Perancangan Mobile Ad-Hoc Network Mengunakan Optimasi Routing AOMDV

(1)

Perancangan Mobile Ad-Hoc Network Mengunakan Optimasi Routing AOMDV

Aditya Wijayanto, Alon Jala Tirta Segara^*, Faisal Dharma Adhinata,

Fakultas Informatika^,Rekayasa Perangkat Lunak, Institut Teknologi Telkom Purwokerto, Jawa Tengah, Indonesia Email: ¹[email protected], ^2,*[email protected], ³[email protected]

Email Penulis Korespondensi: [email protected]

Abstrak−Bencana alam merupakan kejadian yang tidak dapat diduga waktu dan tempatnya terjadi. Bahkan, bencana alam di Indonesia sering membuat porak-poranda suatu daerah yang dapat menyebabkan hancurnya fasilitas-fasilitas diwilayahnya.

Kejadian bencana membuat komunikasi wilayah biasanya terputus, sehingga memerlukan alat komunikasi cadangan ketika terjadi bencana. Komunikasi cadangan dapat dibangun menggunakan infrastruktur tanpa jaringan. Dalam penelitian ini kami akan mendesain sistem jaringan yang mana kami akan mencoba menggunakan sistem untuk memilih beberapa protokol seluler ad hoc yang baik untuk mengirim data. Pergerakan setiap node berarti bahwa setiap node adalah data yang dikirim. Layanan yang diusulkan juga dapat menyediakan layanan tersebut. Namun, karena tidak ada akses ke bank di daerah bencana, penggunaan mata uang elektronik untuk transaksi online menjadi terbatas. Oleh karena itu, sistem pembayaran aman akan terpusat pada transaksi offline kami setelah melakukan simulasi dan melihat nilai-nilai perbandingan yang ada maka kami peroleh suatu kesimpulan mengenai Dari hasil uji coba parameter di parameter uji end to end delay pada simulasi ini kami juga mendapatkan nilai terbaik yaitu pada node 50 adalah 3,2 detik dan pada node 30 mendapatkan nilai 15,03 detik hal ini terjadi karena ada nya .

Kata Kunci: AOMDV; Mobile Ad-Hoc Network

Abstract−Natural disasters are unpredictable events of the time and place that occur. In fact, natural disasters in Indonesia often make the destruction of an area that can cause the destruction of facilities in the region. Disaster events make regional communication usually cut off, so it requires backup communication tools in the event of a disaster. Backup communications can be built using infrastructure without a network. In this research we will design a network system where we will try to use the system to select some good ad hoc mobile protocols for sending data. The movement of each node means that each node is the data sent. The proposed service may also provide such services. . However, since there is no access to banks in disaster areas, the use of electronic currency for online transactions has become limited. Therefore, the secure payment system will be centered on our offline transactions after conducting simulations and looking at the existing comparison values then we get a conclusion about the results of the parameter trial in the end to end delay test parameters in this simulation we also get the best value that on node 50 is 3.2 seconds and on node 30 get a value of 15.03 seconds this happens because there is a 50.

Keywords: AOMDV; Mobile Ad-Hoc Network

1. PENDAHULUAN

Bencana alam merupakan kejadian yang tidak dapat diduga waktu dan tempatnya terjadi. Bahkan, bencana alam di Indonesia sering membuat porak-poranda suatu daerah yang dapat menyebabkan hancurnya fasilitas-fasilitas diwilayahnya. Kejadian bencana membuat komunikasi wilayah biasanya terputus, sehingga memerlukan alat komunikasi cadangan ketika terjadi bencana. Komunikasi cadangan dapat dibangun menggunakan infrastruktur tanpa jaringan. Salah satunya menggunakan teknologi Mobile Ad-Hoc Network (MANET) [1].

MANET adalah jaringan node seluler tanpa kabel yang tidak memiliki router tetap. Node dalam fungsi jaringan ini juga sebagai router yang bertanggung jawab untuk mencari dan menangani rute ke setiap node dalam jaringan. Router bergerak bebas secara acak, sehingga topologi jaringan tanpa kabel sangat mungkin dapat berubah dengan cepat dan tidak dapat diprediksi. Untuk mengatasi gerakan ini diperlukan protokol perutean yang digunakan untuk membangun rute antar node sehingga setiap node dalam jaringan dapat melakukan komunikasi dalam jaringan [2].

