48
MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTI-TERMINAL VMES JARINGAN ADHOC MENGGUNAKAN KONSEP METODE AKSES PROTOKOL MAC 802.11 Pembimbing : Dr. Ir. Achmad Affandi, DEA. Oleh : Ahmad Fuad 2209203013

MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY

MULTI-TERMINAL VMES JARINGAN ADHOC

MENGGUNAKAN KONSEP METODE AKSES

PROTOKOL MAC 80211

Pembimbing

Dr Ir Achmad Affandi DEA

Oleh

Ahmad Fuad

2209203013

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Potensi perikanan dan kelautan wilayah perairan Indonesia

Keterbatasan metode dan teknologi untuk mencari daerah potensi penangkapan

ikan

Ketentuan FAO mengharuskan penggunaan sistem Vessel Monitoring System

(VMS)

Sistem VMS MAHAL

Sistem komunikasi dan navigasi alternatif (VMeS)

Implementasi VMeS awal

Pengembangan mekanisme komunikasi VMeS menggunakan konsep metode

akses 80211

Permasalahan Bagaimana membangun mekanisme komunikasi data gateway multi terminal

Bagaimana gateway menangani pengiriman paket dari beberapa terminal

Apakah rancangan mekanisme komunikasi data menggunakan metode akses protokol MAC 80211 skema DCF dapat diterapkan dengan baik pada komunikasi gateway multi terminal

Tujuan Penelitian Membangun mekanisme komunikasi data gateway multi terminal VMeS

Mengembangkan sistem VMeS jaringan wireless ad hoc yang memiliki unjuk kerja yang baik dalam menangani pengiriman paket data

Relevansi Sebagai sistem komunikasi dan navigasi alternatif pada kapal nelayan yang dapat

membantu nelayan tradisional memperoleh informasi dengan mudah biaya terjangkau dan andal

Batasan Masalah Desain mekanisme komunikasi data menggunakan skema DCF protokol MAC metode

RTSCTS berbasis reservasi

Ukuran paket data maksimal 160 byte dengan bit rate 1200 bps

Node diasumsikan dalam keadaan statis dengan jangkauan radio didefinisikan dan penerapan protokol routing AODV yang telah dikembangkan sebelumnya

Skema DCF dalam simulasi memperhitungkan setiap frame RTS CTS DATA dan ACK

Parameter interval frame DIFS dan SIFS skema DCF tidak diadopsi untuk penyederhanaan simulasi dengan pertimbangan simulasi dibangun secara virtual terpusat dalam 1 server komputer yang bekerja secara serial untuk menjalankan simulasi 8 node yang dapat menyebabkan beban kerja komputer sangat berat sehingga kemungkinan menghasilkan delay yang tinggi serta tumpang tindih antara frame

Untuk mengatasi interval frame dan waktu tunda dalam proses handshake maka digunakan timer internal program dengan waktu 1 detik tiap frame berdasarkan pendekatan dari estimasi ukuran dan waktu frame Timer juga berfungsi sebagai interval switching antara pemancar dan penerima

Pengujian sistem dilakukan dengan membangun simulasi menggunakan bahasa pemrograman DelphiI 60

TINJAUAN PUSTAKA

Jaringan Adhoc Nirkabel

Jaringan Ad hoc Mobile (Amitava dkk 2003)

Jaringan ad hoc adalah kumpulan node nirkabel bergerak secara dinamis membentuk

jaringan sementara tanpa menggunakan setiap infrastruktur jaringan yang ada atau

administrasi terpusat

Karakteristik jaringan ad hoc

Topologi yang dinamis

Bandwidth constrained variable

capacity links

Link asimetris

Congestion

Multihop

Limited physicaly security

Energy-constrained

Protokol Routing Jaringan Ad Hoc

Protokol routing dalam jaringan ad hoc bertujuan untuk menentukan jalurrute terbaik

(optimal routing) dan transportasi informasi dari sumber ke tujuan

(a) (b)

Mobilitas Routing a) Posisi Awal b) Posisi Setelah Berpindah

Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV)

Mekanisme Pencarian Rute pada AODV (Kopp 2002)

Mekanisme Rute Maintenance pada AODV (Kopp 2002)

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 2: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Potensi perikanan dan kelautan wilayah perairan Indonesia

Keterbatasan metode dan teknologi untuk mencari daerah potensi penangkapan

ikan

Ketentuan FAO mengharuskan penggunaan sistem Vessel Monitoring System

(VMS)

