19
5 BAB 2 Teori Dasar 2.1 Jaringan Wireless Mesh 2.1.1 Arsitektur Jaringan Dikembangkannya Wireless Mesh Network (WMN) sebenarnya bertujuan untuk mengatasi keterbatasan-keterbatasan yang ada pada jaringan ad hoc, wireless local area network (WLAN), wireless personal area network (WPAN) dan wireless metropolitan area network (WMAN). Sebagai contoh, jaringan WLAN hanya dapat menjangkau daerah terbatas saja sehingga seringkali menimbulkan banyak dead zone. Hal tersebut sebenarnya bisa diatasi dengan memakai beberapa access point (AP). Namun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 node harus selalu melalui AP, walaupun jarak kedua node tersebut berada dalam area transmisi masing-masing. Jaringan ad hoc sebenarnya dapat mengatasi hal ini karena setiap node berfungsi sebagai host maupun router. Tetapi kekurangannya adalah pengiriman dan penerimaan paket terutama untuk hop yang jauh sangat tergantung pada node-node antara sumber dan tujuan. WMN dikembangkan untuk mengatasi kelemahan-kelemahan tersebut. Dalam WMN, dikenal 2 jenis node yaitu mesh router dan mesh client. Mesh router biasanya dilengkapi dengan beberapa interface sementara mesh client hanya memakai 1 interface saja. Node-node konvensional seperti desktop, laptop, PDA, Pocket PC dan lain sebagainya yang memiliki wireless NIC, dapat dihubungkan secara langsung dengan wireless mesh router. Selain itu, fungsi gateway dan bridge pada mesh router memudahkan integrasi WMN dengan jaringan wireless yang telah ada seperti cellular, wireless sensor, wireless fidelity (Wi-Fi), worldwide interoperability for microwave access (WIMAX) dan lain sebagainya. Pengembangan WMN juga tidak sulit karena hampir semua komponen yang dibutuhkan telah ada yaitu dalam bentuk protocol routing jaringan ad-hoc, protokol MAC IEEE 802.11, wired equivalent privacy (WEP) dan lain sebagainya.

BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

5

BAB 2

Teori Dasar

2.1 Jaringan Wireless Mesh

2.1.1 Arsitektur Jaringan

Dikembangkannya Wireless Mesh Network (WMN) sebenarnya bertujuan untuk

mengatasi keterbatasan-keterbatasan yang ada pada jaringan ad hoc, wireless

local area network (WLAN), wireless personal area network (WPAN) dan

wireless metropolitan area network (WMAN). Sebagai contoh, jaringan WLAN

hanya dapat menjangkau daerah terbatas saja sehingga seringkali menimbulkan

banyak dead zone. Hal tersebut sebenarnya bisa diatasi dengan memakai beberapa

access point (AP). Namun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2

node harus selalu melalui AP, walaupun jarak kedua node tersebut berada dalam

area transmisi masing-masing. Jaringan ad hoc

sebenarnya dapat mengatasi hal ini

karena setiap node berfungsi sebagai host maupun router. Tetapi kekurangannya

adalah pengiriman dan penerimaan paket terutama untuk hop yang jauh sangat

tergantung pada node-node antara sumber dan tujuan. WMN dikembangkan untuk

mengatasi kelemahan-kelemahan tersebut.

Dalam WMN, dikenal 2 jenis node yaitu mesh router dan mesh client. Mesh

router biasanya dilengkapi dengan beberapa interface sementara mesh client

hanya memakai 1 interface saja. Node-node konvensional seperti desktop, laptop,

PDA, Pocket PC dan lain sebagainya yang memiliki wireless NIC, dapat

dihubungkan secara langsung dengan wireless mesh router. Selain itu, fungsi

gateway dan bridge pada mesh router memudahkan integrasi WMN dengan

jaringan wireless yang telah ada seperti cellular, wireless sensor, wireless fidelity

(Wi-Fi), worldwide interoperability for microwave access (WIMAX) dan lain

sebagainya.

Pengembangan WMN juga tidak sulit karena hampir semua komponen yang

dibutuhkan telah ada yaitu dalam bentuk protocol routing jaringan ad-hoc,

protokol MAC IEEE 802.11, wired equivalent privacy (WEP) dan lain sebagainya.