Pada jaringan MANET, node berfungsi sebagai router yang bertanggung jawab untuk menemukan dan menangani rute ke setiap node dalam jaringan. Pergerakan setiap node mempengaruhi rute transmisi dan topologi jaringan yang dapat menyebabkan kegagalan jalur rute. Ini dapat mempengaruhi komunikasi antara node dan juga kualitas pengiriman data. Oleh karena itu, ini menjadi pertimbangan kami untuk menggunakan Mobile Ad-Hoc Network sebagai jaringan cadangan [3]. Tingginya potensi bencana di Indonesia memerlukan sebuah alat jaringan yang berfungsi sebagai pembayaran mobile berbasis MANET sehingga pembelian dapat terus berjalan meski dalam masa pasca bencana [4]. Hal ini sangat bermanfaat dilakukan sebelum bantuan diterima oleh warga yang berada di daerah bencana.

Dalam penelitian ini kami akan mendesain sistem jaringan yang mana kami akan mencoba menggunakan sistem untuk memilih beberapa protokol seluler ad hoc yang baik untuk mengirim data. Pergerakan setiap node berarti bahwa setiap node adalah data yang dikirim. Layanan yang diusulkan juga dapat menyediakan layanan tersebut. Namun[5], karena tidak ada akses ke bank di daerah bencana, penggunaan mata uang elektronik untuk transaksi online menjadi terbatas. Oleh karena itu, sistem pembayaran aman akan terpusat pada transaksi offline menggunakan SDB [6]. Dalam merancang sistem pembayaran berbasis MANET, terdapat tantangan adanya delay jaringan yang sering terjadi. Salah satu karakteristik MANET adalah catu dayanya yang rendah, dapat menghambat

(2)

koneksi konstan antara pengguna. Perubahan topologis yang terus-menerus[7], serta topologi dapat berubah dengan cepat di MANET sebagai akibat dari mobilitas node dalam jaringan sehingga menyebabkan penurunan kinerja [8].

2. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini merupakan simulasi pengiriman data menggunakan protokol perutean AODV lalu juga melakukan desain kerja penerapan manet. Menggunakan dua jenis trafik random waypoint untuk lalu lintas data untuk mengukur model sumber lalu lintas mana yang harus Mengakhiri keterlambatan dan, Pengiriman paket dan juga ukuran kehilangan paket.

Gambar 1. Alur Rancangan Penelitian Keterangan.

Ad Hoc Demand Vector(AODV). merupakan salah satu protokol routing reaktif yang paling banyak diteliti.

AODV dirancang untuk jaringan ad hoc mobile[7]. AODV menawarkan adaptasi yang cepat terhadap kondisi link yang dinamis, proses yang rendah , rendahnya penggunaan jaringan dan menentukan pilihan rute ke tujuan dalam jaringan ad hoc AODV memungkinkan node mobile untuk mendapatkan rute ke tujuan baru dengan cepat.lalu kami juga membuat desain yang kompatibel dengan simulasi yang kami lakukan uji coba terlebih dahulu sesuai dengan parameter yang kami gunakan.[8]

Rancangan Analisa Pembuktian: Setelah diketahui bagaimana karakteristik dari jenis trafik yang digunakan yaitu TCP . Maka beberapa hal yang dianalisa untuk pembutian dalam penelitian ini dari kondisi model mobilitas yang bandingkan adalah dengan beberapa parameter[6]. Parameter yang digunakan antara lain dua parameter, yaitu parameter packet delivery ratio dan end to end delay,paket loss.

Tabel 1. spesifikasi sistem

Simulator NS 2.34

MAC type 802.11

Waktu simulasi 100 detik

Tipe frekuensi VHF

Area simulasi 5000 m x 5000 m

Tipe traffic TCP/UDP

Jumlah node 30/50

START

Simulation Data Colection

System design

Simulation result

E valuat ion resul t

Evaluation result in chart

Finis h y

N

(3)

Ukuran paket 1000 bytes/packet

End to end delay waktu yang digunakan oleh paket data agar sampai ditempat tujuan yang mencakup keterlambatan yang disebabkan oleh alur rute dan antrian pada transmisi paket data. Dimana pada parameter ini menggunakan rumus :

End to end delay = Receive Time - Sent Time Receive Time = waktu di terima

Sent Time= waktu pengiriman

Untuk menentukan End to End Delay kami menambahkan jumlah node, jika node sudah ditambahkan maka akan terjadi delay, dimana dilakukan dengan mengirimkan pesan RREQ dalam jumlah node yang banyak, kemudian setelah dilakukan pengiriman maka akan mendapatkan balasan dari RREP,[9] dimana RREP akan membalas pesan dari RREQ sesuai dengan jumlah node yang diminta, jika node yang diminta sedikit maka proses untuk membalas akan cepat[10], dan jika node yang diminta banyak maka proses untuk membalas juga akan lama, dari proses itulah bisa terjadi delay dalam node [11].

