DESAIN ALGORITMA DAN SIMULASI ROUTING UNTUK GATEWAY AD HOC WIRELESS NETWORKS

Transkripsi

1 DESAIN ALGORITMA DAN SIMULASI ROUTING UNTUK GATEWAY AD HOC WIRELESS NETWORKS Staff Pengajar Jurusan Pendidikan Teknlgi dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Nusa Cendana, Kupang . Abstract Ruting prtcl t the wireless ad hc netwrks is very needed in the cmmunicatin prcess between sme terminals, t send the data packet thrugh ne r several nde(s) t the destinatin address where the netwrk typlgy is always changing. Many previus wrks that discussed abut ruting ad hc bth fr manet (mbile ad hc netwrks) and wireless netwrks, but the emphasis have mre fcus n cmparing the perfrmance f several ruting ad hc. While in this wrk, there is a bulding f ruting algrithm mdel t gateway in land t the ndes that analgized as a bat that mve n the sea. With the assumptin that the cmmunicatin inter terminals t radi band f Very High Frequency, thus algrithm that built in the simulatin based n the range gap f the HF frequency. The result f this simulatin will be develped as the platfrm t implement the service develpment f multiuser cmmunicatin Kata kunci : Ad hc, ruting, gateway 1. PENDAHULUAN Jaringan ad hc dapat diartikan sebagai suatu jaringan tanpa infrastruktur dimana masing-masing nde adalah suatu ruter bergerak yang dilengkapi dengan transceiver wireless. Pesan yang dikirim dalam lingkungan jaringan ini akan terjadi antara dua nde dalam cakupan transmisi masing-masing yang secara tidak langsung dihubungkan leh multiple hp melalui beberapa nde perantara [1]. Gambar 1. menunjukkan nde C dan nde F berada di luar cakupan transmisi satu terhadap yang lainnya, tetapi masih dapat berkmunikasi lewat perantara nde D dalam multiple hp. Gambar 1. Struktur Dasar Jaringan Ad hc [4] Dalam jaringan bergerak dengan infrastruktur mbile (seperti jaringan mbile netwrk ad hc), hst tidak hanya perlu menempati track (jalur) dari lkasi endpint mbile lainnya tetapi juga perlu untuk menempati lkasi lainnya dan berinterkneksi ketika mereka bergerak [5]. Pekerjaan sebelumnya di lingkungan jaringan yang berubah pada Mbile Ad Hc Nertwrks lebih diutamakan pada pendekatan tradisinal dari ruting jaringan kabel seperti distance vektr dan link state algritma. Sementara banyak ptimisasi pada algritma yang digunakan, lebih diutamakan pada bagaimana menemukan minimum hp rute dari sumber ke tujuan.(perkins and Ryer, 1999) [2][3] Dalam paper ini dibangun sebuah algritma untuk gateway ketika menerima pesan untuk diteruskan ke nde-nde yang bergerak. Sebelum di implemen tasikan dalam keadaan nyata didahului dengan simulasi yang menunjukkan 3 gateway yang dipasang di darat dan 10 nde yang di asumsikan sebagai perahu nelayan yang bergerak di laut. Pada kenyataannya gateway dan nde-nde ini menggunakan kmunikasi VHF dengan jangkauan 30 Km untuk ketinggian antena maksimal 50 m. Algritma yang dihasilkan yang akan dipakai sebagai acuan dalam implementasi lapangan. Pada penelitian ini juga telah didesain tampilan GUI untuk gateway dan nde, sebagai interface kneksi untuk implementasi nyata. Dan hasil yang baru dicba dalam implementasi radi ini adalah kmunikasi antara gateway dan nde tanpa melalui nde via. Hasil dari kneksi 2 terminal ini juga akan dipakai dalam pekerjaan selanjutnya sebagai acuan dan pembanding ketika menerapkan algritma pada implementasi gateway dan nde dalam keadaan ad hc. Teknlgi Elektr 39 Vl. 8 N.2 Juli - Desember 2009