Page 2: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

6

Saat ini para peneliti sementara mengembangkan standar-standar yang

berhubungan dengan jaringan mesh khususnya pada IEEE 802.11, IEEE 802.15

dan IEEE 802.16.

Dari sisi arsitektur maka WMN diklasifikasikan dalam 3 grup utama berdasarkan

fungsi node yaitu :

1. Infrastructure/backbone WMN.

2. Client WMN.

3. Hybrid WMN.

Infrastructure/backbone meliputi mesh router yang saling dikoneksikan dengan

menggunakan berbagai teknologi radio yang ada untuk membentuk backbone.

Biasanya memakai kanal IEEE 802.11. Fungsi gateway juga di-intergrasikan pada

beberapa router untuk hubungannya dengan jaringan luar. Arsitektur backbone

dapat dilihat pada gambar 2.1 [5]. Garis putus-putus mengindikasikan link

wireless sementara garis yang solid adalah link wired. Konvensional client yang

memakai teknologi radio yang sama dengan mesh router dapat berkomunikasi

secara langsung. Sementara teknologi radio yang berbeda dapat dikoneksikan

melalui base station. Infrastructure/backbone WMN adalah type jaringan yang

paling umum dipakai.

Gambar 2.1 Jaringan Infrastruktur/Backbone Mesh

Page 3: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

7

Client WMN membentuk jaringan peer to peer antara device client. Pada bentuk

ini, setiap node secara aktif berpartisipasi dalam menjalankan routing dan

konfigurasi jaringan. Dengan demikian maka setiap node berfungsi sebagai host

penerima maupun router. Mesh router tidak diperlukan pada konfigurasi ini

seperti terlihat pada gambar 2.2 [5].

Arsitektur hybrid WMN menggabungkan backbone maupun client mesh. Client

mesh dapat mengakses jaringan melalui mesh router.

Jadi secara sederhana jaringan wireless mesh adalah pengembangan dari 2 jenis

jaringan sebelumnya dimana bisa dilihat sebagai ad-hoc infrastruktur [8].

Gambar 2.2. Client Mesh

Gambar 2.3 Hybrid Mesh

Page 4: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

8

2.1.2 Karakteristik Jaringan

Setelah melihat arsitektur jaringan WMN maka perlu diperhatikan karakteristik

dari WMN. Karakteristik pertama adalah WMN merupakan jaringan wireless

multihop. Ini karena tujuan pengembangan WMN adalah meningkatkan coverage

area dan menghasilkan konektivitas NLOS (non-line-of-sight). Selain itu, WMN

mendukung jaringan ad hoc dengan kemampuan self-forming, self-healing dan

self-organization. Dengan demikian maka peningkatan jumlah node dalam

perluasan jaringan menjadi lebih fleksibel dan mudah. Karakteristik berikut

adalah mobilitas dalam WMN tergantung pada jenis node. Mesh router biasanya

memiliki mobilitas yang minim sementara mobilitas mesh client adalah statis

maupun bergerak. Karakteristik selanjutnya adalah banyak type jaringan akses

yang dipakai. Dalam WMN, akses backhaul ke internet dan komunikasi peer to

peer dapat dilakukan dimana sebagai tambahan, integrasi antara WMN dan

jaringan wireless yang memberikan layanan pada end user, bisa diakses melalui

WMN.

2.1.3 Skenario Aplikasi

Melihat dari karakteristik dan kemampuan WMN, teknologi ini menawarkan

berbagai kemudahan dalam pembuatan jaringan yang biasanya diperumit dengan

perkabelan. Berbagai skenario aplikasi dapat diwujudkan dengan teknologi

WMN. Jaringan rumah pita lebar, jaringan antar tetangga, jaringan perusahaan,

dan jaringan wireless metropolitan area (WMAN) adalah beberapa contohnya.

Gambar 2.4 Jaringan Rumah Pita Lebar

Page 5: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

9

Dengan WMN maka jaringan rumah pita lebar dapat dibuat dengan lebih mudah.