Packet Delivery Ratio adalah rasio antara banyaknya paket yang diterima oleh tujuan dengan banyaknya paket yang dikirim oleh sumber. Dimana dalam parameter in menggunakan rumus :

PDR = (Number of Packet Reciever)/(Number of Packet Trasmit) x 100 Keterangan :

PR = paket yang diterima, PT = paket yang dikirim

Dimana untuk menentukan parameter Packet Delivery Ratio dengan cara dari paket yang telah diterima dibagi dengan paket awal yang dikirim kemudian dikali dengan 100. Dari rumus tersebut dapat dilihat rasio pengiriman paket yang akan berjalan pada program nanti[12].

Pergerakan node pergerakan dari node saat simulasi dijalankan untuk mendapatkan hasil simulasi.dalam penilitian ini pergerakan node yang digunakan adalah random waypoint model . pada pergerakan random waypoint model yang disediakan dalam module ns 2, yang ada pada direktori “~ns/indep-utils/cmu-scen- gen/setdest/”.Module tidak bisa langsung digunakan karena harus di install terlebih dahulu. cara installasi module tersebut lewat terminal. Setelah proses installasi barulah module tersebut bisa digunakan, berikut cara penggunaan module random waypoint model di setdest [13].

Infrastructure-less: network jaringan tanpa infrastruktur perangkat seluler yang terhubung secara nirkabelSetiap perangkat dalam MANET bebas bergerak secara independen ke segala arah, dan karenanya akan sering mengubah tautannya ke perangkat lain. Masing-masing harus meneruskan lalu lintas yang tidak terkait dengan penggunaannya sendiri, dan karenanya menjadi router. Tantangan utama dalam membangun MANET adalah melengkapi setiap perangkat untuk terus mempertahankan informasi yang diperlukan untuk merutekan lalu lintas dengan benar.[14] Jaringan tersebut dapat beroperasi sendiri atau mungkin terhubung ke Internet yang lebih besar. Mereka mungkin berisi satu atau beberapa dan transceiver yang berbeda antara node. Ini menghasilkan topologi otonom yang sangat dinamis [15] .

Merchant melakuakan penjualan dalam bentuk jasa maupun barang yang mempunyai bentuk usaha (physical store) maupun online yang bekerja sama dengan Bank pada penyediaan layanan pembayaran melalui bank e-Money yang bersangkutan [16]. Merchant terdiri menjadi dua pedagang perorangan dan pedagang legal.

Pedagang individu adalah pedagang individu didasarkan pada alur kondisi dan pembentukan badan hukum.badan hukum adalah merchant yang didirikan berdasarkan tata cara dan ketentuan pembentukan badan hukum yang berlaku. Setelah individu atau badan usaha mendaftar sebagai merchant, maka mereka akan mendapatkan merchant ID [17].

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bagian ini menjelaskan hasil uji coba beserta desain dari skenario yang telah dirancang untuk mendukung penelitain kami. Hasil uji coba ini akan memberikan gambaran terhadap performa desain dari protokol routing yang diusulkan pada jaringan untuk melakukan pergantian jaringan peganti pada hasil uji coba ini kami tampilkan desain dari jaringan yang kami usulkan lalu juga kami menampilkan simulasi hasil uji coba pada jaringan penganti tersebut dengan parameter yang sudah kami masukan.

a. Packet delivery ratio (PDR) adalah rasio antara banyaknya paket yang diterima oleh tujuan dengan banyaknya paket yang dikirim oleh sumber.

b. End to End Delay adalah rata-rata waktu yang dibutuhkan oleh paket data untuk tiba ditempat tujuan yang mana mencakup keterlambatan yang disebabkan oleh penemuan rute dan antrian transmisi paket data.

c. Desain jaringan penganti untuk melakukan komunikasi pasca bencana.

(4)

Gambar 2. Desain jaringan penganti

Pada desain di atas kami melakukan desain untuk alur terbaik untuk melakukan komunikasi darurat. Pada di lihat pada desain di atas. Konsumen memesan barang pada pedagang kemudian mengidentifikasi dengan foto dan juga ID rekening konsumen setelah itu untuk akan mengirimkan data ke bank sehingga dapat diperiksa dan kemudian ID rekening bank dapat memeriksa jumlah rekening di rekening Nasabah. Jika jumlahnya cukup maka langsung akan dikurangi oleh bank tetapi jika tidak, bank akan mengambil ID rekening endoresment maka jumlahnya akan berkurang dan tagihan akan diinput untuk disahkan. Dalam jaringan sistem ini menggunakan seluler Jaringan ad hoc dari satu perangkat dan perangkat lainnya. Ini akan menghubungkan dan mengirimkan data satu sama lain yang dapat dijalankan jika perangkat jaringan ad hoc memiliki jangkauan yang baik.