Sistem VMS MAHAL

Sistem komunikasi dan navigasi alternatif (VMeS)

Implementasi VMeS awal

Pengembangan mekanisme komunikasi VMeS menggunakan konsep metode

akses 80211

Permasalahan Bagaimana membangun mekanisme komunikasi data gateway multi terminal

Bagaimana gateway menangani pengiriman paket dari beberapa terminal

Apakah rancangan mekanisme komunikasi data menggunakan metode akses protokol MAC 80211 skema DCF dapat diterapkan dengan baik pada komunikasi gateway multi terminal

Tujuan Penelitian Membangun mekanisme komunikasi data gateway multi terminal VMeS

Mengembangkan sistem VMeS jaringan wireless ad hoc yang memiliki unjuk kerja yang baik dalam menangani pengiriman paket data

Relevansi Sebagai sistem komunikasi dan navigasi alternatif pada kapal nelayan yang dapat

membantu nelayan tradisional memperoleh informasi dengan mudah biaya terjangkau dan andal

Batasan Masalah Desain mekanisme komunikasi data menggunakan skema DCF protokol MAC metode

RTSCTS berbasis reservasi

Ukuran paket data maksimal 160 byte dengan bit rate 1200 bps

Node diasumsikan dalam keadaan statis dengan jangkauan radio didefinisikan dan penerapan protokol routing AODV yang telah dikembangkan sebelumnya

Skema DCF dalam simulasi memperhitungkan setiap frame RTS CTS DATA dan ACK

Parameter interval frame DIFS dan SIFS skema DCF tidak diadopsi untuk penyederhanaan simulasi dengan pertimbangan simulasi dibangun secara virtual terpusat dalam 1 server komputer yang bekerja secara serial untuk menjalankan simulasi 8 node yang dapat menyebabkan beban kerja komputer sangat berat sehingga kemungkinan menghasilkan delay yang tinggi serta tumpang tindih antara frame

Untuk mengatasi interval frame dan waktu tunda dalam proses handshake maka digunakan timer internal program dengan waktu 1 detik tiap frame berdasarkan pendekatan dari estimasi ukuran dan waktu frame Timer juga berfungsi sebagai interval switching antara pemancar dan penerima

Pengujian sistem dilakukan dengan membangun simulasi menggunakan bahasa pemrograman DelphiI 60

TINJAUAN PUSTAKA

Jaringan Adhoc Nirkabel

Jaringan Ad hoc Mobile (Amitava dkk 2003)

Jaringan ad hoc adalah kumpulan node nirkabel bergerak secara dinamis membentuk

jaringan sementara tanpa menggunakan setiap infrastruktur jaringan yang ada atau

administrasi terpusat

Karakteristik jaringan ad hoc

Topologi yang dinamis

Bandwidth constrained variable

capacity links

Link asimetris

Congestion

Multihop

Limited physicaly security

Energy-constrained

Protokol Routing Jaringan Ad Hoc

Protokol routing dalam jaringan ad hoc bertujuan untuk menentukan jalurrute terbaik

(optimal routing) dan transportasi informasi dari sumber ke tujuan

(a) (b)

Mobilitas Routing a) Posisi Awal b) Posisi Setelah Berpindah

Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV)

Mekanisme Pencarian Rute pada AODV (Kopp 2002)

Mekanisme Rute Maintenance pada AODV (Kopp 2002)

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 3: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Permasalahan Bagaimana membangun mekanisme komunikasi data gateway multi terminal

Bagaimana gateway menangani pengiriman paket dari beberapa terminal

Apakah rancangan mekanisme komunikasi data menggunakan metode akses protokol MAC 80211 skema DCF dapat diterapkan dengan baik pada komunikasi gateway multi terminal

Tujuan Penelitian Membangun mekanisme komunikasi data gateway multi terminal VMeS

Mengembangkan sistem VMeS jaringan wireless ad hoc yang memiliki unjuk kerja yang baik dalam menangani pengiriman paket data

Relevansi Sebagai sistem komunikasi dan navigasi alternatif pada kapal nelayan yang dapat

membantu nelayan tradisional memperoleh informasi dengan mudah biaya terjangkau dan andal

Batasan Masalah Desain mekanisme komunikasi data menggunakan skema DCF protokol MAC metode

RTSCTS berbasis reservasi

Ukuran paket data maksimal 160 byte dengan bit rate 1200 bps

Node diasumsikan dalam keadaan statis dengan jangkauan radio didefinisikan dan penerapan protokol routing AODV yang telah dikembangkan sebelumnya

