analisis performansi mobile ad- hoc network pada perangkat ... · analisis performansi mobile...

Analisis Performansi Mobile Ad-Hoc Network Pada Perangkat Android Untuk Membangun

Sistem Komunikasi Pada Kondisi Bencana Alam

Dosen Pembimbing 1 :Dr. Ir. Achmad Affandi, DEA.

NIP 196510141990021001

Dosen Pembimbing 2 :Ir. Djoko Suprajitno Rahardjo, MT.

NIP. 195506221987011001

Oleh : Della Aulia Arifin2210100127

Teori Penunjang

Analisis & Pembahasan

Pendahuluan

Perancangan & Implementasi

Kesimpulan & Saran

Pendahuluan

Latar Belakang

Rusaknya Infrastruktur

Beban Trafik Meningkat

Sulitnya Melakukan Komunikasi

Bencana Alam Tiap Tahun Terjadi Di Dunia

Pendahuluan

Latar Belakang

Peralatan Komunikasi Yang Bisa Digunakan Pada

Kondisi Bencana Alam

Walkie Talkie

Telepon Satelit

Mobile Ad-hoc Network (MANET)

Half Duplex

Data

Mahal

Tidak Berbayar

Data

Full Duplex

Resiko terputusnya link sangatbesar dikarenakan node yang

terus bergerak

Pendahuluan

Rumusan Masalah

Batasan Masalah

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.

Menggunakan sistem Mobile ad-hoc Network (MANET) yangberoperasi pada smartphone Android diatas versi 2.2 (froyo) .

Menggunakan software SAWANC untuk aplikasi routing dankomunikasi.

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, dayapancar, throughput, jitter, dan packet loss

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.

Pendahuluan

Metodologi

PerancanganPengambilan

DataAnalisa Kesimpulan

Teori Penunjang

Mobile Ad-hoc

Network (MANET)

Menggunakan OS Android™

Topologi Mesh

Better Approach To Mobile Adhoc

Networking(B.A.T.M.A.N.)

Wireless mesh network (WMN)Sebuah jaringan wireless multihop dengan hampirseluruh node bergerak statis. Topologi meshsangatlah berbeda dari topologi lainnya. Yangmembedakan adalah mesh network dapatmelakukan self-organizing, self-healing, self-configuring, dan self-monitoring

Better Approach To Mobile Ad-Hoc Networks (B.A.T.M.A.N)

merupakan protokol routing proaktif yang bergunauntuk membuat ruie multi hop dalam MANET.Mulanya protokol B.A.T.M.A.N dibentuk dariprotokol OLSR dimana belum sepenuhnya berfungsiuntuk praktikal skenario terutama untuk sistemyang beroperasi pada coverage yang besar.


Skenario dan Perangkat

Tethering

Ad-hoc

Singlehop

Node 2Hwawei Honor U8860



STADION ITS

Ad-hoc

Multihop

Sony Xperia LWi-Fi 802.11 a/b/g/n, dual-band, Wi-Fi

Direct, DLNA, Wi-Fi hotspot

Hwawei Honor U8860Wi-Fi 802.11 b/g/n, DLNA, Wi-Fi

hotspot

Fujitsu Lifebook t580Wi-Fi 802.11 b/g/n


SAWANC

SAWANC merupakan sebuah aplikasi yang dapat digunakan pada Sistem Operasi Android yang dapat membangun

jaringan ad-hoc

Mode WiFi

Automatic Mode Cycling

•Mode Ad-hoc

•Mode access point

•Mode Client

Perangkat akan berganti-ganti

mode tiap 30 detik

Analisa & Pembahasan

Kekuatan Daya Pancar Wifi

Tethering

57.5111

81.7111

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

4 16 28 40 52 64 76 88 100 112 124 128

Kek

uat

an S

inya

l (-d

Bm

)

Jarak antar node (m)Laptop

Daya Yang Ditangkap Oleh

Laptop

Jarak Maksimum = 128 meter

Lebih dari 128 meter sinyal masih terdeksi tetapi tidak dapat melakukan koneksi. Besar daya wifi yang ditangkap pada jarakmaksimum -81,7 dBm.


