20132207 - template buku proyek akhir cc-pvb.doc

JUDUL PROYEK AKHIR

NAMA MAHASISWANIM. XXXXXXXXXX

Dosen Pembimbing:

NAMA DOSEN PEMBIMBINGNIP. XXXXXXXXXXXXXXXXXX

PROGRAM VOKASIONAL BERKELANJUTANPROGRAM STUDI XXX

NAMA PVB SUB-KAMPUSdan

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA2013

i

PROYEK AKHIR

LOGO PVB SUB-

KAMPUS

PERFORMANSI BEACON-ENABLED IEEE 802.15.4 WIRELESS SENSOR NETWORKS:

TOPOLOGI STAR VS CLUSTER

ALFIAN FAHMINIM. 7410030031

Dosen Pembimbing:

M. Udin Harun Al Rasyid, S.Kom, Ph.DNIP. 198108082005011001

PROGRAM VOKASIONAL BERKELANJUTANPROGRAM TEKNIK INFORMATIKASMKN 1 POGALAN TRENGGALEK

danPOLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

2013

ii

PROYEK AKHIR

LOGO PVB SUB-

KAMPUS

PERFORMANSI BEACON-ENABLED IEEE 802.15.4 WIRELESS SENSOR NETWORKS: TOPOLOGI STAR VS CLUSTER TREE

Oleh :Alfian Fahmi

NIM. 7410030031

Proyek Akhir ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Vokasional Berkelanjutan (PVB)

diSMKN 1 Pogalan Trenggalek

danPoliteknik Elektronika Negeri Surabaya

2013

Disetujui Oleh :

Tim Penguji Proyek Akhir : Dosen Pembimbing :

1. 1. M. Udin Harun Al Rasyid, S.Kom, Ph.D.NIP. NIP. 198108082005011001

Mengetahui,Kepala PVB MKN 1 Pogalan Trenggalek

NamaNIP. XXX

iii

ABSTRAK

Standar IEEE 802.15.4 LR-WPAN (Low Rate-Wireless Personal Area Network) adalah wireless sensor network dan aplikasi kontrol yang dipusatkan pada kinerja dari standar IEEE 802.15.4 untuk topologi star dan cluster. Penelitian ini melakukan perbandingan kinerja beacon enabled pada topologi star dan cluster menggunakan standar IEEE 802.15.4. Parameter yang digunakan yaitu throughput, delay, konsumsi energi dan probabilitas paket sukses. Kami memodelkan topologi star dan cluster dengan menganalisa berdasarkan parameter tersebut untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Penelitian yang kami lakukan untuk membandingan topologi star dan cluster dengan berdasarkan jumlah node dimana jumlah node yang kami gunakan mulai dari 10 node sampai 100 node. Setelah melakukan uji coba pada kedua topologi melalui dua proses, maka didapatkan data yang nantinya dijadikan bahan perbandingan antara kedua topologi tersebut. Dengan data yang dihasilkan kita juga mengetahui kekurangan dan kelebihan masing-masing topologi dari parameter tersebut. Pada penelitian ini didapatkan hasil akhir yang menunjukkan bahwa topologi cluster tree lebih hemat dan efisien daripada topologi star dari segi throughput, delay, konsumsi energy dan probabilitas paket sukses.

Kata kunci : Wireless sensor network, beacon-enabled, star, cluster, topologi

iv

ii

KATA PENGANTAR

Segala puja dan puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang selalu memberi kesehatan jasmani dan rohani, juga kepandaian sehingga penulis bisa menyelesaikan laporan Proyek Akhir yang berjudul: “PERFORMANSI BEACON-ENABLED IEEE 802.15.4 WIRELESS SENSOR NETWORKS: TOPOLOGI STAR VS CLUSTER TREE”.

Laporan Proyek Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat lulus akademis dengan memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md.) di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Penulis mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak dalam menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini. Oleh karena itu, penulis ucapkan terima kasih sebanyak-banyaknya.

Meskipun Laporan Proyek Akhir ini berhasil disusun, penulis yakin bahwa masih banyak kekurangan, sehingga penulis mengharapkan saran yang membangun agar bisa memperbaiki kekurangan-kekurangan tersebut.

Akhirnya, semoga dengan ijin Tuhan Yang Maha Esa Laporan Proyek Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi mahasiswa pada khususnya dan masyarakat luas pada umumnya.