Hal ini tentunya merupakan suatu solusi yang menarik karena biasanya

broadband home networking memakai WLAN IEEE 802.11 yang bermasalah

dengan penempatan access point (AP). AP harus ditempatkan secara baik

sehingga menghasilkan dead zone

seminimal mungkin. Namun bila telah

maksimal dan masih banyak dead zone, solusinya bisa saja memakai beberapa

AP. Tetapi dari sisi harga, solusi ini cukup mahal dan diperparah dengan sistem

perkabelan yang dipakai juga cukup merepotkan. Selain itu, komunikasi antara 2

node yang berada pada AP yang berbeda, harus melewati 2 AP tersebut yang

tentunya bukan solusi yang efisien terutama untuk jaringan pita lebar. Bila AP

diganti dengan wireless mesh router maka komunikasi antara node bisa lebih

fleksibel dan lebih handal (gambar 2.4).

Demikian pula dengan jaringan antar tetangga. Jaringan ini sebenarnya hampir

sama dengan jaringan rumah, hanya saja lebih diperluas jangkauannya ke tetangga

dalam suatu komunitas. Pada bentuk ini, mesh router bukan saja melayani node

yang di dalam rumah tetapi juga node-node sepanjang jalan terdekat (gambar 2.5).

Gambar 2.5 Jaringan Antar Tetangga

Page 6: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

10

Bahkan dapat ditingkatkan untuk membentuk WMAN seperti pada gambar 2.6.

Dengan demikian maka berbagai aplikasi sistem transportasi, sistem kesehatan

dan medis, otomatisasi gedung, sistem pengawasan keamanan dan berbagai

aplikasi lainnya dapat dilakukan secara mudah. Seseorang dapat dengan gampang

melakukan pemesanan tiket, mengirim data kesehatan, maupun aplikasi lainnya

dengan memakai wireless device (PDA, laptop, dll) tanpa perlu mencari hot-spot

ataupun kabel jaringan.

2.1.4 Jaringan Mesh IEEE 802.11

Sampai dengan saat ini jaringan IEEE 802.11 dapat melayani rate 11 Mbps

(802.11b) dan 54 Mbps (802.11a/g). Penelitian masih terus dilakukan dan

diharapkan 802.11n dapat meningkat kecepatan Wi-fi sebesar 10 sampai 20 kali.

Sehubungan dengan makin berkembangnya jaringan mesh maka dibentuk badan

kerja dalam IEEE 802.11yang disebut 802.11s untuk standarisasi extended service

set (ESS). IEEE 802.11s bertujuan untuk mendefinisikan layer MAC dan PHY

untuk jaringan mesh.

Gambar 2.6 Wireless Metropolitan Area Network

Page 7: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

11

Jaringan wi-fi mesh dapat diimplementasikan dalam 2 model yaitu infrastructure

/backbone dan client mesh. Pada mode infrastruktur, access point/wireless mesh

router akan saling dihubungkan secara wireless dan membentuk backbone. Dari

sisi mesh router, mereka terkoneksi secara ad hoc[8]. Untuk client mesh, seluruh

device bekerja dalam mode ad hoc.

2.1.5 Protokol Routing

Saat ini telah banyak algoritma routing yang diusulkan pada IETF. Banyak

pendekatan yang dipakai dalam merancang protokol-protokol tersebut. Namun

semuanya dibuat dengan tujuan [3] :

1. Minimal control overhead. Pesan control cukup memakan bandwidth,

resource dan power baik untuk transmit maupun menerima pesan. Dengan

demikian maka protokol routing sebaiknya jangan menghasilkan terlalu

banyak overhead.

2. Minimal processing overhead. Algoritma yang kompleks membutuhkan

proses yang berulang-ulang pada device. Proses ini juga menyebabkan

konsumsi battery semakin banyak. Dengan demikian maka routing

diharapkan memiliki pemrosesan yang minimum sehingga lebih efisien.

3. Multihop routing capability. Dunia wireless biasanya cukup besar dari sisi

jaringan sehingga node tujuan seringkali berada di luar jangkauan node

sumber. Dalam hal ini protokol routing harus dapat menangani rute

multihop antara sumber dan tujuan sehingga komunikasi dapat terlaksana.

4. Dynamic topology maintenance. Sebuah rute yang telah terbentuk dapat saja

putus karena berbagai sebab. Protokol routing harus mampu menangani

kegagalan link tersebut secara cepat dengan minimum overhead.