Tethering

Daya Yang Ditangkap Oleh

Hwawei Honor U8860


Lebih dari 152 meter koneksi terputus dan sinyal tidak dapat terdeteksi. Besar daya wifi yang ditangkap pada jarakmaksimum -94,3 dBm.

62.35294118

94,20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4 16 28 40 52 64 76 88 100 112 124 136 148 152

Kek

uat

an S

inya

l (-d

Bm

)

Jarak (m)Hwawei



Tethering

Daya Yang Diterima Oleh

Sony Xperia L


Lebih dari 152 meter koneksi terputus dan sinyal tidak dapat terdeteksi. Besar daya wifi yang ditangkap pada jarakmaksimum -93,5 dBm

47,70

93,52

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4 16 28 40 52 64 76 88 100 112 124 136 148

Kek

uat

an S

inya

l (-d

Bm

)

Jarak (m)Sony



Tethering

Perbandingan Kekuatan Sinyal

•Laptop lebih pendek jarak untuk bisa terkoneksi (max 128 m)•Smartphone lebih jauh dapat terkoneksi dibanding denganlaptop (max 152 m)•Korelasi daya terima dengan jarak adalah 0.91


y = -6.438ln(x) - 59.498R² = 0.848

y = -8.842ln(x) - 64.724R² = 0.9019

y = -10.59ln(x) - 52.258R² = 0.9367

-120.00

-100.00

-80.00

-60.00

-40.00

-20.00

0.00

Day

a ya

ng

dit

angk

ap (

dB

m)

Jarak antar node (m)

Laptop Hwawei Sony

Log. (Laptop) Log. (Hwawei) Log. (Sony)


Kualitas

Panggilan Suara

ITU-T P800 panggilan suara dapat di nilai secara subjektif

Suara yang terdengar oleh user dapat dibagi dalam skala :

Excellent 5 (91% – 100%)Good 4 (71% – 90%)Fair 3 (61% - 70%)Poor 2 (41%-60%)Bad 1 (0% - 40%)


Kualitas

Panggilan Suara

Kualitas Suara Pada Skenario

Tethering


0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

4 8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

68

72

76

80

84

88

92

96

10

0

10

4

10

8

11

2

11

6

12

0

12

4

12

8

Pro

sen

tase

Su

ara

Jarak Antar Node (m)

node 1-->2 node 2-->1

Jarak (m) MOS Keterangan

4 – 96 4 - 5 Koneksi sangat baik

100 – 128 2 - 5 Sulit melakukan koneksi dan suara yang didengarsangat jelek (terputus-putus)

Tethering

128 m


Kualitas

Panggilan Suara

Kualitas Suara Pada Skenario

Ad-hoc Singlehop


0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

4 12 20 28 36 44 52 60 68 76 84 92 100 108 116 124 132 140

Ku

alit

as P

angg

ilan

(%

)


Node 3 --> Node 2

Node 2 --> Node 3


4 – 56 5 Koneksi sangat baik

60 – 92 4 - 5 Terkadang terputus ketika melakukan koneksi

96 - 120 4 - 5 Sulit melakukan koneksi

128 - 136 2 - 4 Sulit melakukan koneksi dan suara yang didengarsangat jelek (terputus-putus)



Ad-hoc

Singlehop

136 m


Kualitas

Panggilan Suara

Kualitas Panggilan Suara Pada

Skenario Ad-hoc Multihop


0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Pro

sen

tase

Su

ara

Jarak Dari Node Perantara (m)

node 1-->2

node 2-->1


10 – 100 5 Koneksi sangat baik

110 2 Suara yang didengar jelek (terputus-putus)




STADION ITS

Ad-hoc

Multihop

110 m

11

0 m


Kualitas

Pesan Singkat

Rata-rata interval waktu pengiriman

SMS Pada Skenario Tethering


Lebih dari 132 meter pesan tidak terkirim.Interval waktu tertinggi berada pada jarak 120 meter denganwaktu 61,1 detik

