BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 1 DAN PERANCANGAN SISTEM Pada bab ini membahas tentang analisis dan perancangan sistem. Pembahasan yang dianalisis terbagi menjadi 2 yaitu analisis masalah dan analisis sistem. Sedangkan perancangan sistem akan membahas tentang rancangan pengiriman data pada topologi yang telah ditentukan dalam pembuatan simulasi jaringan pada tugas akhir ini. 3.1 Analisis Masalah Ada beberapa permasalahan utama yang diangkat dalam penelitian ini. Suatu pemilihan model propagasi menjadi bagian penting dan berpengaruh pada suatu kinerja pada jaringan VANET. Dalam penelitian ini, terdapat 2 jenis propagasi yang digunakan sebagai perbandingan yaitu propagasi Two Ray Ground dan Free Space. Pemilihan lingkungan simulasi juga sangat berdampak pada model propagasi yang akan dianalisis pada jaringan VANET dengan harapan akan mengetahui propagasi yang tepat ketika digunakan pada lingkungan yang telah ditentukan. Desain simulasi dari topologi jaringan VANET ini nantinya akan dibuat sedemikian rupa sehingga akan mendapatkan hasil simulasi yang benar dan tepat. 3.2 Analisis Sistem Berdasarkan sistem yang akan dianalisis, simulasi yang akan dibangun pada penelitian tugas akhir ini menggunakan SUMO (Simulation of Urban MObility) sebagai simulator mobilitas kendaraan dan lalu lintas jalan, serta NS-2 (Network Simulator-2) sebagai pembuatan simulasi topologi jaringan yang akan diuji. Sistem yang dibuat memanfaatkan fitur yang sudah tersedia pada software SUMO dan NS- 2. Pada simulasi topologi jaringan ini membutuhkan beberapa variasi node, karena simulasi akan dijalankan dengan mengambil data mobilitas dari SUMO secara acak. SUMO merupakan software open source yang sangat portabel dalam penggunaan mobilitas kendaraan dan dapat menggunakan peta simulasi dengan situasi kondisi yang real, sehingga dapat menangani jaringan yang kecil maupun besar. Sebuah aplikasi yang tepat untuk melakukan simulasi mobilitas yang berbeda-beda dalam jaringan VANET. 18
Pada NS-2 telah tersedia Bahasa C++ dan Tcl (Tool Comment Language), namun pada pembuatan simulasi topologi jaringan pada tugas akhir ini akan menggunakan Bahasa pemrograman Tcl. Bahasa pemrograman Tcl kemudian bakal digunakan untuk membuat simulasi agar berjalan dengan baik. Karena pada dasarnya untuk dapat menjalankan sebuah simulasi topologi jaringan VANET harus diinisialisasikan terlebih dahulu menggunakan Bahasa pemrograman Tcl yang berperan penting untuk membuat alur jalannya antar node satu dengan node lainnya agar dapat mengirimkan data antar node tersebut. Namun khususnya dari beberapa model propagasi pada jaringan Ad-Hoc masih minim sekali pengembangan dari simulasi NS-2 ini untuk diimplementasikan di kehidupan sehari hari. Pada dasarnya implementasi dari simulasi topologi jaringan Ad-Hoc sangat bermanfaat apabila disekitar tidak mendukung jaringan infrastruktur, dan juga dapat diterapkan dalam komunikasi apabila user sedang berada di wilayah atau daerah bebas jaringan infrastruktur. 3.3 Analisis Kebutuhan Sistem Beberapa software dan spesifikasi hardware yang di butuhkan untuk dapat membangun simulasi yang sesuai dengan fungsi dan kebutuhan yang telah dirancang, diantaranya: a. Software Perangkat lunak yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: SUMO: perangkat lunak untuk kebutuhan simulasi aplikasi, mobilitas kendaraan, pemodelan jalan dan lampu lalu lintas, serta elemen jaringan lainnya. NS-2: perangkat lunak untuk kebutuhan simulasi aplikasi, protocol, tipe jaringan, elemen-elemen jaringan, pemodelan jaringan dan pemodelan lalulintas jaringan. Pembuatan simulasi sendiri menggunakan gabungan Bahasa C++ dan Tcl. b. Hardware Adapun perangkat keras yang dibutuhkan diantaranya: Personal Computer (PC) 19