Skema DCF dalam simulasi memperhitungkan setiap frame RTS CTS DATA dan ACK

Parameter interval frame DIFS dan SIFS skema DCF tidak diadopsi untuk penyederhanaan simulasi dengan pertimbangan simulasi dibangun secara virtual terpusat dalam 1 server komputer yang bekerja secara serial untuk menjalankan simulasi 8 node yang dapat menyebabkan beban kerja komputer sangat berat sehingga kemungkinan menghasilkan delay yang tinggi serta tumpang tindih antara frame

Untuk mengatasi interval frame dan waktu tunda dalam proses handshake maka digunakan timer internal program dengan waktu 1 detik tiap frame berdasarkan pendekatan dari estimasi ukuran dan waktu frame Timer juga berfungsi sebagai interval switching antara pemancar dan penerima

Pengujian sistem dilakukan dengan membangun simulasi menggunakan bahasa pemrograman DelphiI 60

TINJAUAN PUSTAKA

Jaringan Adhoc Nirkabel

Jaringan Ad hoc Mobile (Amitava dkk 2003)

Jaringan ad hoc adalah kumpulan node nirkabel bergerak secara dinamis membentuk

jaringan sementara tanpa menggunakan setiap infrastruktur jaringan yang ada atau

administrasi terpusat

Karakteristik jaringan ad hoc

Topologi yang dinamis

Bandwidth constrained variable

capacity links

Link asimetris

Congestion

Multihop

Limited physicaly security

Energy-constrained

Protokol Routing Jaringan Ad Hoc

Protokol routing dalam jaringan ad hoc bertujuan untuk menentukan jalurrute terbaik

(optimal routing) dan transportasi informasi dari sumber ke tujuan

(a) (b)

Mobilitas Routing a) Posisi Awal b) Posisi Setelah Berpindah

Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV)

Mekanisme Pencarian Rute pada AODV (Kopp 2002)

Mekanisme Rute Maintenance pada AODV (Kopp 2002)

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 4: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Batasan Masalah Desain mekanisme komunikasi data menggunakan skema DCF protokol MAC metode

RTSCTS berbasis reservasi

Ukuran paket data maksimal 160 byte dengan bit rate 1200 bps

Node diasumsikan dalam keadaan statis dengan jangkauan radio didefinisikan dan penerapan protokol routing AODV yang telah dikembangkan sebelumnya

Skema DCF dalam simulasi memperhitungkan setiap frame RTS CTS DATA dan ACK

Parameter interval frame DIFS dan SIFS skema DCF tidak diadopsi untuk penyederhanaan simulasi dengan pertimbangan simulasi dibangun secara virtual terpusat dalam 1 server komputer yang bekerja secara serial untuk menjalankan simulasi 8 node yang dapat menyebabkan beban kerja komputer sangat berat sehingga kemungkinan menghasilkan delay yang tinggi serta tumpang tindih antara frame

Untuk mengatasi interval frame dan waktu tunda dalam proses handshake maka digunakan timer internal program dengan waktu 1 detik tiap frame berdasarkan pendekatan dari estimasi ukuran dan waktu frame Timer juga berfungsi sebagai interval switching antara pemancar dan penerima

Pengujian sistem dilakukan dengan membangun simulasi menggunakan bahasa pemrograman DelphiI 60

TINJAUAN PUSTAKA

Jaringan Adhoc Nirkabel

Jaringan Ad hoc Mobile (Amitava dkk 2003)

Jaringan ad hoc adalah kumpulan node nirkabel bergerak secara dinamis membentuk

jaringan sementara tanpa menggunakan setiap infrastruktur jaringan yang ada atau

administrasi terpusat

Karakteristik jaringan ad hoc

Topologi yang dinamis

Bandwidth constrained variable

capacity links

Link asimetris

Congestion

Multihop

Limited physicaly security

Energy-constrained

Protokol Routing Jaringan Ad Hoc

Protokol routing dalam jaringan ad hoc bertujuan untuk menentukan jalurrute terbaik

(optimal routing) dan transportasi informasi dari sumber ke tujuan

(a) (b)

Mobilitas Routing a) Posisi Awal b) Posisi Setelah Berpindah

Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV)

Mekanisme Pencarian Rute pada AODV (Kopp 2002)

Mekanisme Rute Maintenance pada AODV (Kopp 2002)

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 5: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