2.21.81.8

8.6

2.52.22.72 2.75.6

8.5

2 2.62.12 3.23.84.32.82.52.33.2

20.1

12.517.1

10.4

42.747.5

29.2

61.1

20.1

36

21.1

0

10

20

30

40

50

60

70

4 81

21

62

02

42

83

23

64

04

44

85

25

66

06

46

87

27

68

08

48

89

29

61

00

10

41

08

11

21

16

12

01

24

12

81

32

Wak

tu (

s)

Jarak (m)

Node 1 --> 2

Node 2 --> 1Tethering

132 m


Kualitas

Pesan Singkat


SMS pada skenario Ad-hoc Singlehop


Lebih dari 132 meter pesan tidak terkirimInterval waktu tertinggi berada pada jarak 120 meter dengannilai 58,5 detik

295.3

53.3 58.5

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100 120 140

Wak

tu (

s)


node 1-->2

node 2-->1

Ad-hoc

Singlehop

132 m


Kualitas

Pesan Singkat


SMS pada skenario Ad-hoc multihop


Pada 90 meter dari node perantara atau lebih sms tidak terkirimLebih dari 110 meter dari node perantara tidak ada koneksi

1029.6

254.9

0

200

400

600

800

1000

1200

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Inte

rval

Wak

tu(s

)


node 1-->2

node 2-->1




STADION ITS

Mesh Multihop

110 m

11

0 m


Throughput

Besar throughput pada

skenario tethering

Tethering

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

server 26300 5466.7 3930 5140 9606.7 8750 4393.3 5603.3 4403.3 2116.7 1193

client 26367 3243.3 4093.3 11393 5153.3 7373.3 6823.3 3073.3 4493.3 1773.3 1416.7

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Thro

ugh

pu

t (b

ps)


Semakin jauh jarak antar node maka semakinkecil nilai throughputThroughput terkecil berada pada jarak terjauhdengan nilai 1193 bps


Throughput

Besar throughput pada

skenario ad-hoc singlehop

Ad-hoc

Singlehop

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

server 28767 17767 9713.3 12857 5193.3 9850 2803.3 2350 2515.7 1231.3 1766.7

client 32000 11267 14820 8683.3 7876.7 5286.7 2806.7 4186.7 1347 1893.3 993.33

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

Thro

ugh

pu

t (b

ps)


Semakin jauh jarak antar node maka semakinkecil nilai throughputThroughput terkecil berada pada jarak terjauhdengan nilai 993,33 bps


Jitter

Besar jitter pada skenario

tethering

Tethering

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

rata2 client 0.30 0.79 0.53 1.24 1.40 0.81 1.79 1.69 2.72 3.46 5.62

rata2 server 1.13 1.48 0.83 1.40 1.03 0.69 2.31 2.96 2.58 3.78 4.98

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

De

lay

(mili

seco

nd

)


Jitter Skenario Tethering

rata2 client

rata2 server

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.


Jitter

Besar jitter pada skenario ad-

hoc singlehop

Ad-hoc

Singlehop

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

rata2 server 1.14 1.35 1.41 1.43 2.79 2.18 2.47 1.29 7.04 11.81 13.83

rata2 client 1.40 0.65 1.40 2.00 1.60 3.37 1.72 1.23 4.36 3.47 5.69

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

De

lay

(mili

seco

nd

)


Jitter Skenario Adhoc

rata2 server

rata2 client

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


Packet Loss

Besar packet loss pada

skenario tethering

Tethering

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Rata-rata Client 0.0% 0.0% 0.0% 0.6% 0.0% 0.0% 0.0% 0.8% 0.0% 2.2% 1.3%

Rata-rata Server 0.1% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.1% 0.1% 0.8% 4.5% 0.5%

0.0%

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

2.5%

3.0%

3.5%

4.0%

4.5%

5.0%

Pac

ket

Loss

(%

)


Packet Loss Skenario Tethering

Rata-rata Client

Rata-rata Server

Packet loss yang dihasilkan pada jarak 100 meter merupakan data yang paling tinggi. Pada jarak 100 meter besar packet loss mencapai 4,5% dimana dapat dikatakan

buruk.