2 2 MODEL ANALISIS DAN DESAIN Simulasi menggunakan Brland Delphi untuk 10 nde di laut dan 3 Gateway yang di pasang di daratan antar 3 pulau (Sumba, Timr, Flres) dimana menggunakan latar peta Ggle earth. Dengan berasumsi bahwa ttal tinggi antenna pada keadaan real antara pemancar dan penerima adalah 50 meter dalam keadaan LOS, maka jarak jangkauan kmunikasi antara terminal kurang lebih 30 Km. Jarak ini yang di pakai sebagai acuan dalam simulasi untuk memdelkan bagaimana rute yang terbentuk jka nde-nde bergerak acak. Gateway akan terus mengupdate table rutingnya disesuaikan dengan keadaan tplgi jaringan yang berubah. Berdasarkan peta ggle earth pada Gambar 2, maka jarak sebenarnya antara gateway adalah sebagai berikut : Jarak G G2 = 310,37 Km Jarak G G3 = 207,15 Km Jarak G G3 = 201,83 Km Dengan meninjau salah satu jarak antar gateway, misalkan jarak G1 ke G2, dalam jarak sebenarnya = 310 Km. Sedangkan dalam satuan pixel terlihat psisi G1 pada peta adalah [176,336] pxl dan G2 adalah [832,336] pxl. Dari sini bisa diperleh jarak pada peta antara G1 dan G2 adalah 2 -( ) 2 = 696 pixel. Karena 696 pixel = 310, 37 Km, pada jarak sebenarnya, maka 1 pxl = / 696 = 0.45 Km atau 1 Km = 2,23 pixel. Sehingga dalam melakukan simulasi perpindahan nde-nde, maka jarak nde x terhadap Gateway 1 dapat diperleh dengan menggunakan rumus 2 + (y1 y0) 2. Dan hasilnya adalah jarak dalam satuan kil meter (Km). dalam range jangkauannya atau tidak. Jika G1 mengetahui psisi nde X, maka secara langsung infrmasi akan dikirimkan. Jika tidak maka G1 akan mencari melalui beberapa cara. Algritma ketika G1 meneruskan infrmasi (data) ke nde X adalah sebagai berikut : Jarak jangkauan lcal range = 30 Km untuk kmunikasi VHF(nde-nde teregistrasi dan menjadi anggta suatu gateway). Jika nde X adalah nde dalam jangkauan (lcal range) G1 maka direct access ke nde X. Jika nde X berada diluar jangkauan G1, maka G1 akan melakukan : Menanyakan kepada G2, apakah nde X berada di daerah cakupannya? Jika ya (dengan asumsi nde X berada 30Km dari G2), maka prses ke nde X via G2. Jika tidak, dimana G2 tidak mengetahui keberadaan nde X, maka Menanyakan kepada G3 apakah nde X berada di daerah cakupannya? Jika ya(dengan asumsi nde X berada 30Km dari G3), maka prses ke nde X via G3. Jika tidak, dimana G3 tidak mengetahui keberadaan dari nde X, maka G1 menanyakan ke semua anggta dalam lcal rangenya, yang megetahui rute ke nde X. Jika ya (ada nde anggta yang mengetahui rute ke nde X), maka prses ke nde X melalui nde anggtanya. Jika tidak (nde anggta tidak ada yang mengetahui rute ke nde X), maka : Menanyakan ke G2, untuk merequest ke ndende anggtanya apakah ada yang mengetahui rute ke nde X. Jika Ya, maka prses melalui G2 via nde anggta G2 nde X. Jika tidak,maka menanyakan ke G3 untuk merequest ke nde-nde anggtanya apakah ada yang mengetahui rute ke nde X. Jika Ya(ada), maka prses melalui G3 via nde anggta G3 nde X. Jika tidak maka prses selesai. Dalam bentuk Flwchart dapat dilihat pada gambar 2. Gambar 2. Peta Nusa Tenggara Timur 2.1 Membangun Algritma Gateway 1 (G1) ketika menerima infrmasi akan meneruskannya ke nde tujuan (nde X) dengan beberapa kemungkinan, apakah nde X berada Teknlgi Elektr 40 Vl. 8 N.2 Juli - Desember 2009

3 Gambar 3. Flwchart algrtitma ruting pada Gateway 3 HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan algritma yang telah dibangun maka disimulasikan beberapa kasus yang merepre sentasikan keadaan pada algritma. 3.1 Kasus pertama : Nde tujuan ada di lcal range Gateway 1 (G1). Misalkan yang menjadi nde tujuan adalah nde 2 (N2), maka di skenarikan N2 bergerak ke arah timur, tetapi karena masih berada dalam range jangkauan G1 maka G1 melakukan direct access ke nde 2. Pada table 1 juga terlihat jarak N2 masih dalam cakupan lcal range G1, yaitu 22,95 Km. Sedangkan delay yang terjadi ketika G1 mengirimkan infrmasi ke N2 adalah 1 detik (gambar 4). Gambar 4. Simulasi direct access Teknlgi Elektr 41 Vl. 8 N.2 Juli - Desember 2009