TINJAUAN PUSTAKA

Jaringan Adhoc Nirkabel

Jaringan Ad hoc Mobile (Amitava dkk 2003)

Jaringan ad hoc adalah kumpulan node nirkabel bergerak secara dinamis membentuk

jaringan sementara tanpa menggunakan setiap infrastruktur jaringan yang ada atau

administrasi terpusat

Karakteristik jaringan ad hoc

Topologi yang dinamis

Bandwidth constrained variable

capacity links

Link asimetris

Congestion

Multihop

Limited physicaly security

Energy-constrained

Protokol Routing Jaringan Ad Hoc

Protokol routing dalam jaringan ad hoc bertujuan untuk menentukan jalurrute terbaik

(optimal routing) dan transportasi informasi dari sumber ke tujuan

(a) (b)

Mobilitas Routing a) Posisi Awal b) Posisi Setelah Berpindah

Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV)

Mekanisme Pencarian Rute pada AODV (Kopp 2002)

Mekanisme Rute Maintenance pada AODV (Kopp 2002)

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 6: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Protokol Routing Jaringan Ad Hoc

Protokol routing dalam jaringan ad hoc bertujuan untuk menentukan jalurrute terbaik

(optimal routing) dan transportasi informasi dari sumber ke tujuan

(a) (b)

Mobilitas Routing a) Posisi Awal b) Posisi Setelah Berpindah

Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV)

Mekanisme Pencarian Rute pada AODV (Kopp 2002)

Mekanisme Rute Maintenance pada AODV (Kopp 2002)

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 7: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV)

Mekanisme Pencarian Rute pada AODV (Kopp 2002)

Mekanisme Rute Maintenance pada AODV (Kopp 2002)

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 8: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

IEEE 80211 Standar

IEEE 80211 standar menyediakan solusi MAC (medium access control) dan PHY (physical

layer) untuk konektivitas wireless LAN (local area network)

Standar 80211 mendukung topologi jaringan seperti Basic Service Set (BSS) Independent

Basic Service Set (IBSS) networks dan Extended Service Set (ESS)

Protokol IEEE 80211 menggunakan standar Medium Acces Control (MAC) untuk

menangani proses pengiriman data

Struktur Lapisan MAC dan PHY

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 9: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

MAC Jaringan Wireless Ad hoc

MAC layer adalah serangkaian protokol yang bertanggung jawab untuk mengatur

penggunaan medium bersama

Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak dapat berbagi

sumber daya nirkabel bandwidth yang terbatas secara efisien

MAC bertanggung jawab membentuk dan membatalkan koneksi per-link

MAC sublayer yang bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue

untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan

MAC memiliki dua mekanisme akses dalam transmisi paket yaitu DCF (Distributed

Coordination Function) dan PCF (Point Coordination Function)

Fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) menentukan kapan stasiun

diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 10: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Metode Akses MAC 80211

MAC sublayer menentukan dua mekanisme MAC yaitu Distributed Coordination Function

(DCF) dan Point Coordination Function (PCF)

Fungsi Koordinasi MAC

Mekanisme akses dasar CSMACA

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 11: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Komunikasi Protokol Akses

Paket Radio

Protokol AX25

AX25 adalah protokol komunikasi data yang dipergunakan pada TNC modem

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 12: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Format Protokol Link AX25

Protokol RS-232

Untuk pengiriman data jarak jauh pada umumnya mempergunakan sistem transmisi serial

untuk menghemat kabel

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 13: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

METODE PENELITIAN

Konfigurasi Umum Sistem

Setiap terminal memiliki konfigurasi perangkat terdiri dari terminal komunikasi data

modem radio transceiver dengan antena dan alat input seperti keyboard sensor dan GPS

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 14: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Rancangan Sistem

Implementasi jaringan ad hoc pada gateway multi terminal untuk komunikasi kapal berbasis data melalui kanal VHF

Komunikasi data dirancang menggunakan bitrate 1200 bps atau sekitar 120 karakter per detik karena keterbatasan dari kanal radio

Setiap node dapat berkomunikasi apabila berada dalam jangkauan

Node yang berada diluar jangkauan membutuhkan perantara

Pengiriman pesan dari N1 N2 dan N3 ke Gw sangat memungkinkan terjadinya tabrakan paket

Penerapan konsep metode akses 80211 untuk menangani multi paket yang datang

Standar MAC sublayer bekerja dengan metode first-in-first-out (FIFO) transmission queue untuk menentukan bagaimana kanal dialokasikan dan fungsi koordinasi DCF (distributed coordination function) yang menentukan kapan stasiun diizinkan untuk mengirim dan mungkin dapat menerima data melalui saluran nirkabel