Pada parameter uji coba yang kami uji cobakan dengan jumlah node yang kami asumsikan sebagai pengunaa jaringan penganti maka kami temukan hasil.adalah dengan pada jumlah penguna 30 dan juga 50 dengan luas area 5000 meter persegi. maka kami temukan hasil. dari simulasi ini terjadi penurunan nilai delay pada setiap simulasi node uji cobal Hal ini terjadi pada adanya update tabel rute secara periodik, sehingga paket data menunggu lama untuk menemukan rute ke tujuan.tetapi berbeda kebalikan dengan banyak nya node maka adanya perubahan yang secara dinamis dapat menemukan rute tersendiri.

Gambar 3. Simulasi parameter 30 dan 50 node

Setelah di lakukan simulasi dan di pastikan setiap node sudah dapat saling mengirimkan data dan terhubung sesuai dengan parameter uji. Maka lalu kami lakukan perhitungan parameter yang kami ajukan untuk mengetahui bagaimana hasil dari simulasi di atas.dengan mengunakan node 30 dan 50 yang berperan sebagai pengakses data.

Gambar 4. Hasil parameter Delay

Pada nilai delay ini di dapatkan nilai seperti tertera pada graphic di atas satuan nilai tersebut mengunakan satuan waktu yaitu detik. Dari hasil ini di dapatkan adanya perubahan nilai yang sangat signifikan terlihat pada

CBR TCP CBR TCP

30 84.3 15.03

50 13 3.2

84.3

15.03 13 3.2

0 20 40 60 80 100

DELAY

30 50

(5)

Aditya Wijayanto, Copyright ©2021, MIB, Page 1609 jenis trafik yang di gunakan pada jumlah node 30 terlihat nilai delay sangat tinggi dengan nilai 84,3 detik dengan mengunakan jenis trafik CBR sedangkan dengan mengunakan TCP terjadi delay dengan nilai 15,03 detik.lalu pada jenis trafik TCP nilai awal delay sangat rendah yaitu dengan delay 13 detik pada node 30 lalu pada node 50 nilai tersebut menurun menjadi 3,2 detik.

Gambar 5. Hasil parameter PDR

Sedangkan pada PDR bisa terlihat terjadi naiknya nilai hitung parameter paket delivery ratio pada setiap node uji coba dan juga kenaikan nilai tersebut sangat lah signifikan dari nilai awal 74,3% pada node 30 dan 89 % pada node 50. hal ini terjadi karena jumlah node yang mempengaruhi route pegiriman data lalu pada setiap node kami melakukan optimasisasi dan perubahan nilai dari kedua simulasi untuk PDR dapat kami maksimalkan dengan sumber trafik yang berbeda dan menghasilkan nilai terbaik pada jenis trafik TCP yaitu dengan mencapai ratio data 89,03% pada node 30 sedangkan pada node 50 mencapai nilai 98,2%.Gambar 4.Hasil parameter PDR.

4. KESIMPULAN

Pada kesimpulan kami setelah melakukan simulasi dan melihat nilai-nilai perbandingan yang ada maka kami peroleh suatu kesimpulan mengenai Dari hasil uji coba parameter di atas nilai rata-rata PDR pada node 50 98,2%

dan node 30 89,03% di trafik TCP dan lalu pada parameter uji end to end delay pada simulasi ini kami juga mendapatkan nilai terbaik yaitu pada node 50 adalah 3,2 detik dan pada node 30 mendapatkan nilai 15,03 detik hal ini terjadi karena ada nya .hal ini terjadi karena node telah mendapatkan rute terbaik untuk melakukan pengiriman data. Dan juga hal ini terjadi karena ada broadcast pesan kepada setiap node menjadi optimal dan menurukan nilai delay.jadi pada hasil simulasi ini di dapatkan kami dapat mengunakan mobile ad hoc network dengan jenis spesifakasi system tertentu yg dapat di buat menjadi sebuah komunikasi pengganti pasca bencana.

UCAPAN TERIMAKASIH

Terima kasih kami kepada pihak-pihak yang telah mendukung terlaksananya penelitian ini secara teknis maupun dengan non teknis.