5. Loop prevention. Loop routing terjadi saat sebuah atau beberapa node

memilih jalur atau rute ke node tujuan, dimana rute tersebut melewati node

yang telah dalam jalur yang dipilih sebelumnya. Dengan kata lain dalam 1

path, sebuah node dilewati 2 kali atau lebih. Sehubungan dengan

keterbatasan bandwidth maka loop routing harus dihindari.

Page 8: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

12

Secara umum, protokol routing jaringan ad hoc dibagi dalam 3 bagian besar yaitu

protocol routing proaktif, reaktif dan hybrid [6]. Protokol proaktif selalu menjaga

konsistensi dan informasi routing sehingga rute selalu ada saat dibutuhkan.

Informasi routing selalu dipertukarkan dengan interval yang tetap. Hasilnya

adalah tabel routing selalu terjaga dan terbaharui sehingga protocol ini disebut

juga protocol table-driven. Yang termasuk jenis proaktif adalah protocol

Destination-Sequence Distance Vector (DSDV), Clusterhead Gateway Switch

Routing (CGSR), Wireless Routing Protocol (WRP), Global State Routing (GSR),

Optimized Link State Routing (OLSR), Fisheye State Routing (FSR), Lanmark

Routing dan masih banyak lagi.

Pada DSDV, setiap node menjaga 1 rute untuk 1 tujuan pada tabel routingnya

berdasarkan rute terpendek (hop terpendek). Untuk mecegah loop routing

digunakan angka destination sequence. Sebuah node akan meningkatkan angka

sequence-nya saat dirasa ada perubahan pada node-node tetangganya. Angka

inilah yang digunakan untuk memilih beberapa rute alternative ke tujuan yang

sama. Rute yang memiliki angka tertinggi yang akan dipilih. DSDV, CGSR dan

WRP merupakan jenis protokol routing proaktif berbasis distance vector.

OLSR dan FSR merupakan proaktif protocol dengan memakai pendekatan link

state. Dalam OLSR, informasi yang dipertukarkan bukan keseluruhan tabel

routing tetapi hanya subset dari link ke multi point relay (MPR). Selanjutnya

informasi tersebut akan dipertukarkan antar MPR node. Secara lebih jelas akan

dijelaskan pada bab tersendiri.

Protokol FSR juga mengoptimasi algoritma link state dengan memakai

pendekatan fisheye. Pada teknik tersebut, node-node akan dikelompokkan sesuai

dengan jaraknya atau hop-nya. Dalam terminology FSR disebut scope. Frekuensi

pengiriman informasi routing untuk scope yang jauh akan lebih rendah daripada

yang node yang berada dalam scope yang dekat.

Page 9: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

13

Protokol routing reaktif atau on-demand hanya akan melakukan proses pencarian

saat rute tersebut dibutuhkan. Saat rute telah ditemukan, rute tersebut akan tetap

dijaga oleh sampai dengan node tujuan tidak dapat dicapai lagi atau rute tersebut

tidak lagi digunakan/expired [6]. Beberapa protocol routing yang termasuk dalam

jenis reaktif diantaranya Dynamic Source Routing (DSR), Ad-hoc On-demand

Distance Vector (AODV), Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA),

Associativity-Based Routing (ABR) dan Signal Stability Routing (SSR).

Dibandingkan dengan protokol distance vector lain (DSDV), AODV

menghasilkan trafik control yang sangat minim karena sifat on-demand-nya.

Seperti juga dengan DSR, pencarian rute akan diawali oleh node sumber yang

mempunyai data yang ingin dikirimkan. Pesan route request akan dibroadcast ke

jaringan sampai node tujuan atau node lain (intermediate node) membalas pesan

tersebut. AODV memakai pendekatan yang lebih sederhana dari DSR dimana

paket AODV hanya memuat alamat tujuan sementara paket DSR memuat seluruh

informasi path ke node tujuan. Pada DSR, rute ke tujuan ditentukan node sumber.

Sementara AODV menggunakan pendekatan hop by hop routing.