4 Tabel 1. Jarak nde terhadap gateway 1 Tabel 3. Perubahan Jarak nde terhadap gateway 1 Gambar 5. Catatan waktu simulasi direct Access Tabel 2. Table ruting untuk kasus direct access Destinatin Via (Next Hp) Jumlah Hp N Kasus kedua : Nde tujuan berada di luar jangkauan G1. N4 bergerak ke arah utara dan memiliki jarak terhadap G1 sebesar Km. karena jarak yang sudah diluar jangkauan maka G1 melakukan access via nde anggta dalam lcal rangenya Dalam hal ini N1 mengetahui rute ke N4 melalui N2 dan N3. Maka rute ke N4 adalah via NI, N2, N3. Delay pengiriman data dalam simulasi adalah 5 detik lebih jelas mengenai jarak dan waktu dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 7. Sedangkan tabel ruting dapat dilihat pada Tabel 4. Gambar 7. Catatan waktu simulasi nde Via Tabel 4. Tabel ruting G1 sebelum N4 keluar dari jangkauan N3 Destinatin Via (next hp) Jumlah Hp N4 N1 N2 N Kasus ke tiga : Nde 4 sudah berada di luar jangkauan N3. Dari simulasi terlihat bahwa ketika N4 semakin bergerak ke utara dengan jarak dari G1 adalah Km dan N3 bergerak mendekati G1 dengan jarak 68.41, maka jalur link yang lama tidak mungkin dipertahankan karena tplgi jaringan telah berubah. Sehingga G1 akan mencari alternatif rute lain ketika link patah pada N3 untuk meneruskan pesan ke N4. Rute itu adalah melalui G2 dan anggta lcal rangenya yang mengetahui link ke N4. Hal ini di jelaskan dalam tabel ruting ( (Tabel 6). Delay yang terjadi sampai ke N4 ketika link patah adalah 4 detik dan delay melalui anggta G2 adalah 8 detik. Gambar 6. Simulasi nde sebagai nde via Gambar 8. Simulasi ketika link patah Teknlgi Elektr 42 Vl. 8 N.2 Juli - Desember 2009

5 Tabel 5. Tabel ruting G1 setelah tplgi berubah Destinatin N4 Via (next hp) G2 N10 N8 N7 N9 N6 N5 N4 Tabel 6. Perubahan jarak nde terhadap gateway 1 Jumlah Hp 8 [2] Jhnsn D. dan Maltz D. (1996), Dynamic Surce Ruting in Ad Hc Wireless Netwrks. Mbile Cmputing, edited by Tmasz Imielinski and Hank Krth (Kluwer Academic Publishers), chapter 5, pages [3] Perkins C. dan Ryer E.M.(1999), Ad-hc On-Demand Distance Vectr Ruting, Prceedings f the Secnd IEEE Wrkshp n Mbile Cmputing Systems and Applicatins. [4] Amitava M dkk, Lcatin Management And Ruting In Mbile wireless netwrks, Artech Huse, Bstn & Lndn 2003 [5] William C.Y.L, Mbile Cmmunicatin Design Fundamental, Jhn Wiley & Sn, Inc. New Yrk Gambar 9. Waktu alternatif rute 4 KESIMPULAN Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa ruting prtcl untuk gateway ad hc sangatlah dibutuhkan dalam kmunikasi VHF untuk nde-nde bergerak dengan keterbatasan bandwith, Algritma perutingan untuk gateway mengacu pada perpidahan jarak nde-nde dan gateway, sehingga gateway akan mencari jalan terbaik untuk meneruskan paket data dengan link cst yang efisien. Hasil mdel algritma ini diharapkan dapat dikembangkan sebagai platfrm untuk pengembangan sistem yang lebih luas, seperti sistem kmunikasi antara perahu nelayan sehingga pada akhirnya akan meningkatkan pereknmian mereka. 5 DAFTAR PUSTAKA [1] Jhnsn D. (1994), Ruting in Ad Hc Netwrks f Mbile Hsts, Prc. IEEE Wrkshp n Mbile Cmp. System and Appls Teknlgi Elektr 43 Vl. 8 N.2 Juli - Desember 2009