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 15: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Desain Metode Akses MAC 80211 Penelitian ini menggunakan mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis reservasi

Mekanisme DCF dengan skema RTSCTS berbasis CSMACA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) yang memiliki kemampuan untuk mengurangi tabarakan paket

Protokol CSMACA bertugas mengatur delay antara urutan frame yang berdekatan dan mampu menghindari tabrakan antara beberapa stasiun dalam mengakses media pada titik di mana tabrakan kemungkinan besar terjadi pada saat media dalam kondisi idle menyusul kondisi sibuk

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 16: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Penjelasan

RTS (Request to Send) pesan yang digunakan sender untuk memberitahukan akan melakukan

pengiriman data pada receiver setelah medeteksi medium kondisi idle

CTS (Clear to Send) pesan balasan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa receiver telah

menerima RTS dan siap menerima data

DATA Informasi data yang relevan dari sender untuk receiver

ACK (Acknowledgement) pesan dari receiver untuk memberitahukan sender bahwa data yang dikirim

telah berhasil diterima

DIFS (Distributed IFS) Interval waktu yang dibutuhkan stasiun untuk memulai transmisi baru Waktu

tunda sebelum memulai Interval backoff

SIFS (Short IFS) Interval waktu antara frame yang digunakan stasiun untuk prioritas transmisi frame

tunggal

NAV (Network Allocation Vector) sebagai indikator pada setiap stasiun untuk mengatur periode waktu

ketika transmisi ke media sedang media sibuk NAV akan diupdate dengan durasi yang ditentukan dari

proses komunikasi RTSCTS dan indikasi dari kondisi kanal sibuk

Backoff metode menyelesaikan pertentangan antara stasiun yang berbeda saat mengakses medium

metode ini mengharuskan setiap stasiun untuk memilih Random Number (n) antara 0 dan angka yang

diberikan dan menunggu jumlah Slots sebelum mengakses medium selalu memeriksa apakah sebuah

stasiun yang berbeda telah diakses media sebelumnya Kondisi ini dimana stasiun mungkin mencoba

mengirim congestion-based data setelah transmisi frame selesai dan DIFS telah berlalu Periode ini disebut

juga contention windows

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 17: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Arsitektur Protokol

Format Frame MAC

Format Frame MAC

Frame Control Field

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 18: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Frame skema RTSCTS

Fromat Frame RTS

Fromat Frame CTS Fromat Frame ACK

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 19: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Desain Format Frame Paket Data

Frame Lebar data (B)

Dest (id) 2

Src (id) 2

Tipe

RTS 3

CTS 3

DATA 4

ACK 3

Payload max 160

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 20: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Diagram Alir Proses Pengiriman Data Mekanisme DCF

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 21: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengukuran Diagram Waktu

Diagram Waktu Respon Otomatis dari Terminal

Korelasi Sinyal pada Pemancar dan Penerima

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 22: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengukuran diagram waktu bermanfaat untuk estimasi pemilihan interval tone sinkronisasi sebelum data dikirimkan

Diagram waktu respon otamatis terminal pada gambar pertama memperlihatkan sinyal yang dipancarkan pada detik 02 sampai 01 sedangkan pada detik 135 sampai detik 21 menunjukan sinyal output yang diredam karena posisi pemancar

Detik 10 sampai 135 adalah delay karena proses buffering

Gambar kedua menunjukan proses pemancaran dimana saat PTT program pre Tx delay diatur 200 ms dan post Tx delay 150 ms

Proses penekanan PTT pada detik 135 dan detik 155 sampai detik 192 menunjukan proses pengiriman data

Gambar kedua bagian bawah menunjukan Sinyal modem dapat dikirim dengan baik setelah detik 143

Waktu tunda yang diperlukan dalam pengiriman data ge 80 ms sejak tombol PTT ditekan dan saat berakhir setelah PTT dilepas nampak bawhwa pesawat penerima memerlukan waktu sekitar 100 ms untuk kembali siap

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 23: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Perhitungan Waktu Pengiriman Data Secara Teoritis

Bitrate = 1200 bps

Waktu kirim 1 bit = 0833 ms

Waktu kirim 1 karakter = 10x0833 ms = 833 ms

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 24: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengujian Mekanisme DCF Protokol MAC 8021