Secara umum, bila dilihat dari trafik kontrol dan konsumsi daya maka protokol

reaktif lebih unggul dari protokol proaktif karena rute hanya akan dicari saat

dibutuhkan. Sementara bila QoS menjadi pertimbangan maka protokol proaktif

lebih baik dari protokol reaktif karena rute ke setiap tujuan selalu ada dan

diperbaharui sehingga delay end to end memiliki nilai yang kecil.

Keunggulan dari 2 jenis protokol tersebut diaplikasikan pada protokol routing

hybrid. Pada protokol ini, sifat proaktif maupun reaktif diimplementasikan

berdasarkan zona tertentu. Node-node akan dibagi dalam radius (dalam hop)

tertentu. Node yang berada di luar zona memakai pendekatan reaktif sementara

yang berada dalam radius mengimplementasikan protokol proaktif. Zone Routing

Protocol (ZRP), Hierarchical State Routing (HSR), Zone-based Hierarchical Link

State (ZHLS) dan Distance Routing Effect Algorithm for Mobility (DREAM)

adalah beberapa contoh dari protokol routing hybrid.

Page 10: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

14

2.2 OLSR (Optimized Link State Routing)

Protokol routing ini adalah proaktif routing untuk jaringan mobile ad hoc

(MANET). Sesuai dengan sifatnya maka protokol ini memiliki keuntungan dalam

delay karena route yang diperlukan telah ada sebelum dibutuhkan. Tetapi hal ini

harus dipertukarkan dengan banyaknya overhead yang dihasilkan. Untuk

mengurangi overhead tersebut maka pada OLSR digunakan teknik flooding MPR

dimana hanya node-node yang dipilih sebagai MPR node saja yang dapat

meneruskan paket kontrol yang diterima. Teknik ini cukup mengurangi overhead

yang dihasilkan secara signifikan [13]. Selain itu, OLSR hanya akan mem-

broadcast link state secara partial untuk perhitungan rute terpendek.

2.2.1 Elemen-elemen OLSR

OLSR secara kontinyu menjaga rute ke seluruh tujuan dalam jaringan.

Keuntungan yang lain adalah protokol ini tidak membutuhkan pengiriman paket

kontrol yang handal karena paket-paket tersebut akan terus dibangkitkan secara

periodik oleh setiap node. Selain itu, setiap paket kontrol ditandai dengan deretan

angka berurutan yang akan bertambah 1 setiap paket dibangkitkan. Dengan

demikian maka penerima dapat dengan mudah memutuskan apakah paket harus

diproses atau langsung dibuang. Hal tersebut berhubungan dengan informasi yang

dikandung oleh paket tersebut apakah informasi tersebut baru ataukah sudah

pernah diterima sebelumnya.

Secara konsep, OLSR memiliki 3 elemen umum yaitu : mekanisme untuk

neighbor sensing, mekanisme untuk pendifusian trafik kontrol secara efisien dan

mekanisme untuk memilih dan mendifusikan informasi topologi dalam jaringan

untuk perhitungan rute yang optimal. Elemen-elemen ini akan dijelaskan secara

lebih detail pada sub bab berikutnya.

2.2.2 Pendeteksian Node Tetangga

Secara sederhana neighbor sensing / penginderaan node tetangga adalah proses

dimana sebuah node mendeteksi perubahan pada node tetangganya. Dalam

terminology OLSR [13], sebuah node misalnya A, disebut node tetangga dari B

Page 11: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

15

bila ada link langsung antara keduannya dimana data bisa ditransmisikan.

Transmisi tersebut bisa 1 arah maupun 2 arah. Jika trafik hanya dapat mengalir 1

arah maka link tersebut disebut asymmetric. Sementara untuk trafik yang dapat

mengalir 2 arah maka link tersebut disebut symmetric.

Selanjutnya bila ada

symmetric link antara node A dan node B maka node A disebut symmetric

neighbor dari node B dan sebaliknya.

Pada protokol OLSR juga dikenal istilah 2-hop neighbor. 2-hop neighbor dari

node A adalah node-node yang memiliki symmetric link ke symmetric neighbor

dari node A.

Mekanisme neighbor sensing dalam OLSR didesain untuk bekerja secara

independen. Setiap node secara periodik mem-broadcast paket Hello yang mana

memuat alamatnya sendiri dan list dari tetangga yang diketahui oleh node

tersebut, termasuk status link ke setiap tetangganya (symmetric atau asymmetric).

