diperlukan untuk

menangani jitter. Dengan ukuran buffer yang terbatas dan jitter yang berlebihan

menyebabkan paket loss. DF dari MDI adalah nilai waktu yang diperlukan dalam buffer data untuk mengatasi jitter. Hal ini dihitung sebagai paket yang tiba dan ditampilkan kepada pengguna secara berkala.

Pada setiap kedatangan paket, menghitung perbedaan antara byte yang diterima (bytes_receive) dan byte alirkan (bytes_drained) disebut dengan MDI virtual buffer depth (Δ).

Δ = bytes_received – bytes_drained ………. (6.1)

Dalam suatu interval tertentu dihitung perbedaan antara nilai minimum dan

maksimum dari virtual buffer depth (Δ) dan dibagi dengan media rate.

(33)

20

DF yang digunkaan untuk video digunakan untuk menilai kualiat video dari

perspektif pengguna. Delay Factor yang dapat diterima adalah 9 – 50 ms (Agilent,

2008).

b. Media Delivery Index – Media Loss Rate (MDI-MLR)

Media Loss Rate (MLR) mendefinisikan jumlah paket yang hilang per detik. Paket

loss yang direpersentasikan dengan nilai bukan 0 akan mempengaruhi kualitas video yang dan dapat terjadi distorsi visual atau tak beraturan dalam pemutaran

video. MLR adalah format yang mudah untuk menentukan Service Level

Agreements (SLA) dalam tingkat paket loss. Jadi jika diambil dalam konteks

[image:33.595.167.454.467.530.2]

dengan komponen DF, misalkan MDI 4: 0.001 akan menunjukan bahwa perangkat memiliki delay factor 4 ms dengan media loss rate 0.001 paket per second. Berikut merupakan rekomendasi maksimum nilai yang dapat diterima pada MLR (Agilent, 2008).

Tabel 2. 1 Max Acceptable Average MLR

(Agilent, 2008)

Service (All Codec) Max Acceptable Average MLR

SDTV 0.004

VOD 0.004

HDTV 0.0005

Berikut merupakan perhitungan MLR:

� = � _ �� − � _� ��

� �� _ � _� _ ……….……….. (6.3)

2.7 Network Simulator 2 (NS-2)

(34)

21

[image:34.595.241.425.172.249.2]

NS2. Secara umum, NS2 memberikan kebebasan untuk menentukan protokol jaringan tersebut dan simulasi perilaku yang sesuai.

Gambar 2. 5 Arsitektur NS-2 (Issariyakul, 2012)

NS2 menyediakan pengguna dengan perintah eksekusi "ns" yang

mengambil satu argumen input, nama dari Tcl simulasi scripting fi le. Dalam kebanyakan kasus, simulasi jejak file dibuat dan digunakan untuk plot grafik dan / atau untuk membuat animasi.

NS2 terdiri dari dua bahasa utama: C++ dan Object-oriented Tool Command Language (OTcl). Sementara C++ mendefinisikan mekanisme internal (yaitu, backend) dari simulasi, OTcl membentuk simulasi dengan membuat dan mengkonfigurasi object serta penjadwalan diskrit event yaitu antarmuka. C++ dan OTcl dihubungkan menggunakan TclCL. Dipetakan ke objek C++, variabel dalam domain OTcl kadang-kadang disebut sebagai handles. Secara konseptual, handle

hanya string (misalnya, "_o10") dalam domain OTcl dan tidak mengandung fungsi

apapun. Sebaliknya, fungsi untuk menerima paket yang didefinisikan di objek C++ yaitu “class Connector”. Dalam OTcl domain handle bertindak sebagai antarmuka yang berinteraksi dengan pengguna dan objek OTcl lainnya. Mungkin mendefinisikan prosedur dan variabel sendiri untuk memfasilitasi interaksi. Perhatikan bahwa prosedur anggota dan variabel dalam domain OTcl disebut prosedur misalnya (instprocs) dan contoh variabel (instvars).

(35)

22