Surabaya, Juli 2013

Penulis

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Segala puja dan puji syukur senantiasa penulis panjatkan kepada ALLAH SWT yang telah memberikan nikmat, hidayah dan ‘inayah-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Proyek Akhir ini. Kemudian tidak lupa penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada berbagai pihak yang turut membantu memperlancar penyusunan dan penyelesaian Proyek Akhir ini, diantaranya adalah:1. Kedua orang tua tercinta yang telah memberikan do’a, kasih sayang,

semangat, nasihat dan nafkah yang tak bisa penulis balas semua kasih sayangnya.

2. Bapak Ir. Dadet Pramadihanto, M.Eng, Ph.d selaku Direktur Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) yang telah memberikan dukungan untuk terselesaikannya Proyek Akhir ini.

3. Ibu Arna Fariza, S.Kom, M.Kom selaku ketua jurusan Teknik Informatika Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) ITS yang membimbing hingga terselesaikannya Proyek Akhir ini.

4. Bapak M. Udin Harun Al Rasyid, S.Kom, M.Sc, Ph.D selaku dosen pembimbing pertama yang membimbing penulis hingga Proyek Akhir ini selesai.

5. Bapak Ferry Astika Saputra, ST, M.Sc selaku dosen pembimbing kedua yang membimbing penulis hingga Proyek Akhir ini selesai.

6. Keluarga tercinta yang memberikan semangat dan dukungan dalam menjalankan pendidikan perkuliahan.

7. Teman-teman kelas 3 D3 IT B dan semuanya yang seperjuangan yang memberikan semangat dan kenangan yang bermanfa’at.

8. Ita Purwanti yang membantu Proyek Akhir ini mulai dari awal sampai selesai.

9. Dan semua pihak yang membantu dan memperlancar Proyek Akhir ini.

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.................................................................................iLEMBAR PENGESAHAN.....................................................................iiABSTRAK ....................................................................................ivKATA PENGANTAR.............................................................................ivUCAPAN TERIMA KASIH...................................................................viDAFTAR ISI..........................................................................................viiDAFTAR GAMBAR...........................................................................viiiiDAFTAR TABEL....................................................................................xBAB I PENDAHULUAN........................................................................1

1.1 LATAR BELAKANG.............................................................11.2 IDENTIFIKASI PERMASALAHAN.....................................21.3 TUJUAN..................................................................................31.4 MANFAAT.............................................................................31.5 METODOLOGI......................................................................31.6 SISTEMATIKA PENULISAN...............................................4

BAB II DASAR TEORI...........................................................................72.1 DASAR PERMASALAHAN.................................................72.2 PENELITIAN TERKAIT........................................................82.3 UNIQUENESS......................................................................112.4 LANDASAN TEORI............................................................11

2.4.1 IEEE 802.15.4............................................................122.4.2 ALGORITMA CSMA-CA.........................................152.4.3 NS2.............................................................................17

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN SISTEM.................213.1 DESKRIPSI UMUM.............................................................213.2 PERANCANGAN SISTEM..................................................223.3 PEMBUATAN SKENARIO.................................................25

3.3.1 MODEL TOPOLOGI.................................................253.3.2 PEMBUATAN SKENARIO......................................26

BAB IV UJI COBA DAN ANALISA....................................................294.1 PENGUJIAN UMUM...........................................................294.2 PENGUJIAN SKENARIO....................................................29

4.2.1 PENGUJIAN TOPOLOGI STAR..............................294.2.2 PENGUJIAN TOPOLOGI CLUSTER TREE...........33

4.3 ANALISA..............................................................................354.3.1 ANALISA HASIL SIMULASI TOPOLOGI STAR. 35

vii

4.3.2 ANALISA HASIL SIMULASI TOPOLOGI................ CLUSTER..................................................................38

4.3.3 ANALISA PERBANDINGAN PERFORMANSI.....414.3.3.1 PERBANDINGAN THROUGHPUT..........414.3.3.2 PERBANDINGAN DELAY........................424.3.3.3 PERBANDINGAN KONSUMSI ENERGI.424.3.3.4 PERBANDINGAN PROBABILITAS

PAKET SUKSES.........................................43BAB V PENUTUP.................................................................................45DAFTAR PUSTAKA.............................................................................45BIOGRAFI PENULIS

