Analisis Performansi Mobile Ad- Hoc Network Pada Perangkat Android Untuk Membangun Sistem Komunikasi Pada Kondisi Bencana Alam

Transkripsi

1 Analisis Performansi Mobile Ad- Hoc Network Pada Perangkat Android Untuk Membangun Sistem Komunikasi Pada Kondisi Bencana Alam Oleh : Della Aulia Arifin Dosen Pembimbing 1 : Dr. Ir. Achmad Affandi, DEA. NIP Dosen Pembimbing 2 : Ir. Djoko Suprajitno Rahardjo, MT. NIP

2 Pendahuluan Teori Penunjang Perancangan & Implementasi Analisis & Pembahasan Kesimpulan & Saran

3 Latar Belakang Pendahuluan Bencana Alam Tiap Tahun Terjadi Di Dunia Rusaknya Infrastruktur Beban Trafik Meningkat Sulitnya Melakukan Komunikasi

4 Latar Belakang Pendahuluan Peralatan Komunikasi Yang Bisa Digunakan Pada Kondisi Bencana Alam Walkie Talkie Telepon Satelit Half Duplex Data Mahal Mobile Ad-hoc Network (MANET) Tidak Berbayar Data Full Duplex Resiko terputusnya link sangat besar dikarenakan node yang terus bergerak

5 Rumusan Masalah Pendahuluan Daya pancar hingga jarak maksimum yang dapat dicapai oleh node. Jarak maksimum antar node agar dapat melakukan panggilan dan mengirimkan pesan singkat dengan baik. Besar throughput, jitter, dan packet loss. Batasan Masalah Menggunakan sistem Mobile ad-hoc Network (MANET) yang beroperasi pada smartphone Android diatas versi 2.2 (froyo). Menggunakan software SAWANC untuk aplikasi routing dan komunikasi. Menggunakan jaringan mesh dengan routing protokol B.A.T.M.A.N. Performa yang dianalisis adalah jarak maksimum antar node untuk melakukan panggilan suara dan pengiriman pesan singkat, daya pancar, throughput, jitter, dan packet loss

6 Pendahuluan Tujuan Mendapatkan jarak maksimum dalam skenario tethering dengan analisis daya pancar, kualitas panggilan suara dan pesan singkat. Mendapatkan jarak maksimum dalam skenario ad-hoc dengan kualitas panggilan suara dan pesan singkat. Mendapatkan besar throughput, jitter, dan packet loss.

7 Pendahuluan Metodologi Perancangan Pengambilan Data Analisa Kesimpulan

8 Mobile Ad-hoc Network (MANET) Teori Penunjang Better Approach To Mobile Adhoc Networking (B.A.T.M.A.N.) Wireless mesh network (WMN) Sebuah jaringan wireless multihop dengan hampir seluruh node bergerak statis. Topologi mesh sangatlah berbeda dari topologi lainnya. Yang membedakan adalah mesh network dapat melakukan self-organizing, self-healing, selfconfiguring, dan self-monitoring Topologi Mesh Menggunakan OS Android Better Approach To Mobile Ad-Hoc Networks (B.A.T.M.A.N) merupakan protokol routing proaktif yang berguna untuk membuat ruie multi hop dalam MANET. Mulanya protokol B.A.T.M.A.N dibentuk dari protokol OLSR dimana belum sepenuhnya berfungsi untuk praktikal skenario terutama untuk sistem yang beroperasi pada coverage yang besar.