Pengujian Pengiriman Data Antara Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 25: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 26: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 27: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 28: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 29: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Log Pengiriman Pesan

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 30: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengujian Pengiriman Data Dari Dua Node

Proses Deteksi Medium

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 31: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame RTS

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 32: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame CTS

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 33: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame DATA

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 34: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengiriman Frame ACK

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 35: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Log Pengiriman Pesan

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 36: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Diagram Alir Hasil Program

Flowchart Pengiriman Data Flowchart Penerimaan Data

Start

CTS

Akrif

CD

Aktif

Ada Data

di Buffer

Kirim

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Start

Tipe =

Data

Tipe =

RTS

Stop

Y

T

Y

Y

T

T

Tipe =

CTS

Dest id =

Node id

Dest id =

Node id

Kirim

ACK

Kirim

CTS

Aktifkan Timer

CTS

T

Y

T

Y

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 37: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Diagram Keadaan

Proses Gw broadcast RTS dengan tujuan N1

RTS di dengar oleh N1 N2 dan N3

N1 mendengar RTS dan mengidentifikasi untuk dirinya

N1 mengirimkan CTS sebagai balasan RTS telah diterima

CTS didengar oleh GW N2 dan N3

Gw mengirim Data ke N1

N1 mengirimkan ACK sebagai tanda bahwa Data telah diterima

Proses pada N2 N2 mendengar RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N2 menahan transmisinya menunggu sampai waktu tertentu setelah mendengar CTS

dari N1

N2 mendengar CTS N1 telah diterima Gw N2 menunda transmisinya sampai data

selesai dikirim

Proses pada N3 N3 mendengan RTS dr GW dan mengidentifikasi RTS bukan untuk dirinya

N3 menunda transmisi

N3 mendengar data dikirim dan menunda transmisinya sampai data berakhir

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 38: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Proses Kirim Data

Siap

Transmit

Idle (deteksi media)

Kirim

Data

Menunggu

ACK

Siap

Receive

Idle

Data

diterima

Data siap

RTS

Kirim data

CTS

ACK

ACK telah

diterima

ACK telah

dikirim

Pengirim Penerima

Penerima dalam

jangkauan dan

tidak sibuk

Identifikasi RTS

apakah untuk

penerima

Penerima siap

terima data

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 39: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Tabel Transisi Keadaan

Input

State

S1RTS S1- S1- S1-

S2- S2CTS S2- S2-

S3- S3- S3Data S3-

S4- S4- S4- S4ACK

RTS CTS Data ACK

S1

S2

S3

S4

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 40: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Pengujian Pengiriman Paket Data Kondisi Real Penelitian Sebelumnya

Packet Loss Pada Pengiriman Data

No Payload

(byte)

Jumlah

Paket

Yang

Dikirim

Jumlah

Paket

Diterima

Jumlah

Paket

yang

Hilang

Packet

loss

()

1 10 15 15 0 0 2 20 15 15 0 0 3 40 15 13 2 1333 4 60 15 13 2 1333 5 80 15 13 2 1333 6 90 15 13 2 1333 7 110 15 12 3 2000 8 130 15 11 4 2667

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 41: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Grafik Packet loss terhadap Payload

0 0

1333 1333 1333 1333

2000 2000

0

5

10

15

20

25

10 20 40 60 80 90 110 130

Pac

ket

Loss

(

)

Payload (B)

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 42: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Waktu Kirim Pada Pengiriman Data

No

Overhe

ad

(Byte)

Payloa

d

(Byte)

Total

Panjang

Paket

(Byte)

Waktu

Kirim

Teoritis

(detik)

Waktu

Kirim

Pengukuran

(detik)

1 22 10 32 26656 2712

2 22 20 42 34986 3608

3 22 40 62 51646 5368

4 22 60 82 68306 6832

5 22 80 102 84966 86066

6 22 90 112 93296 1104

7 22 110 132 109956 13163

8 22 130 115 126616 141045

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 43: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Grafik Payload terhadap Waktu Kirim

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

10 20 40 60 80 90 110 130

Series1

Series2

Wak

tu K

irim

(s)

Payload (B)

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 44: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