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Arsitektur perangkat low rate WPANs.........................12Gambar 2.2. Topologi star dan peer to peer......................................13Gambar 2.3. Struktur superframe......................................................14Gambar 2.4. Mekanisme CSMA/CA.................................................16Gambar 2.5. Arsitektur dasar NS 2...................................................18Gambar 2.6. Tampilan NAM.............................................................19Gambar 3.1. Desain sistem secara umum perbandingan kinerja

wireless sensor network................................................21Gambar 3.2. Desain proses skenario topologi star & cluster............22Gambar 3.3. Tampilan NAM.............................................................23Gambar 3.4. Topologi Star dan Cluster.............................................26Gambar 3.5. Topologi Cluster...........................................................27Gambar 4.1. Hasil tampilan Nam Topologi Star 10 Node................30Gambar 4.2. Hasil tampilan Nam Topologi Star 20 Node................30Gambar 4.3. Hasil tampilan Nam Topologi Star 40 Node................31Gambar 4.4. Hasil tampilan Nam Topologi Star 60 Node................31Gambar 4.5. Hasil tampilan Nam Topologi Star 80 Node................32Gambar 4.6. Hasil tampilan Nam Topologi Star 100 Node..............32Gambar 4.7. Hasil tampilan Nam Topologi Cluster tree 10 Node....33Gambar 4.8. Hasil tampilan Nam Topologi Cluster tree 20 Node....33Gambar 4.9. Hasil tampilan Nam Topologi Cluster tree 40 Node....34Gambar 4.10. Hasil tampilan Nam Topologi Cluster tree 60 Node....34Gambar 4.11. Hasil tampilan Nam Topologi Cluster tree 80 Node....35Gambar 4.12. Hasil tampilan Nam Topologi Cluster tree 100 Node. .35Gambar 4.13. Grafik Throughput Topologi Star.................................36Gambar 4.14. Grafik Delay Topologi Star..........................................37Gambar 4.15. Grafik Konsumsi Energi Topologi Star........................37Gambar 4.16. Grafik Probabilitas Paket Sukses pada Topologi Star. .38Gambar 4.17. Grafik Throughput pada Topologi Cluster Tree...........39Gambar 4.18. Grafik Delay pada Topologi Cluster tree.....................39Gambar 4.19. Grafik Konsumsi Energi pada Topologi Cluster Tree..40Gambar 4.20. Grafik Probabilitas Paket Sukses pada Topologi Cluster

Tree...............................................................................40Gambar 4.21. Grafik perbandingan Throughput pada topologi star dan

cluster............................................................................41

ix

Gambar 4.22. Grafik Perbandingan Rata-Rata Delay untuk Topologi Star dan Cluster tree.....................................................42

Gambar 4.23. Grafik Perbandingan Konsumsi Energi untuk Topologi Star dan Cluster tree.....................................................43

Gambar 4.24. Grafik Perbandingan Paket Sukses untuk Topologi Star dan Cluster tree.............................................................43

x

DAFTAR TABLE

Table 3.1 Parameter simulasi jaringan WPAN yang didefinisikan oleh perancang...........................................................................25

Table 4.1 Data Hasil Simulasi Topologi Star.....................................36Table 4.2 Data HasilSimulasipadaopologi Cluster tree......................38

x

BAB I PENDAHULUAN

LOGO PVB SUB-KAMPUS

BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANGKemajuan teknologi komunikasi data terus berkembang dengan

pesat, seiring dengan kebutuhan manusia akan akses informasi yang tidak hanya mudah dan cepat tetapi juga akurat. Oleh karena itu, kemampuan teknologi komunikasi data untuk menjamin keakuratan informasi yang diakses menjadi salah satu hal yang harus diperhatikan dalam membangun sistem komunikasi yang handal. Dalam perkembangan perangkat telekomunikasi tentunya kita sering mendengar kata wireless, yaitu penghubung dua perangkat yang tidak menggunakan kabel. Teknologi wireless merupakan teknologi nirkabel, dalam melakukan hubungan telekomunikasi tidak lagi menggunakan media atau sarana kabel tetapi dengan menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti kabel. Teknologi nirkabel ini berkembang dikarenakan dengan nirkabel dapat mengurangi biaya pemasangan kabel, karena bersifat bergerak maka layanan dapat dilakukan dimana saja selama masih dalam coverage area yang diperbolehkan. Terdapat dua jenis jaringan wireless yang mempunyai coverage area yang tidak begitu luas (lokal) yaitu Wireless Local Area Network (WLAN) dan Wireless Personal Area Network (WPAN).