9 Perancangan & Implementasi Skenario dan Perangkat Ad-hoc Singlehop Tethering Sony Xperia L Wi-Fi a/b/g/n, dual-band, Wi-Fi Direct, DLNA, Wi-Fi hotspot Ad-hoc Multihop Node 2 Hwawei Honor U886 Node 1 Hwawei Honor U886 Hwawei Honor U886 Wi-Fi b/g/n, DLNA, Wi-Fi hotspot STADION ITS Fujitsu Lifebook t58 Wi-Fi b/g/n Node 3 Hwawei Honor U886

10 Perancangan & Implementasi SAWANC SAWANC merupakan sebuah aplikasi yang dapat digunakan pada Sistem Operasi Android yang dapat membangun jaringan ad-hoc Mode WiFi Mode Ad-hoc Mode access point Mode Client Automatic Mode Cycling Perangkat akan berganti-ganti mode tiap 3 detik

11 Analisa & Pembahasan Kekuatan Daya Pancar Wifi Tethering Kekuatan Sinyal (-dbm) Daya Yang Ditangkap Oleh Laptop Laptop Jarak antar node (m) Jarak Maksimum = 128 meter Lebih dari 128 meter sinyal masih terdeksi tetapi tidak dapat melakukan koneksi. Besar daya wifi yang ditangkap pada jarak maksimum -81,7 dbm.

12 Analisa & Pembahasan Kekuatan Daya Pancar Wifi Tethering 1 Daya Yang Ditangkap Oleh Hwawei Honor U886 Kekuatan Sinyal (-dbm) , Hwawei Jarak (m) Jarak Maksimum = 152 meter Lebih dari 152 meter koneksi terputus dan sinyal tidak dapat terdeteksi. Besar daya wifi yang ditangkap pada jarak maksimum -94,3 dbm.

13 Analisa & Pembahasan Kekuatan Daya Pancar Wifi Tethering Daya Yang Diterima Oleh Sony Xperia L Kekuatan Sinyal (-dbm) ,52 47, Sony Jarak (m) Jarak Maksimum = 152 meter Lebih dari 152 meter koneksi terputus dan sinyal tidak dapat terdeteksi. Besar daya wifi yang ditangkap pada jarak maksimum -93,5 dbm

14 Analisa & Pembahasan Kekuatan Daya Pancar Wifi Tethering Perbandingan Kekuatan Sinyal. Daya yang ditangkap (dbm) y = ln(x) R² =.848 Jarak antar node (m) y = -1.59ln(x) R² =.9367 y = ln(x) R² = Laptop Hwawei Sony Log. (Laptop) Log. (Hwawei) Log. (Sony) Laptop lebih pendek jarak untuk bisa terkoneksi (max 128 m) Smartphone lebih jauh dapat terkoneksi dibanding dengan laptop (max 152 m) Korelasi daya terima dengan jarak adalah.91

15 Analisa & Pembahasan Kualitas Panggilan Suara ITU-T P8 panggilan suara dapat di nilai secara subjektif Suara yang terdengar oleh user dapat dibagi dalam skala : Excellent 5 (91% 1%) Good 4 (71% 9%) Fair 3 (61% - 7%) Poor 2 (41%-6%) Bad 1 (% - 4%)

16 Analisa & Pembahasan Kualitas Panggilan Suara Kualitas Suara Pada Skenario Tethering Tethering 128 m Prosentase Suara 12% 1% 8% 6% 4% 2% node 1-->2 node 2-->1 % Jarak Antar Node (m) Jarak Maksimum = 128 meter Jarak (m) MOS Keterangan Koneksi sangat baik Sulit melakukan koneksi dan suara yang didengar sangat jelek (terputus-putus)

17 Analisa & Pembahasan Kualitas Panggilan Suara Kualitas Suara Pada Skenario Ad-hoc Singlehop 12% Ad-hoc Singlehop Kualitas Panggilan (%) 1% 8% 6% 4% 2% Node 3 --> Node 2 Node 2 --> Node 3 Node 2 Hwawei Honor U m Node 3 Hwawei Honor U886 % Jarak Antar Node (m) Jarak Maksimum = 136 meter Jarak (m) MOS Keterangan Koneksi sangat baik Terkadang terputus ketika melakukan koneksi Sulit melakukan koneksi Sulit melakukan koneksi dan suara yang didengar sangat jelek (terputus-putus)

