implementasi protokol routing jaringan adhoc...
TRANSCRIPT
IMPLEMENTASI PROTOKOL ROUTING JARINGAN ADHOC MULTIUSER PADA GATEWAY UNTUK SISTEM KOMUNIKASI KAPAL LAUT
Muhammad Afif
2208100140
Dosen Pembimbing Dr. Ir. Achmad Affandi, DEA Michael Ardita, ST. MT
Pendahuluan (1)
Pendahuluan (2)
Pendahuluan (3)
Permasalahan
Bagaimana membuat protokol routing yang dapat diterapkan pada jaringan adhoc multiuser?
Bagaimana implementasi protokol komunikasi data pada perangkat?
Bangaimana unjuk kerja pengiriman data pada jaringan adhoc multiuser?
Batasan Masalah Modem yang dipakai berjumlah empat node dan memiliki bitrate 1200 bps. Analisis yang dilakukan untuk menguji unjuk kerja pengiriman data adalah berdasar parameter packet loss dan lamanya waktu kirim. Spesifikasi teknis Modem pada data link layer diasumsikan berdasarkan pengukuran delay pengiriman data. Pengujian unjuk kerja sistem dilakukan di darat.
Tujuan
Merancang protokol komunikasi data yang sesuai dengan kebutuhan sistem.
Mengimplementasikan protokol komunikasi data pada terminal.
Mengetahui dan menganalisis unjuk kerja pengiriman data pada jaringan adhoc multiuser berdasarkan delay dan packet loss.
AdHoc On Demand Multipath Distance Vector
Dest Seqno Advertised hop count Hop count 1 Next hop 1
Hop count 2 Next hop 2
… …
Tabel Routing AOMDV
Aturan main: 1. Node tidak akan menerima pesan dari node tetangga yang
memiliki sequence number lebih kecil 2. Node tidak akan menerima pesan rute dari node tetangga
yang memiliki nilai HopCount lebih besar
Arsitektur Protokol Routing
Tipe1: Route Request (RREQ)
Tipe2: Route Reply(RREP)
Tipe3: Route Error(RRER)
Tipe4: Data Transfer
Tipe5: Pesan ACK
RREQ-RREP
Dikirimkan hanya ketika ada permintaan pengiriman data
Flooding RREQReverse Path
Flooding RREPFoward Path
Pesan Route Error
Memberitahu node sebelumnya bahwa terdapat error pada rute yang dituju.
Node yang telah mengirim data tidak menerima balasan berupa pesan ACK, maka node tersebut akan mengirim pesan route error.
Paket Data
Fungsi: Membungkus Data saat ditransfer
Paket dimulai dengan tanda awal paket (header) dan tanda akhir paket (footer)
Deteksi Error FCS Metode XOR
Nama bagian Lebar Data (bit)
Header 28
Tipe Pesan 3 Node yang
dituju 16
Node Pengirim 16
FCS 10
ID Source 16
ID Destination 16
Payload ~
Footer 14
Skema ACK
Step Node 1
Node 2
Node 3
1 ---> Data
2 ACK<---
3
---> Data
4
ACK<---
Arsitektur Protokol Akses Jamak
Protokol akses jamak yang dipakai adalah Distributed Coordination Function (DCF).
Random Delay DIFS Back off Time
Slot Time
RTSSIFS
DataSIFS
RTSSIFS
DataSIFS
NAV
Random
DelayDIFS
Back off
Time
Slot Time
Next Frame
Node 1
Node 2
Konfigurasi Perangkat
Modem
Terminal (Komputer)
Antena
Implementasi Protokol Pada Terminal Komunikasi Data
Parameter QoS (1)
End-to-end Delay End-to-end delay dalah jumlah waktu yang digunakan oleh sebuah paket ketika dikirim oleh sebuah node dan diterima di node tujuan.
No Karakteristik Delay
1 Real-time <250 ms
2 Non real time 250 ms- 10 s
3 Lower Priority 10 s - 1 minute
4 Best effort > 1 minute
Parameter QoS (2)
Packet Loss Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket mencapai tujuannya.
Lokasi Pengujian
Node 1
Node 2 Node 3 Node 4
X
Pengujian Tabrakan data
Grafik tabrakan data 2 node Grafik tabrakan data 3 node
Pengujian Waktu Kirim
Perbandingan end-to-end delay
Pengujian Packet Loss
Packet Loss
Perubahan Tabel Routing
Node 1 Node 2
Advertised hop count
1 1
Destination 2 1
sequence Number 2 2
Next hop 2 1
Hop Count 1 1
Node 1 Node 2 Node 3
Advertised hop count
2 1 1 2
Destination 3 1 3 1
sequence Number 3 2 2 2
Next hop 2 1 3 2
Hop Count 2 1 1 2
Node 1 Node 2 Node 3 Node 4
Advertised hop count
2 2 1 1 1 1 2 2
Destination 4 4 1 4 1 4 1 1
sequence Number 4 4 2 2 2 2 4 4
Next hop 3 2 1 3 1 4 2 3
Hop Count 2 2 1 1 1 1 2 2
Pengiriman data tanpa node perantara Pengiriman data melalui satu node perantara
Pengiriman data melalui satu node perantara dengan node alternatif
Kesimpulan (1)
protokol routing yang dibangun dapat mencari beberapa rute alternatif untuk mengatasi masalah ketika terjadi rute yang rusak sehingga node pengirim tidak perlu membangun rute mulai dari awal lagi.