Zigbee adalah spesifikasi untuk jaringan protokol komunikasi tingkat tinggi, menggunakan radio digital berukuran kecil dengan daya rendah, dan berbasis pada standart IEEE 802.15.4 (2003) [1] untuk jaringan personal nirkabel tingkat rendah, seperti saklar lampu nirkabel dengan lampu, alat pengukur listrik dengan inovasi In Home Display, serta perangkat elektronik konsumen lainnya yang menggunakan jaringan radio jarak dekat dengan daya transfer data tingkat rendah.

Teknologi yang memenuhi spesifikasi dari Zigbee adalah perangkat dengan pengoperasian yang mudah, sederhana, membutuhkan daya sangat rendah serta biaya yang murah jika dibandingkan WPANs lainnya. Berbeda dengan bluetooth (IEEE 802.15.1), yang di desain untuk aplikasi dengan spesifikasi quality of service (QoS) yang tinggi [2], WPANs didesain untuk aplikasi dengan data-rate dan latency

1

BAB I PENDAHULUAN

LOGO PVB SUB-KAMPUS

rendah. Arsitektur jaringan pada WPANs di desain untuk konsep jaringan yang sederhana seperti sistem otomasi rumah dengan jarak operasi yang pendek, data-rate rendah, penggunaan energi yang minimum dan biaya pengembangan yang murah. IEEE 802.15.4 [3] merupakan standar untuk wireless personal area networks (WPANs) dengan lowdata-rate dan konsumsi energi yang rendah [4]. Zigbee fokus pada aplikasi Radio Frequency (RF) yang membutuhkan data tingkat rendah, baterai tahan lama, serta jaringan yang aman. Zigbee merupakan teknologi yang memfokuskan data rate rendah, konsumsi daya rendah, biaya rendah, target protokol jaringan wireless untuk aplikasi otomasi dan kendali remote. IEEE 802.15.4 fokus terhadap dua layer protokol bawah, yaitu physical dan MAC layer. Zigbee Alliance mengurusi layer protokol teratas (dari Network sampai dengan Application layer) untuk interoperabilitas jaringan data, layanan keamanan, dan cakupan nirkabel home and building control, standar yang berlaku di pasar dan pengembangan ilmiah untuk standar evolusi.

Lapisan MAC ini didefinisikan oleh standar IEEE 802.15.4 mempunyai tugas untuk pengaksesan saluran. Ada dua mekanisme untuk mengakses saluran yaitu mode beacon-enabled dan beaconless-enabled. Mode beacon-enabled menggunakan teknik slotted CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), sedangkan mode beaconless-enabled menggunakan teknik unslotted CSMA/CA.

1.2 IDENTIFIKASI PERMASALAHANBerdasarkan latar belakang diatas, saya dapat menyimpulkan bahwa

pemakaian teknologi Zigbee dalam industri telah banyak di gunakan. Dan telah banyak pula paper yang mengulas tentang kinerja dari Zigbee menggunakan berbagai macam topologi dan menggunakan berbagai macam teknik. Sedangkan untuk perbandingan kinerja antara dua topologi untuk mendapatkan result yang lebih baik dalam penggunaannya masih jarang dilakukan. Sedangkan untuk mengetahui kinerja dari WSN telah maksimal atau belum tidak cukup dengan hanya melakukan uji coba dengan jumlah node minimal, karena pada kenyataannya jumlah node pada penggunaan WSN sangat banyak, bukan hanya ratusan node tetapi mencapai ribuan device/node.

2

BAB I PENDAHULUAN

LOGO PVB SUB-KAMPUS

1.3 TUJUANTujuan dari proyek akhir ini adalah membuat simulasi jaringan

WPAN dengan menggunakan software network simulator 2 (NS2). Membandingkan dan mengevaluasi kinerja dari topologi star dan cluster tree dengan parameter throughput, rata-rata delay, probabilitas paket sukses, dan konsumsi energi sehingga akan mendapatkan solusi yang efisien dan optimal dari kinerja kedua topologi tersebut.