18 Analisa & Pembahasan Kualitas Panggilan Suara Node 2 wawei Honor U886 Ad-hoc Multihop 11 m STADION ITS Node 1 Hwawei Honor U m Node 3 Hwawei Honor U886 Kualitas Panggilan Suara Pada Skenario Ad-hoc Multihop Prosentase Suara 12% 1% 8% 6% 4% node 1-->2 2% node 2-->1 % Jarak Dari Node Perantara (m) Jarak Maksimum = 22 meter Jarak (m) MOS Keterangan Koneksi sangat baik 11 2 Suara yang didengar jelek (terputus-putus)

19 Kualitas Pesan Singkat Analisa & Pembahasan Rata-rata interval waktu pengiriman SMS Pada Skenario Tethering Tethering 132 m Waktu (s) Node 1 --> 2 Node 2 --> Jarak (m) Jarak Maksimum = 132 meter Lebih dari 132 meter pesan tidak terkirim. Interval waktu tertinggi berada pada jarak 12 meter dengan waktu 61,1 detik

20 Kualitas Pesan Singkat Analisa & Pembahasan Rata-rata interval waktu pengiriman SMS pada skenario Ad-hoc Singlehop 35 Ad-hoc Singlehop Waktu (s) node 1-->2 node 2--> m Jarak Antar Node (m) Jarak Maksimum = 132 meter Lebih dari 132 meter pesan tidak terkirim Interval waktu tertinggi berada pada jarak 12 meter dengan nilai 58,5 detik

21 Kualitas Pesan Singkat Analisa & Pembahasan Rata-rata interval waktu pengiriman SMS pada skenario Ad-hoc multihop Mesh Multihop 12 Node 2 wawei Honor U m Node 1 Hwawei Honor U886 Interval Waktu (s) node 1-->2 node 2--> STADION ITS 11 m Jarak Dari Node Perantara (m) Node 3 Hwawei Honor U886 Jarak Maksimum = 22 meter Pada 9 meter dari node perantara atau lebih sms tidak terkirim Lebih dari 11 meter dari node perantara tidak ada koneksi

22 Throughput Analisa & Pembahasan Besar throughput pada skenario tethering 3 Tethering Throughput (bps) server client Jarak Dari Node Perantara (m) Semakin jauh jarak antar node maka semakin kecil nilai throughput Throughput terkecil berada pada jarak terjauh dengan nilai 1193 bps

23 Throughput Analisa & Pembahasan Besar throughput pada skenario ad-hoc singlehop Ad-hoc Singlehop Throughput (bps) server client Jarak Antar Node (m) Semakin jauh jarak antar node maka semakin kecil nilai throughput Throughput terkecil berada pada jarak terjauh dengan nilai 993,33 bps

24 Analisa & Pembahasan Jitter Besar jitter pada skenario tethering Tethering Delay (milisecond) Jitter Skenario Tethering rata2 client rata2 server rata2 client rata2 server Jarak Antar Node (m) Semakin jauh jarak antar node maka semakin besar nilai dari jitter. Pada jarak terjauh besar jitter 5,62 ms sehingga hasil pengukuran delay jitter dalam skenario tethering masih tergolong baik.

25 Analisa & Pembahasan Jitter Besar jitter pada skenario adhoc singlehop Jitter Skenario Adhoc Ad-hoc Singlehop Delay (milisecond) rata2 server rata2 client rata2 server rata2 client Jarak Antar Node (m) Semakin jauh jarak antar node maka semakin besar nilai dari jitter. Pada jarak terjauh besar jitter dengan nilai 13,83 ms menandakan jitter masih dapat dikatakan baik

26 Packet Loss Analisa & Pembahasan Besar packet loss pada skenario tethering Tethering Packet Loss (%) Packet Loss Skenario Tethering 5.% 4.5% 4.% 3.5% Rata-rata Client 3.% 2.5% Rata-rata Server 2.% 1.5% 1.%.5%.% Rata-rata Client.%.%.%.6%.%.%.%.8%.% 2.2% 1.3% Rata-rata Server.1%.%.%.%.%.%.1%.1%.8% 4.5%.5% Jarak Antar Node (m) Packet loss yang dihasilkan pada jarak 1 meter merupakan data yang paling tinggi. Pada jarak 1 meter besar packet loss mencapai 4,5% dimana dapat dikatakan buruk.