Packet Loss

Besar packet loss pada

skenario ad-hoc singlehop

Ad-hoc

Singlehop

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Rata-rata Client 0.1% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.2% 0.3% 0.0%

Rata-rata Server 0.1% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.1% 0.0% 0.8% 2.3% 0.2%

0.0%

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

2.5%

Pac

ket

Loss

(%

)


Packet Loss Skenario Adhoc

Rata-rata Client

Rata-rata Server

Besar packet loss tertinggi berada pada jarak 100 meter yaitu 2,3% dimana nilai itu dapat dikatakan buruk


Analisis QoS

y = 1.9903x2 - 368.93x + 19894R² = 0.4724

y = 0,0038x2 - 0,6303x - 67,489R² = 0,9027

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 20 40 60 80 100 120

Kek

uat

an d

aya

(dB

m)

Thro

ugh

pu

t (b

ps)


Grafik hubungan throughput dengan daya wifi yang diterima pada skenario tethering

throughput

Daya terima

Poly. (throughput)

y = 1.9903x2 - 368.93x + 19894R² = 0.4724

y = 0.0007x2 - 0.0413x + 1.4223R² = 0.9361

0

1

2

3

4

5

6

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 20 40 60 80 100 120

Del

ay ji

tter

(m

s)

Thro

ugh

pu

t (b

ps)


Regresi polinomial throughput dan delay jitter pada skenario tethering

Throughput Jitter Poly. (Throughput) Poly. (Jitter)

• Jarak mempengaruhibesar daya wifi yang diterima

• Besar daya terimamempengaruhithroughput

• Korelasi = 0,74

• Throughput mempengaruhidelay jitter

• Korelasi = - 0,52

Skenario Tethering


Analisis QoS

y = 1.9903x2 - 368.93x + 19894R² = 0.4724

y = 0,0038x2 - 0,6303x - 67,489R² = 0,9027

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 20 40 60 80 100 120

Kek

uat

an d

aya

(dB

m)

Thro

ugh

pu

t (b

ps)



throughput

Daya terima

Poly. (throughput)



• Korelasi = 0,74

• Delay jitter mempengaruhidelay pecket loss

• Korelasi = 0,6

y = 0.0007x2 - 0.0413x + 1.4223R² = 0.9361

y = 3E-06x2 - 0.0002x + 0.0035R² = 0.4365

-1%

0%

1%

1%

2%

2%

3%

3%

4%

4%

0

1

2

3

4

5

6

0 20 40 60 80 100 120

Pac

ket

loss

(%

)

Del

ay ji

tter

(m

s)


Regresi polinomial delay jitter dan packet loss pada skenario tethering

Jitter

Packet Loss

Poly. (Jitter)

Poly. (Packet Loss)

Skenario Tethering


Analisis QoS

y = 1.9903x2 - 368.93x + 19894R² = 0.4724

y = 0,0038x2 - 0,6303x - 67,489R² = 0,9027

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 20 40 60 80 100 120

Kek

uat

an d

aya

(dB

m)

Thro

ugh

pu

t (b

ps)



throughput

Daya terima

Poly. (throughput)



• Korelasi = 0,74

• Delay jitter mempengaruhitransmisi SMS

• Korelasi = 0,93

Skenario Tethering

y = 0.0078x2 - 0.6435x + 12.485R² = 0.8874

y = 0.0007x2 - 0.0413x + 1.4223R² = 0.9361

0

1

2

3

4

5

6

-10

0

10

20

30

40

50

0 20 40 60 80 100 120

wak

tu d

elay

jitt

er (

ms)

wak

tu p

engi

rim

an s

ms

(s)


Regresi polinomial delay jitter dan interval waktu pengiriman SMS pada skenario tethering

interval waktu sms jitter Poly. (interval waktu sms) Poly. (jitter)


Analisis QoS



• Korelasi = 0,93

• Throughput mempengaruhidelay jitter

• Korelasi = - 0,54

Skenario Ad-hoc Singlehop

y = 3.6684x2 - 664.37x + 31441R² = 0.9018

y = 0.0038x2 - 0.6303x - 67.489R² = 0.9027

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 20 40 60 80 100 120

Day

a ya

ng

dit

erim

a (d

Bm

)

Thro

ugh

pu

t (b

ps)