1.4 MANFAATDengan adanya proyek akhir ini kita dapat mengetahui topologi

mana yang paling efisien dan optimal dalam wireless sensor network, khususnya dalam mengatur penggunaan alat listrik secara tepat, efektif dan efisien.

1.5 METODOLOGIUntuk menyelesaikan proyek akhir ini dilakukan beberapa langkah

antara lain: study pustaka (pendalaman dan pemahaman literatur), pengumpulan bahan dan data, desain aplikasi, implementasi, melakukan uji coba dan evaluasi serta memberi kesimpulan. Dan tahap-tahap yang ditempuh antara lain sebagai berikut:1. Studi Kepustakaan

Pada tahap ini dilakukan pemahaman yang signifikan dengan pembelajaran eksklusif dan konsultasi program aplikasi dengan mitra secara berkala, mempelajari buku-buku, artikel, dan situs-situs yang berkaitan.

2. Pengumpulan Bahan dan DataTahap ini merupakan tahapan dimana penulis melakukan

persiapan, pengumpulan bahan dan data yang berhubungan dengan proyek akhir ini. Bahan yang digunakan adalah PC atau laptop yang menggunakan sistem operasi linux disini saya menggunakan Debian versi 6.05.

3. Perencanaan SistemDari data dan literatur yang didapatkan, selanjutnya dilakukan

analisa dan perencanaan terhadap simulasi perbandingan yang akan dibuat dalam proyek akhir ini.

Alur dalam mengerjakan perancangan simulasi perbandingan ini adalah:

3

BAB I PENDAHULUAN

LOGO PVB SUB-KAMPUS

a. Menentukan titik koordinat node untuk topologi star dan cluster.

b. Membuat skenario topologi dengan pemrograman tcl.c. Meng-compile skenario topologi star dan cluster dengan NS2.d. Melakukan filter pada file trace yang dihasilkan dari compile

NS2.e. Melakukan analisa perbandingan topologi star dan cluster.

4. Pengujian dan Analisa SistemPengujian yang dilakukan terhadap aplikasi meliputi:

a. Pengujian awal program pada sistem operasi Debian dengan menggunakan NS2.

b. Pengujian terhadap file skenario node yang telah dibuat (star.tcl dan cluster.tcl).

c. Pengujian perbandingan antara topologi star dan topolgi cluster. terhadap throughput, end to end delay, dan konsumsi energi.

5. Pembuatan LaporanTahap ini merupakan tahap dokumentasi dari semua tahapan proses diatas. Dokumentasi tersebut disusun dalam bentuk laporan yang berisi tentang dasar teori dan metode yang digunakan serta hasil yang diperoleh selama pengerjaan proyek akhir.

1.6 SISTEMATIKA PENULISANSistematika penulisan dalam proyek akhir ini direncanakan sebagai berikut:BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang pendahuluan yang terdiri dari latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat, metodologi, serta sistematika penulisan dari Proyek Akhir ini.

BAB II TEORI PENUNJANGBab ini membahas mengenai teori-teori yang berkaitan dengan penyelesaian proyek akhir ini, yang didapatkan dari berbagai macam buku serta sumber-sumber terkait lainnya yang berhubungan dengan pembuatan Proyek Akhir ini.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

4

BAB I PENDAHULUAN

LOGO PVB SUB-KAMPUS

Bab ini membahas mengenai perancangan system, meliputi perancangan diagram alur system, perancangan proses dan perancangan user interface.

BAB IV UJI COBA DAN ANALISABab ini menyajikan dan menjelaskan seluruh hasil, uji coba dan analisa dalam pembuatan proyek akhir ini, analisa digunakan untuk mengetahui target pencapaian.

BAB V PENUTUPBab ini berisi kesimpulan dari hasil uji coba perangkat lunak dan saran untuk pengembangan, perbaikan serta penyempurnaan terhadap aplikasi yang telah dibuat.

DAFTAR PUSTAKABerisi tentang referensi-referensi yang telah digunakan sebagai landasan selama pembuatan Proyek Akhir ini.