Setelah menerima pesan Hello, sebuah node kemudian dapat mengambil

informasi yang menjelaskan tetangga dan 2-hop tetangganya. Selain itu, informasi

mengenai kualitas link dari tetangganya dapat pula ditetapkan. Link dari node A

ke node tetangga B adalah symmetric jika node A dapat melihat alamatnya pada

pesan Hello yang dikirim oleh node B.

Setiap node menyimpan informasi yang menggambarkan tetangga dan 2-hop

tetangganya. Informasi tersebut tetap valid sampai dengan batasan periode waktu

tertentu. Informasi ini harus diperbaharui agar tetap valid karena akan dihapus bila

telah kedaluarsa.

2.2.3 MPR Flooding

Pesan Hello hanya dipertukarkan antar tetangga (sejauh 1 hop). Pesan ini dapat

membawa informasi topologi sampai dengan 2 hop. Tetapi karena jaringan bisa

saja lumayan besar apalagi pada WMN, maka informasi topologi harus

ditransmisikan ke seluruh jaringan. Untuk hal tersebut maka dalam OLSR

diperkenalkan bentuk generic yang secara efisien menyebarkan trafik control

Page 12: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

16

topologi ke seluruh jaringan. Mekanisme tersebut bekerja secara independen yang

disebut dengan MPR-flooding (Multi Point Relay-flooding). Mekanisme ini cocok

diterapkan pada jaringan wireless dimana bandwidth sangat terbatas sehingga

overhead trafik control bisa dijaga minimum.

Bila dibandingkan dengan pure flooding dimana seluruh node langsung

melakukan retransmisi pesan control yang diterimanya maka dapat menyebabkan

overhead routing yang besar. Sebuah node dapat saja menerima 2 pesan yang

sama dari 2 node tetangganya.

Seperti terlihat pada gambar 2.7, jika memakai teknik MPR maka retransmit pesan

control dapat berkurang bila dibandingkan dengan teknik flooding biasa pada

gambar (a). Hal inilah yang membuat protocol ini disebut versi optimasi dari

protocol link state sebelumnya. Optimasi ini dilakukan dengan cara : sebuah node

memilih subset dari symmetric neighbor-nya yang disebut dengan node MPR.

Setiap node mungkin saja dipilih sebagai MPR oleh MPR selector. Node-node

yang terpilih sebagai node MPR bertanggung jawab untuk merelay pesan dari

pemilihnya.

Gambar 2.7 Teknik Flooding (a) Flooding biasa (b) MPR flooding

(a) (b)

Page 13: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

17

Saat memilih node MPR, sebuah node juga memanfaatkan informasi mengenai

tetangga 2-hop yang didapat dari proses sensing tetangga. Seluruh node memilih

MPR mereka secara independen. Node akan memberitahu MPR node yang

dipilihnya melalui pesan Hello yang dikirimkannya.

Dengan demikian maka saat menggunakan flooding MPR, aturan untuk

meneruskan pesan control yang diterima oleh sebuah node :

1. Pesan memang dimaksudkan untuk diteruskan (ditandai oleh informasi

pada header pesan),

2. Pesan belum pernah diterima sebelumnya dan

3. Node penerima telah dipilih sebagai node MPR oleh node pengirim pesan

tersebut.

Pemilihan node-node MPR dilakukan memakai algoritma greedy. Setiap node

akan memilih node-node tetangganya yang dapat menghubungkannya dengan 2

hop tetangganya. Syaratnya bahwa status link sampai dengan 2 hop tersebut

adalah symmetric. Node-node yang berjarak 1 hop inilah yang disebut dengan

node MPR. Pemilihan ini akan terus berlangsung sampai seluruh 2 hop

tetangganya telah tercakupi [7][13].