27 Analisa & Pembahasan Packet Loss Besar packet loss pada skenario ad-hoc singlehop Packet Loss Skenario Adhoc Ad-hoc Singlehop Packet Loss (%) 2.5% 2.% 1.5% 1.% Rata-rata Client Rata-rata Server.5%.% Rata-rata Client.1%.%.%.%.%.%.%.%.2%.3%.% Rata-rata Server.1%.%.%.%.%.%.1%.%.8% 2.3%.2% Jarak Antar Node (m) Besar packet loss tertinggi berada pada jarak 1 meter yaitu 2,3% dimana nilai itu dapat dikatakan buruk

28 Analisa & Pembahasan Analisis QoS Skenario Tethering Jarak mempengaruhi besar daya wifi yang diterima Besar daya terima mempengaruhi throughput Korelasi =,74 Throughput (bps) Grafik hubungan throughput dengan daya wifi yang diterima pada skenario tethering y = 1.993x x R² =.4724 y =,38x2 -,633x - 67,489 R² =, throughput Daya terima Poly. (throughput) Jarak antar node (m) Kekuatan daya (dbm) Regresi polinomial throughput dan delay jitter pada skenario tethering Throughput (bps) y = 1.993x x R² =.4724 y =.7x x R² = Delay jitter (ms) Throughput mempengaruhi delay jitter Korelasi = -, Jarak antar node (m) Throughput Jitter Poly. (Throughput) Poly. (Jitter)

29 Analisa & Pembahasan Analisis QoS Skenario Tethering Jarak mempengaruhi besar daya wifi yang diterima Besar daya terima mempengaruhi throughput Korelasi =,74 Throughput (bps) Grafik hubungan throughput dengan daya wifi yang diterima pada skenario tethering y = 1.993x x R² =.4724 y =,38x2 -,633x - 67,489 R² =, throughput Daya terima Poly. (throughput) Jarak antar node (m) Kekuatan daya (dbm) Delay jitter (ms) Regresi polinomial delay jitter dan packet loss pada skenario tethering Jitter Packet Loss Poly. (Jitter) Poly. (Packet Loss) y =.7x x R² =.9361 y = 3E-6x 2 -.2x +.35 R² =.4365 % Jarak antar node (m) -1% % 4% 3% 3% 2% 2% 1% 1% Packet loss (%) Delay jitter mempengaruhi delay pecket loss Korelasi =,6

30 Analisa & Pembahasan Analisis QoS Skenario Tethering Jarak mempengaruhi besar daya wifi yang diterima Besar daya terima mempengaruhi throughput Korelasi =,74 Throughput (bps) Grafik hubungan throughput dengan daya wifi yang diterima pada skenario tethering y = 1.993x x R² =.4724 y =,38x2 -,633x - 67,489 R² =, throughput Daya terima Poly. (throughput) Jarak antar node (m) Kekuatan daya (dbm) 5 Regresi polinomial delay jitter dan interval waktu pengiriman SMS pada skenario tethering 6 waktu pengiriman sms (s) y =.78x x R² =.8874 y =.7x x R² = Jarak antar node (m) interval waktu sms jitter Poly. (interval waktu sms) Poly. (jitter) waktu delay jitter (ms) Delay jitter mempengaruhi transmisi SMS Korelasi =,93