Protokol yang dibangun dapat berjalan dengan kondisi keterbatasan jumlah kanal hal ini ditunjukkan dari hasil pengujian packet loss pengiriman data melalui satu node perantara dan tanpa node perantara pada payload 10B sampai 160B packet loss 0%, Sedangkan untuk pengiriman melalui node perantara dengan node alternatif memiliki packet loss maksimal sebesar 16,7%.
Kesimpulan (2)
Nilai delay pengiriman paket data sangat bervariasi dikarenakan nilai delay sangat bergantung pada nilai hasil random sehingga dapat disimpulkan skema yang dibangun dapat mengurangi tabrakan data ketika masing-masing node sama-sama mendeteksi bahwa kondisi kanal sedang kosong.
Hasil pengujian waktu kirim menunjukkan bahwa sistem yang dibangun hanya sesuai digunakan untuk pengiriman data prioritas rendah.
TERIMA KASIH
Perhitungan Delay
Bitrate = 1200 bps
Waktu kirim 1 bit = 0,833 ms
Karena 1 karakter terdiri dari 10 bit, maka
Waktu kirim 1 karakter =10x0,833 ms = 8,33 ms.
Waktu Kirim 10 Karakter = 10x8,33ms=83,3ms
Waktu kirim 1000 Karakter=1000x8,33 ms=8,33 detik
Link Budget
Format Pesan (1)
Nama Bagian Lebar Data (bit)
Header 28
Tipe Pesan 3
Adv Hop Count 5
Sequence Number 8
ID Source 16
ID Destination 16
ID Pengirim 16
Time To Live 6
Footer 14
Format pesan RREQ
Nama Bagian Lebar Data
(bit)
Header 28
Tipe Pesan 3
Adv Hop Count 5
Sequence Number 8
ID Source 16
ID Destination 16
ID Pengirim 16
Time To Live 6
Footer 14
Format pesan RREP
Nama Bagian Lebar Data
(bit)
Header 28
Tipe Pesan 3
Node Yang Dituju
16
ID source 16
ID Destination
16
$ 5
Footer 14
Format pesan RRER
Format Pesan (2)
Nama bagian Lebar Data (bit)
Header 28
Tipe Pesan 3
Node yang dituju 16
$ 4
Footer 14
Format pesan ACK
Diagram alir Pengiriman Data
Start
Ada rute di dalam tabel routing?
Adv Hop Count=0, Sequence number=1,
resend data=0
RREQ
Random Delay
Back off time
Pesan Data
End
Ya
Tidak
Diagram Alir Penerimaan Data
Port Serial membaca
packet data
Data Diubah kedalam bentuk Biner
Data VmeS
Ya
Tidak
Data dikelompokkan sesuai Field Yang Sudah ditentukan
Tipe data 1
START
Proses RREQ
Ya
Tidak
1 2 3
Tipe data 4
Tipe data 3
Tipe data 2
Tipe data 6
Tipe data 5
END
Proses RREP
Proses RRER
Proses Data
Proses ACK_Data
Proses RTS
Ya
Ya
Ya
Ya
Ya
Tidak
Tidak
Tidak
Tidak
Tidak
1 2 3
RREQ
START
Hop Count < Hop Count Node
Sequence Number > Sequence Number Node
Sequence Number=
Sequence Node
InsertNext hop= j,
hopcount adv=0
Node= Destinaton
Ya
Tidak
Sequence Number= Sequence Node
Ya
Tidak Route List= NULL
InsertNext Hope= j,
Hopcount=Hopcount+1
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Sequence Number=
Sequence Node
InsertNext Hope= j,
Hopcount=Hopcount+1
Kirim Ulang Pesan
Kirim RREP
END
RREP
START
Hop Count < Hop Count Node
Sequence Number > Sequence Number Node
Sequence Number=
Sequence Node
InsertNext hop= j,
hopcount adv=0
Node= Destinaton
Ya
Tidak
Sequence Number= Sequence Node
Ya
Tidak Route List= NULL
InsertNext Hope= j,
Hopcount=Hopcount+1
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Sequence Number=
Sequence Node
InsertNext Hope= j,
Hopcount=Hopcount+1 Kirim Ulang
Pesan
Kirim DATA
END
RRER
START
Kirim ulang Pesan Ke node lain yang ada di tabel Routing
END
Ada Node lain di tabel rout?
Kirim RRER ke Node sebelum
Ya
Tidak
Paket Data
START
Node=Destination
END
Kirim ACK
Kirim Ulang Pesan Ke “ Next Hop”
Ya
Tidak
Node= “Next Node” Tidak
Ya
ACK dan RTS
START
END
Node yang dituju= ID Node Terima ACK
Ya
Tidak
START
Delay
END
Random dan Backoff time
Start
Random
R<p Delay
End
Ya
Tidak
Start
Time slot= 2 s
1
Mendengar kanal
Kanal kosong
End
Delay Time slot= 64
Ya Ya
TidakTidak
1
Pencarian Rute
Step Node 1
Node 2
Node 3
1 ---> RREQ
2 RREQ<--- ---> RREQ
3
RREP<---
4 RREP<--- ---> RREP
Pencarian rute melalui 1 node perantara
X
X
Pemilihan Protokol
Kanal VHF tergolong sebagai narrowband
Dengan bitrate yang hanya 1200 bps. flooding untuk update tabel routing ditekan seminimal mungkin
Rute Error
Keterbatasan jumlah kanal yang dipakai