PENUTUP

Kesimpulan Mekanisme DCF protokol MAC 80211 dapat bekerja dengan baik dalam komunikasi data antara gateway dengan terminal

sebagaimana terlihat dari hasil simulasi program

Hasil simulasi program menunjukan proses pengiriman data dari terminal ke gateway berjalan sesuai skema yang dibangun

dalam simulasi dengan interval waktu yang ditentukan Setiap frame membutuhkan waktu 1 detik Sedangkan peralihan

proses antara frame membutuhkan waktu 2 detik untuk interval frame CTS terminal tetangga dan 3 detik untuk terminal

lain Untuk pengiriman dari dua terminal secara bersamaan interval frame CTS terminal tetangga membutuhkan waktu 3

detik dan terminal lain 4 detik

FIFO buffer mengizinkan paket yang duluan masuk walaupun dalam orde mili detik akan ditangani Hal ini diperlihatkan

pada log pengiriman data dimana dua RTS dari dua node dimpung dalam buffer yang kemudian oleh node penerima

menangani berdasarkan informasi waktu paket yang datang

Ukuran frame mempengaruhi kecepatan pengiriman data Makin panjang ukuran frame maka waktu yang dibutuhkan oleh

frame saat transmisi lebih besar seperti yang terlihat pada perhitungan diagram dan log pengiriman pesan Untuk

menyederhanakan simulasi sehingga tidak banyak waktu yang terbuang dan menghindari terjadinya delay antara frame yang

tinggi maka perlu dibuat asumsi berdasarkan perhitungan waktu kirim per karakter ukuran setiap frame dan pengujian

diagram waktu Hasil dari perhitungan ini ditetapkan bahwa asumsi diberikan pada setiap frame dengan timer frame sebesar

1 detik

Pengujian setiap frame dari mekanisme yang berjalan menunjukan selisih waktu yang tidak lebih dari 1 detik dan tidak ada

tabrakan antara frame

Pada pengujian diagram waktu delay yang terbuang pada setiap kali penekanan PTT adalah sekitar 200 milidetik (setara

dengan panjang pengiriman data 24 karakter) sehingga panjang paket data harus lebih besar daripada 24 karakter Untuk

menjaga kompatibilitas dengan sistem SMS maka panjang maksimumnya diambil 160

Lamanya waktu kirim dipengaruhi oleh panjang paket data dan adanya beberapa node lain yang melakukan pengiriman data

yang hampir bersamaan seperti ditunjukan pada tabel 43

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 45: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

Saran

Untuk pengembangan penelitian diperlukan simulasi yang memperhitungkan semua parameter dari

mekansime DCF protokol MAC 80211 seperti penerapan interval waktu frame (IFS) dan metode

backoff random sehingga mendapatkan kondisi yang mendekati kenyataan

Dengan menerapkan semua parameter mekanisme maka simulasi sebaiknya dibuat dalam kondisi

nyata dengan membangun 1 terminal menggunakan 1 mesin Hal ini untuk menghindari

permasalahaan yang dihadapi dengan simulasi virtual 1 server menangani 8 terminal dalam

berkomunikasi secara serial yang sangan memungkinkan terjadinya delay yang tinggi dan tumpang

tindih frame

Perlu memperhitungkan mekanisme pada FIFO buffer dengan menerapkan pewaktuan tertentu

untuk menghindari banjir paket apabila trafik komunikasi data sangat padat

Perlu adanya penambahan algoritma forward error correction untuk mengurangi packet loss saat paket

data di forward

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 46: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

DAFTAR PUSTAKA

1 Affandi A (2007) ldquoSistem Komunikasi Data Trepadu Armada Perahu Nelayan Menggunakan Kanal Frekuensi Tinggi (VMeS-Vessel Messaging

System)rdquo Hibah Pasca (HPTP) ITS

2 Ardita M (2010) ldquoPerancang Terminal Komunikasi Data Terintegrasi untuk Jaringan Ad-hoc VMESrdquo Tesis JTE- FTI ITS

3 Amitava M dkk (2003) Location Management And Routing In Mobile Wireless Networks Artech House Boston amp London

4 ANSIIEEE Std 80211 (1999) ldquoInformation Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems Local and Metropolitan

Area Networks - Specific Requirements - Part 11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specificationsrdquo

5 Beech dkk (1998) ldquoAX25 Link Access Protocol for Amateur Packet Radiordquo American Radio Relay League

6 DKP (2006) rdquoPeraturan Menteri Kelautan Dan Perikanan Nomor Per17Men2006 Tentang Usaha Perikanan Tangkaprdquo Menteri Kelautan dan

Perikanan

7 Duggirala R (2000) ldquoA Novel Route Maintenance Technicque for Ad hoc Network Routing Protocolrdquo MS Thesis University of Cincinnati