Regresi polinomial throughput dan daya wifi yang diterima pada skenario ad-hoc

throughput Daya terima Poly. (throughput) Poly. (Daya terima)

y = 3.6684x2 - 664.37x + 31441R² = 0.9018

y = 0.0015x2 - 0.1025x + 2.749R² = 0.8771

0

2

4

6

8

10

12

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 20 40 60 80 100 120

Del

ay ji

tter

(m

s)

Thro

ugh

pu

t (b

os)


Regresi polinomial dari throughoput dan delay jitter

throughput jitter Poly. (throughput) Poly. (jitter)


Analisis QoS



• Korelasi = 0,93

• Delay jitter mempengaruhipacket loss

• Korelasi = 0,97


y = 3.6684x2 - 664.37x + 31441R² = 0.9018

y = 0.0038x2 - 0.6303x - 67.489R² = 0.9027

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 20 40 60 80 100 120

Day

a ya

ng

dit

erim

a (d

Bm

)

Thro

ugh

pu

t (b

ps)




y = 0.0015x2 - 0.1025x + 2.749R² = 0.8771

y = 3E-06x2 - 0.0002x + 0.0037R² = 0.9317

-0.20%

0.00%

0.20%

0.40%

0.60%

0.80%

1.00%

1.20%

1.40%

0

2

4

6

8

10

12

0 20 40 60 80 100 120

Pac

ket

loss

(%

)

Del

ay ji

tter

(m

s)


Regresi polinomial jitter dan packet loss pada skenario ad-hoc

Packet loss Jitter

Poly. (Packet loss) Poly. (Jitter)


Analisis QoS



• Korelasi = 0,93

• Delay jitter mempengaruhitransmisi SMS

• Korelasi = 0,76


y = 3.6684x2 - 664.37x + 31441R² = 0.9018

y = 0.0038x2 - 0.6303x - 67.489R² = 0.9027

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 20 40 60 80 100 120

Day

a ya

ng

dit

erim

a (d

Bm

)

Thro

ugh

pu

t (b

ps)




y = 0.0015x2 - 0.1025x + 2.749R² = 0.8771

y = 0.0016x2 - 0.1266x + 6.1173R² = 0.2156

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0

2

4

6

8

10

12

0 20 40 60 80 100 120

Pac

ket

loss

(s)

Del

ay ji

tter

(m

s)


Regresi polinomial delay jitter dan interval waktu pengiriman SMS pada skenario ad-hoc

jitterinterval waktu smsPoly. (jitter)Poly. (interval waktu sms)

Kesimpulan & Saran

1. Daya wifi yang dipancarkan dalam scenario tethering oleh node server (HuaweiHonor U8860) dalam kondisi tanpa beban (tidak melakukan transmisi data) dapatditerima oleh laptop hingga 128 m dengan daya -81,7 dBm, dan diterima olehsmartphone Sony Xperia L dan Huawei Honor U8860 hingga jarak 152 m dengandaya -93,5 dBm.

2. Jarak maksimum untuk melakukan panggilan suara pada skenario tethering 128 msedangkan untuk mengirimkan pesan singkat (SMS) 132 m.

3. Dalam skenario ad-hoc singlehop jarak maksimum untuk melakukan panggilan suarayaitu 136 m, sedangkan untuk mengirimkan pesan singkat 132 m.

4. Dalam skenario ad-hoc multihop panggilan suara maupun pengiriman SMS sama-sama memiliki jarak maksimum 220 m.

5. Throughput berbanding lurus dengan jarak, semakin jauh jarak antar server ke clientmaka semakin kecil besar throughput.

6. Packet loss berbanding lurus dengan jitter dengan korelasi sebesar 0,6 pada skenariotethering dan 0,97 pada skenario ad-hoc singlehop, tetapi jitter berbanding terbalikdengan besar throughput dengan korelasi -0,52 pada skenario tethreing, dan -0,54pada skenario ad-hoc singlehop.

Kesimpulan

Kesimpulan & Saran

Dalam penelitian selanjutnya dapat diteliti performansiMANET yang lain seperti jumlah maksimum node yang dapat berada dalam jaringan dan security dalamsistem MANET.

Saran

TERIMA KASIH

analisis performansi mobile ad- hoc network pada perangkat ... · analisis performansi mobile...

Documents