3.4 Perancangan Simulasi Jaringan Pada bagian ini menjelaskan perancangan simulasi yang akan dianalisis. Simulasi dilakukan dengan posisi node yang tidak beraturan atau acak. Node yang dibuat adalah dengan menggunakan komunikasi data jaringan wireless. Node juga bergerak secara acak, tidak terpacu dalam kondisi tertentu serta jumlah node bervariasi. Paket yang dikirim dari satu node ke node yang lainnya akan ditentukan dalam skenario yang sudah dibuat sesuai dengan kebutuhan. Selama proses pengiriman paket terjadi akan dicatat setiap aktivitas QoS (Quality of Service) kedalam file log yang berformat *.tr. Setelah proses pengiriman paket selesai maka akan dilakukan analisis terhadap file log tersebut agar dapat diketahui QoS pada masing - masing model propagasi. Pengujian akan dilakukan dengan memulai pengiriman paket data baik pada model propagasi Two Ray Ground maupun propagasi Free Space. Kemudian akan dilakukan analisis perbandingan QoS pada kedua model propagasi dengan membuat tabel perbandingan. Adapun variabel yang akan diuji, meliputi: 1. Packet Delivery Ratio. 2. Throughput. 3. End to End Delay. 4. Jitter. 3.5 Skenario Simulasi Skenario yang digunakan untuk analisis QoS jaringan VANET pada Model propagasi Two Ray Ground dan Free Space adalah dengan membuat variasi node lingkungan simulasi yang sama. Dengan begitu akan bisa dibandingan antara model propagasi Two Ray Ground dan Free Space. Beberapa parameter yang akan digunakan dalam merancang skenario, seperti pada Tabel 3.1 tersebut: 20
Tabel 3.1 Skenario simulasi Kriteria Skenario 1 Skenario 2 Kecepatan Node Kecepatan Acak Kecepatan Tetap Lingkungan Area Urban (Balai Kota Malang) Urban (Balai Kota Malang) Variasi Node 10, 20, 30, 40, 50 node 10, 20, 30, 40, 50 node Waktu Simulasi 100 detik 100 detik Model Propagasi Two Ray Ground dan Free Space Two Ray Ground dan Free Space Parameter QoS Jitter, Packet Delivery Ratio, Delay, Throughput Jitter, Packet Delivery Ratio, Delay, Throughput Pada tahap ini peneliti mempunyai 2 skenario berbeda yang nantinya akan memberikan hasil yang berbeda. Pada skenario 1 kecepatan pergerakan node akan acak selama simulasi berjalan dan kecepatan pergerakan pada skenario 2 pun acak selama waktu simulasi berjalan, tetapi ada suatu waktu kondisi tertentu kecepatan node akan sama atau tetap. Kemudian akan dicari QoS di masing- masing skenario yang telah ditentukan dengan model propagasi Two Ray Ground dan Free Space. 3.6 Flowchart Flowchart dari simulasi yang akan dilakukan pada jaringan VANET pada model propagasi Two Ray Ground dan Free Space dengan menggunakan routing protocol AODV adalah sebagai Gambar 3.1 berikut: 21
Gambar 3.1 Rancangan Flowchart 3.7 Parameter Simulasi Dalam penelitian ini, metode yang digunakan adalah simulasi dengan menggunakan NS-2. Pada penelitian ini kecepatan dan pergerakan node sudah ditentukan sesuai dengan konfigurasi pada software SUMO sehingga node dapat bergerak sesuai dengan skenario. Model ini dapat membuat node memilih tujuan yang sudah ditetapkan. Dalam skenario ini area simulasi dibuat berukuran 4000x3000 m 2 dan hasil dari konversi lingkungan yang sudah ditetapkan yaitu urban Balai Kota Malang. Area simulasi dibuat seperti ini agar node dapat bebas bergerak dan secara benar 22
sesuai skenario yang ditentukan. Berikut adalah parameter yang digunakan dalam simulasi: Tabel 3.2 Paramater Simulasi Parameter Nilai Tipe Kanal Wireless Channel Model Propagasi Two Ray Ground dan Free Space Tipe Network Interface Wireless Tipe MAC IEEE 802.11 Maksimal Paket dalam Antrian 50 Tipe Antrian Drop Tail Tipe Antena OmniAntenna Waktu Simulasi 100 detik Routing Protocol AODV Model Pergerakan Node Random Way Point Kecepatan Node Sesuai skenario 23