8 Fajarwati IN (2008) ldquoPemodelan Trafik Komunikasi Data Melalui Kanal Radio VHF pada Band Maritimrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

9 FAO (1998) ldquoFAO Technical Guidelines For Responsible Fisheriesrdquo 1 FAO of The United Nations Rome

10 Gaus (2008) ldquoPemodelan Kanal HF VMeSrdquo Tugas Akhir JTE-FTI ITS

11 Geier J (1996) ldquoWireless Networking Handbookrdquo New Riders Publishing Indianapolis

12 Hac (2003) ldquoMobile Telecommunication Protocol For Data Networkrdquo Jhon Wiley amp Sons Inc New York

13 Harada dan Prasad (2002) ldquoSimulating and Software Radio for Mobile Communicationrdquo Artech House

14 Hou dan Li (1986) Transmission Range Control in Multihop Packet Radio Networks IEEE Trans Communication vol 34 issue 1 p 38ndash44

15 Haoming L dkk (2010) ldquoMulti-User Medium Access Control in Wireless Local Area Networkrdquo Proc IEEE Wireless Communications and Networking

Conference (WCNC) p 1-6

16 Johnson D (1994) ldquoRouting in Ad Hoc Networks of Mobile Hostrdquo Proc IEEE Workshop on Mobile Computing System and Applications p

158ndash163

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 47: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

17 Kopp C (2002) ldquoAd hoc Networkingrdquo Background Article Published in bdquoSystem‟ p33-40

18 Lami HFJ (2009) ldquoImplementasi Teknik Roll Call Polling Pada Gateway Multi Terminalrdquo Tesis JTE-FTI ITS

19 Manafe YY (2009) ldquoPengembangan Modem Untuk Sistem Komunikasi Data Nirkabel Ad Hocrdquo Tesis JTE-FTI ITS

20 Mawardi MT (2007) ldquoRancang Bangun Sistem Gateway VMeS Untuk Akuisisi Data Posisi Dan Informasi Pada Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE-FTI

ITS

21 Meok NJ (2009) ldquoPengembangan Routing Protocol Untuk Gateway Ad Hoc Wireless Networksrdquo Tesis JTE-FTI ITS

22 Mohapatra dan Krishnamurthy (2005) rdquoAd Hoc Networks Technologies And Protocolsrdquo Springer

23 Pablo B (1997) ldquoA Technical Tutorial on the IEEE 80211 Protocolrdquo BreezeCOM Wireless Communication

24 Prassad (2003) Principles of Digital Communication Systems and Computer Networks Charles River Media

25 Putri NK (2010) ldquoKarakterisasi Kanal Propagasi VHF Bergerak di Atas Permukaan Lautrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

26 Rifat ASM dkk (2010) ldquoPacket Distribution Based Tuning of RTS Threshold in IEEE 80211rdquo IEEE Symposium on Computers and

Communications (ISCC) p 1-6

27 Royer EM Chai KT (1999) ldquoA Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networksrdquo IEEE Personal Communications

vol 6 issue 2 p 46-55

28 Sari RF dkk (2008) Analisa Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid Perbandingan

Hasil Simulasi dengan NS-2 dan Implementasi pada Testbed dengan PDA Prosiding MAKARA Teknologi vol 12 no 1 April

29 Sarkar SK dkk (2007) ldquoAd Hoc Mobile Wireless Networks Principles Protocols and Applicationsrdquo Auerbach Publications

30 Tobagi FA (1980) Multi Access Protocols in Packet Communication Systems IEEE Trans Communication vol 28 issue 4 p 468-488

31 Yoshikawa T dkk (2010) ldquoDevelopment od 27MHz40MHz Bands Maritime Wireless Ad-hoc Networksrdquo Proc IEEE Ubiquitous and

Future Networks (ICUFN) p 177-182

32 Yunarso M (2003) ldquoRancang Bangun Fitur Message pada Sistem Monitoring Posisi Kapal Laut melalui Kanal HFrdquo Tugas Akhir JTE- FTI ITS

33 Wismanu (2004) ldquoEvaluasi Unjuk Kerja Protokol Rute pada Jaringan Wireless Ad Hoc Multi Hoprdquo Tesis JTE-FTI ITS

TERIMA KASIH

Page 48: MEKANISME KOMUNIKASI DATA GATEWAY MULTITERMINAL …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-28698-2209203013-Presentation.pdf · Protokol MAC mendefinisikan bagaimana setiap unit node bergerak

TERIMA KASIH