5

BAB I PENDAHULUAN

LOGO PVB SUB-KAMPUS

6

Halaman ini sengaja dikosongkan

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

BAB IIDASAR TEORI

2.1 DASAR PERMASALAHANTeknologi telekomunikasi berkembang sangat pesat, terutama

dalam hal jaringan telekomunikasi. Perkembangan jaringan telekomunikasi diantaranya adalah LAN (Local Area Network), LAN menghubungkan sejumlah komputer dalam satu area yang tidak begitu luas, LAN kemudian berubah ke bentuk yang lebih luas yaitu MAN (Metropolitan Area Network) yang pada dasarnya merupakan LAN tetapi mempunyai wilayah jangkauan yang lebih luas, MAN kemudian berkembang menjadi WAN (Wide Area Network) yang mempunyai jangkauan yang sangat luas bahkan dapat mencakup antar negara maupunantar benua.Karena semakin meningkatnya kebutuhan telekomunikasi kemudian jaringan telekomunikasi berkembang lagi menjadi hal yang lebih pribadi yang disebut dengan PAN (Personal Area Network), PAN merupakan jaringan komunikasi antar perangkat pribadi yang berbasis komunikasi data dengan jarak yang dekat. Hal ini dilakukan agar informasi dapat dikirim dengan cepat dan efisien antara pengirim dan penerima. Pada proses pengiriman informasi atau data kemungkinan terdapat informasi yang hilang, sehingga membutuhkan pengiriman ulang. Paket data atau informasi yang hilang ini dapat disebabkan oleh adanya antrian yang padat, jarak transmisi atau adanya data yang bertabrakan.

Teknologi nirkabel ini berkembang dikarenakan dengan nirkabel dapat mengurangi biaya pemasangan kabel, karena bersifat bergerak maka layanan dapat dilakukan dimana saja selama masih dalam coverage area yang diperbolehkan. Teknologi nirkabel yang mempunyai perkembangan sangat pesat akhir-akhir ini adalah wireless personal network (WPAN). WPAN mengkhususkan pada ruang di sekitar pengguna atau obyek dengan jarak 10-100 m. Fokus dari WPAN adalah biaya sedikit (low cost), daya rendah (low power), jarak pendek (short range) dan ukuran yang kecil. IEEE802.15 adalah kelompok kerja dari WPAN. WPAN dibedakan menurut penggunaan baterai, data rate, dan kualitas layanan. Teknologi yang biasa dipakai dalam wireless personal area network antara lain : bluetooth, UWB (Ultra Wide Band) dan zigbee. Teknologi-teknologi tersebut mempunyai jangkauan atau

7

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

coverage area, data rate, dan frekuensi yang berbeda-beda tergantung kebutuhan.[2].

2.2 PENELITIAN TERKAITTerdapat beberapa penelitian yang memberikan kontribusi dalam

pembuatan proyek akhir ini diantaranya adalah :1. Dwi Nofianti, Simulasi Kinerja WPAN 802.15.4 (Zigbee)

Dengan Algoritma Routing AODV dan DSR.Pada paper ini penulis membangun jaringan nirkabel untuk dapat mengirim informasikurang lebih dari data rate, coverage area, topologi jaringan, ukuran jaringan, protokol routing dan konsumsi daya. Penulis memodelkan WPAN dengan Zigbee menggunakan Network Simulator 2 (NS2) pada topologi mesh. Nilai-nilai kinerja QoS jaringan nirkabel menggunakan tiga parameter seperti: throughput, delay, dan packet loss. Dengan menggunakan routing protokolAODV dan DSR untuk menganalisa kinerja jaringan WPAN seperti meningkatkan throughput, penurunan delay dan juga rasio packet loss.Dan hasil akhir dari analisa yang dilakukan oleh penulis adalah throughput AODV selalu lebih besar dibandingkan nilai throughput DSR, packet loss routing AODV lebih besar dibandingkan dengan routing DSR, delay untuk routing AODV lebih besar dari DSR dengan jumlah node 20 node dan untuk simulasi dengan jumlah node 35, delay routing DSR lebih besar dari AODV.

2. Sabri Alimi, Kinerja Routing Fisheye State Routing (FSR) Pada Jaringan WPAN 802.15.4 (Zigbee) Topologi Mesh.Berdasarkan implementasi Zigbee, pada penelitian tersebut penulis membuat simulasi dengan software Network Simulator 2 (NS2) untuk menganalisa kinerja routing FSR pada jaringan WPAN. Dalam pengujiannya penulis menggunakan variasi jumlah node, yaitu 5 node, 20 node, 40 node dan 60 node, dimana jarak coverage area masing-masing node adalah 10 meter. Untuk kinerja jaringan WPAN dengan routing FSR dianalsis menggunakan parameter throughput, data delay,dan packets delivery ratio (PDR).