31 Analisa & Pembahasan Analisis QoS Skenario Ad-hoc Singlehop Regresi polinomial throughput dan daya wifi yang diterima pada skenario ad-hoc 35 Jarak mempengaruhi besar daya wifi yang diterima Besar daya terima mempengaruhi throughput Korelasi =,93 Throughput (bps) y = x x R² =.918 y =.38x x R² = Jarak antar node (m) Daya yang diterima (dbm) throughput Daya terima Poly. (throughput) Poly. (Daya terima) Regresi polinomial dari throughoput dan delay jitter Throughput (bos) y = x x R² =.918 y =.15x x R² = Delay jitter (ms) Throughput mempengaruhi delay jitter Korelasi = -, Jarak antar node (m) throughput jitter Poly. (throughput) Poly. (jitter)

32 Analisa & Pembahasan Analisis QoS Skenario Ad-hoc Singlehop Regresi polinomial throughput dan daya wifi yang diterima pada skenario ad-hoc 35 Jarak mempengaruhi besar daya wifi yang diterima Besar daya terima mempengaruhi throughput Korelasi =,93 Throughput (bps) y = x x R² =.918 y =.38x x R² = Jarak antar node (m) Daya yang diterima (dbm) throughput Daya terima Poly. (throughput) Poly. (Daya terima) Delay jitter (ms) Regresi polinomial jitter dan packet loss pada skenario ad-hoc Packet loss Poly. (Packet loss) Jitter Poly. (Jitter) y =.15x x R² =.8771 y = 3E-6x 2 -.2x +.37 R² = % 1.2% 1.%.8%.6%.4%.2%.% Packet loss (%) Delay jitter mempengaruhi packet loss Korelasi =,97 -.2% Jarak antar node (m)

33 Analisa & Pembahasan Analisis QoS Skenario Ad-hoc Singlehop Regresi polinomial throughput dan daya wifi yang diterima pada skenario ad-hoc 35 Jarak mempengaruhi besar daya wifi yang diterima Besar daya terima mempengaruhi throughput Korelasi =,93 Throughput (bps) y = x x R² =.918 y =.38x x R² = Jarak antar node (m) Daya yang diterima (dbm) throughput Daya terima Poly. (throughput) Poly. (Daya terima) Regresi polinomial delay jitter dan interval waktu pengiriman SMS pada skenario ad-hoc 12 4 Delay jitter (ms) jitter interval waktu sms Poly. (jitter) Poly. (interval waktu sms) y =.16x x R² =.2156 y =.15x x R² = Packet loss (s) Delay jitter mempengaruhi transmisi SMS Korelasi =, Jarak antar node (m)

34 Kesimpulan & Saran Kesimpulan 1. Daya wifi yang dipancarkan dalam scenario tethering oleh node server (Huawei Honor U886) dalam kondisi tanpa beban (tidak melakukan transmisi data) dapat diterima oleh laptop hingga 128 m dengan daya -81,7 dbm, dan diterima oleh smartphone Sony Xperia L dan Huawei Honor U886 hingga jarak 152 m dengan daya -93,5 dbm. 2. Jarak maksimum untuk melakukan panggilan suara pada skenario tethering 128 m sedangkan untuk mengirimkan pesan singkat (SMS) 132 m. 3. Dalam skenario ad-hoc singlehop jarak maksimum untuk melakukan panggilan suara yaitu 136 m, sedangkan untuk mengirimkan pesan singkat 132 m. 4. Dalam skenario ad-hoc multihop panggilan suara maupun pengiriman SMS samasama memiliki jarak maksimum 22 m. 5. Throughput berbanding lurus dengan jarak, semakin jauh jarak antar server ke client maka semakin kecil besar throughput. 6. Packet loss berbanding lurus dengan jitter dengan korelasi sebesar,6 pada skenario tethering dan,97 pada skenario ad-hoc singlehop, tetapi jitter berbanding terbalik dengan besar throughput dengan korelasi -,52 pada skenario tethreing, dan -,54 pada skenario ad-hoc singlehop.

35 Kesimpulan & Saran Saran Dalam penelitian selanjutnya dapat diteliti performansi MANET yang lain seperti jumlah maksimum node yang dapat berada dalam jaringan dan security dalam sistem MANET.

36 TERIMA KASIH