REFERENCES

[1] N. F. Rozy, R. Ramadhiansya, P. A. Sunarya, and U. Rahardja, “Performance Comparison Routing Protocol AODV, DSDV, and AOMDV with Video Streaming in Manet,” 2019 7th Int. Conf. Cyber IT Serv. Manag. CITSM 2019, 2019, doi:

10.1109/CITSM47753.2019.8965386.

[2] M. G. K. Alabdullah, B. M. Atiyah, K. S. Khalaf, and S. H. Yadgar, “Analysis and simulation of three MANET routing protocols: A research on AODV, DSR & DSDV characteristics and their performance evaluation,” Period. Eng. Nat. Sci., vol. 7, no. 3, pp. 1228–

1238, 2019, doi: 10.21533/pen.v7i3.717.

[3] F. T. Al-Dhief, N. Sabri, M. S. Salim, S. Fouad, and S. A. Aljunid, “MANET Routing Protocols Evaluation: AODV, DSR and DSDV Perspective,” MATEC Web Conf., vol. 150, pp. 1–6, 2018, doi: 10.1051/matecconf/201815006024.

[4] S. Buta, S. Baghla, and H. Monga, “Mobility models based performance evaluation of AOMDV routing protocol of MANET,” Intern.

ional J. Appl. Res., vol. 3, no. 1, pp. 82–86, 2017.

[5] M. E. Manaa and S. D. Shamsi, “Improved MANET Routing Protocols Performance using Optimization Methods,” vol. 7, pp. 642–648, 2018.

[6] R. Sadakale, R. A. Patil, and N. V. K. Ramesh, “An efficient AODV routing protocol for vehicular Ad hoc network,” Int. J. Innov.

Technol. Explor. Eng., vol. 8, no. 4, pp. 1–4, 2019, doi: 10.2174/2210327910999200717170558.

[7] B. Ojetunde, N. Shibata, and J. Gao, “Secure Payment System Utilizing MANET for Disaster Areas,” pp. 1–13, 2017.

[8] R. Wulandari, “ANALISIS QoS (QUALITY OF SERVICE) PADA JARINGAN INTERNET (STUDI KASUS : UPT LOKA UJI TEKNIK PENAMBANGAN JAMPANG KULON – LIPI),” J. Tek. Inform. dan Sist. Inf., vol. 2, no. 2, pp. 162–172, 2016, doi:

10.28932/jutisi.v2i2.454.

[9] F. T. Informasi, “IMPLEMENTASI PARTICLE SWARM OPTIMIZATION DALAM GREEDY PERIMETER STATELESS ROUTING ( GPSR ) PADA VANETs,” 2017.

[10] B. K. Rao and A. S. N. Chakravarthy, “Optimized AODV Routing Algorithm in MANET for Maximizing the Network Lifetime,” no.

2, pp. 4054–4059, 2019, doi: 10.35940/ijrte.B3457.078219.

[11] S. Kumar and A. Shaw, “Routing in MANET using Particle swarm optimization,” Int. J. Manag. Technol. Eng., vol. 8, no. V, pp. 199–

(6)

208, 2018, [Online]. Available: https://www.researchgate.net/publication/326545672.

[12] A. Wong Yoon Khang et al., “Qualitative-based QoS performance study using hybrid ACO and PSO algorithm routing in MANET,” J.

Phys. Conf. Ser., vol. 1502, no. 1, 2020, doi: 10.1088/1742-6596/1502/1/012004.

[13] S. Tyagi, S. Som, and Q. P. Rana, “A Reliability based Variant of AODV in MANETs: Proposal, Analysis and Comparison,” Procedia Comput. Sci., vol. 79, pp. 903–911, 2016, doi: 10.1016/j.procs.2016.03.112.

[14] D. Yee and C. Graff, “Application of network design tool to tactical mobile ad hoc networks,” Proc. - IEEE Mil. Commun. Conf.

MILCOM, no. May, pp. 1–5, 2008, doi: 10.1109/MILCOM.2008.4753147.

[15] S. Manaseer and I. Alhabash, “Number of node estimation in mobile Ad hoc networks,” Int. J. Interact. Mob. Technol., vol. 11, no. 6, pp. 65–72, 2017, doi: 10.3991/ijim.v11i6.6986.

[16] A. K. Yadav and A. Kush, “TCP- and UDP-based performance evaluation of AODV and DSR routing protocol on varying speed and pause time in mobile ad hoc networks,” Adv. Intell. Syst. Comput., vol. 638, pp. 323–332, 2018, doi: 10.1007/978-981-10-6005-2_34.

[17] S. Manaseer and A. Alawneh, “A New Mobility Model for Ad Hoc Networks in Disaster Recovery Areas,” vol. 13, no. 6, pp. 113–120.