Dengan demikian maka dalam OLSR pesan Hello bertanggung jawab terhadap 3

tugas sekaligus yaitu :

1. Melakukan sensing link.

2. Pendeteksian node tetangga.

3. Signaling pemilihan node MPR.

2.2.4 Informasi Topologi

Mekanisme flooding MPR digunakan secara langsung oleh OLSR untuk

menyebarkan informasi topologi ke seluruh jaringan. Pada OLSR, node MPR

secara periodic membangkitkan pesan Topology Control (TC). Pesan inilah yang

disebarkan ke seluruh jaringan menggunakan flooding MPR. Pesan TC memuat

alamat dari node yang membangkitkan pesan tersebut dan juga alamat seluruh

node pemilihnya (MPR selector set).

Page 14: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

18

Dengan demikian maka seluruh node hanya akan menerima parsial topologi atau

mempertukarkan parsial topologi antara node dan MPR selector-nya. Tetapi

hasilnya adalah seluruh node dan link yang berhubungan dalam jaringan bisa

didapat. Dengan memakai informasi tersebut maka tabel routing jalur terpendek

dengan algoritma Dijkstra dapat dikalkulasi. Informasi topologi pada setiap node

akan tetap valid selama periode waktu tertentu dan harus diperbaharui secara

periodik agar tidak expired.

2.2.5 Format Paket OLSR

Format paket protocol OLSR diperlihatkan pada gambar 2.8. Format ini adalah

bentuk umum dari paket OLSR yang dikirimkan

Packet header mencakup

Packet Header

Packet Length dan Packet Sequence Number.

Packet length diisi sesuai dengan panjang paket dalam byte. Sementara

untuk packet sequence number harus ditambah 1 (satu) setiap sebuah paket

OLSR ditransmisikan.

Gambar 2.8 Format Paket Protokol OLSR

Page 15: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

19

Bagian ini menjelaskan tipe pesan yang akan ditemukan pada bagian

“Message”.

Message Type

Vtime

Bagian ini menjelaskan berapa lama pesan ini dinyatakan valid setelah

diterima. Pesan ini akan tetap valid sampai dengan vtime-nya kecuali ada

informasi baru yang diterima. Validity time diwakili oleh mantissa (4 MSB

dari Vtime field) dan exponent (4 LSB Vtime field). Dengan kata lain :

Validity time = (dalam detik)

Dimana a adalah bilangan bulat yang mewakili 4 bit pertama dari bagian

Vtime dan b mewakili 4 bit terakhirnya. C adalah suatu nilai konstanta yang

besarnya adalah : . Konstanta ini merupakan

faktor pengali dari perhitungan Vtime maupu Htime.

Bagian ini menginformasikan besar pesan yang ditampilkan dalam byte.

Besarnya diukur dari awal message type sampai dengan message type

berikutnya. Bila tidak ada pesan berikutnya maka dihitung sampai akhir

pesan.

Message Size

Bagian ini memuat main address dari node yang membangkitkan pesan

tersebut. Bagian ini berbeda dengan source address pada header IP yang

mana selalu berubah pada intermediate node. Main address tidak boleh

berubah selama re-transmisi.

Originator Address

Time To Live

Bagian ini memuat jumlah hop maximum dari pesan yang ditransmisikan.

Sebelum sebuah pesan dikirim lagi oleh intermediate node, TTL harus

dikurangi 1. Saat sebuah node menerima pesan yang memiliki TTL adalah 0

atau 1 maka pesan tersebut tidak boleh ditransmisikan lagi. TTL berguna

untuk membatasi radius flooding.

Bagian memuat informasi jumlah hop yang telah dilalui oleh sebuah pesan.

Field ini akan ditambahkan 1 setiap akan ditransmisikan.

Hop Count

Page 16: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

20

Saat membangkitkan sebuah pesan, sebuah node akan memasukan angka

identifikasi yang unik untuk sebuah pesan. Field ini dipakai untuk

memastikan bahwa pesan ini tidak boleh ditrasnmisikan lebih dari satu kali

oleh setiap node.

Message Sequence Number

2.2.6 Format Pesan Hello

Untuk mengakomodasi link sensing, pendeteksian tetangga dan pemilihan node

MPR digunakan pesan Hello. Format dari pesan tersebut dapat dilihat pada

gambar 2.9. Pesan Hello dikirimkan sebagai bagian data dari format paket. Bagian

message type dari paket (gambar 2.8) harus di-set ke Hello_Message dan TTL

diset ke 1(satu) sementara Vtime disesuaikan dengan Neighb_Hold_Time yang

akan dijelaskan kemudian.

Bagian ini untuk penggunaan masa mendatang dan harus diset ke 0(nol)

semuanya.

Reserved

Bagian ini menjelaskan interval emisi pesan Hello yang digunakan oleh

node tersebut. Sama seperti VTime, HTime juga diwakili oleh mantissa dan

exponent bit dari field HTime.

HTime

Bagian ini menjelaskan boleh tidaknya sebuah node menerima dan

meneruskan trafik buat node yang lain. Node yang ter-set WILL_NEVER

tidak boleh dipilih oleh node lain sebagai node MPR sementara node dengan

willingness WILL_ALWAYS harus selalu dipilih sebagai node MPR.

Willingness

Bagian ini menjelaskan informasi mengenai link antara interface pengirim

dan interface node tetangga berikutnya. Juga menjelaskan informasi

mengenai status tetangganya. Bila link code tidak diketahui maka pesan

langsung dibuang.

Link Code

Page 17: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

21

Bagian ini menjelaskan ukuran link message. Besarnya dalam byte dan

dihitung dari awal bagian link code sampai awal link code berikutnya atau

akhir pesan bila tidak ada pesan berikutnya.

Link Message Size

Berisi alamat interface dari node tetangga.

Neighbor Interface Address

2.2.7 Format Pesan Topology Control (TC)

Gambar 2.9 Format Pesan Hello

Gambar 2.10 Format Pesan TC

Page 18: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

22

Bila pesan TC yang akan dikirimkan maka “Message Type” dari format paket di

set ke TC_MESSAGE. TTL diatur ke 255 (nilai maximum) agar pesan dapat

disebarkan ke seluruh jaringan. Nilai VTime diatur sesuai dengan

TOP_HOLD_TIME yang akan dijelaskan kemudian.

Angka berhubungan dengan perubahan pada node tetangga. Setiap kali

sebuah node mendeteksi perubahan pada node tetangga, sequence number-

nya ditingkatkan. Angka ini dimasukan dalam ANSN dari pesan TC agar

informasi yang dikandungnya bisa dibedakan mana yang lebih baru. Saat

sebuah node menerima sebuah pesan TC, dia dapat memilih apakah

menerima ataukah langsung membuang pesan tersebut dengan melihat

ANSN.

Advertised Neighbor Sequence Number (ANSN)

Field ini memuat main address dari node tetangga. Seluruh main address

tetangga dari node pengirim pesan TC dimasukan dalam pesan TC tersebut.

Jika besar pesan tersebut telah mencapai maksimum sementara masih ada

main address yang perlu dimasukan dalam pesan TC, maka pesan TC dapat

dibangkitkan lagi dan juga main address yang telah dimasukkan sebelumnya

dapat pula dicantumkan lagi jika diinginkan adanya redundancy.

Advertised Neighbor Main Address

Field ini diisi dengan 0(nol) seluruhnya.

Reserved

2.2.8 Standar Tipe Pesan dan Interval Waktu OLSR

Untuk interval pesan Hello maupun pesan TC :

HELLO_INTERVAL = 2 detik

REFRESH_INTERVAL = 2 detik

TC_INTERVAL = 5 detik

Sementara standar waktu berlakunya data pada database tetangga maupun

topologi :

NEIGHB_HOLD_TIME = 3 × REFRESH_INTERVAL

TOP_HOLD_TIME = 3 × TC_INTERVAL

Page 19: BAB 2 Teori Dasar - · PDF fileNamun solusi ini tidak efisien karena komunikasi antara 2 ... tergantung pada node-node antara sumber dan tujuanWMN dikembangkan . ... wireless fidelity

23

Nilai pada paket format akan disesuaikan sebagai berikut :

HELLO_MESSAGE = 1

Message Type

TC_MESSAGE = 2

UNSPEC_LINK = 0

Link Type

ASYM_LINK = 1

SYM_LINK = 2

LOST_LINK = 3

NOT_NEIGH = 0

Neighbor type

SYM_NEIGH = 1

MPR_NEIGH = 2

WILL_NEVER = 0

Willingness

WILL_LOW = 1

WILL_DEFAULT = 3

WILL_HIGH = 4

WILL_ALWAYS = 7