3. Jianliang Zheng and Myung J. Lee, A Comprehensive Performance Study ofIEEE 802.15.4Dalam penelitian tersebut penulis mengembangkan simulator NS2 untuk IEEE 802.15.4 dan melakukan beberapa set eksperimen

8

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

untuk mempelajari berbagai fitur. Dalam eksperimen tersebut penulis membandingkan standar baru IEEE 802.15.4 dengan IEEE 802.11 dan didapatkan hasil bahwa IEEE 802.15.4 lebih efisien dalam hal biaya overhead dan konsumsi sumber daya. Dalam beacon enabled mode, sebuah LR-WPAN dapat dikonfigurasi secara fleksibel untuk memenuhi kebutuhan yang berbeda, seperti link failure self-recovery dan low duty cycle.

4. Chandramani Kishore Singh, Anurag Kumar and P. M. Ameer, Performance evaluation of an IEEE 802.15.4 sensor network with a star topologyPada penelitian ini penulis menyediakan model kinerja analitik untuk sensor jaringan pada topologi star, dan sensor jaringan perlu mengirimkan pengukuran ke node hub sehingga tujuan untuk delay dan drop packet terpenuhi. Yang pertama kali dilakukan oleh penulis adalah melakukan analisis kejenuhan pada system throughput yang diasumsikan bahwa setiap sensor memiliki packet backlog tak terbatas dan system throughput yang dicari. Setelah dilakukan analisis yang cermat dalam standart CSMA/CA MAC yang digunakan dan melakukan perkiraan pemisahan tertentu penulis mengidentifikasikan proses pembaharuan Markov yang sudah ada sehingga analisanya menghasilkan persamaan titik tertentu dan solusi saturasi throughput yang dapat dihitung. Penulis memvalidasi modelnya dengan simulasi NS2 dan ditemukan bahwa dengan parameter backoff standart saturasi throughput menurun dengan tajam dengan peningkatan jumlah node. Penulis menggunakan analisa modelnya untuk mempelajari permasalahan dan mengusulkan parameter backoff alternative untuk mencegah penurunan throughput.

5. Kenji Leibnitz, Naoki Wakamiya, and Masayuki Murata, Modeling of IEEE 802.15.4 in a Cluster of Synchronized SensorDalam paper ini penulis menyajikan sebuah model dari IEEE 802.15.4protokol MAC untuk cluster sensor node dan mendiskusikan kinerjanya. Mereka memfokuskan pada skenario khusus dimana semua node melakukan transmisi secara bersamaan, yang merupakan kasus yang paling berbahaya bagi protocol CSMA/CA. Ketertarikan utama mereka adalah tentang transmisi delay dan konsumsi energy yang dihasilkan karena protocol MAC.

9

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

Penulis memodelkan algoritma CSMA/CA pada IEEE 802.15.4 dan melakukan analisa nonstasioner untuk percobaan sinkronisasi transmisi. Mereka menunjukkan bahwa memberikan nilai standart pada jendela ukuran backoff terlalu pendek akan menyebabkan terjadinya banyak tubrukan ketika jumlah node banyak. Dengan model ini mereka memperoleh distribusi dari total delay untuk cluster dengan node N dan waktu yang dibutuhkan setiap node untuk transmisi. Berdasarkan distribusi ini penulis memperkirakan rata-rata konsumsi energy untuk melakukan satu putaran pengumpulan data dalam satu cluster. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sangat sulit untuk menentukan ukuran cluster paling hemat energy dari probabilitas keberhasilan dan konsumsi energy.

6. Anis KOUBAA, Mário ALVES, Eduardo TOV, A Comprehensive Simulation Study of Slotted CSMA-CA for IEEE 802.15.4 Wireless Sensor NetworksDalam tulisan ini mereka menganalisa mengenai mekanisme batas kinerja slotted CSMA/CA untuk IEEE802.15.4 dalam mode beacon enabled untuk transmisi broadcast di WSNs. Motivasi penulis untuk mengevaluasi mode beacon enabled karena fleksibilitas untuk aplikasi WSN dibandingkan dengan mode non beacon enabled. Analisa mereka didasarkan pada model simulasi yang akurat dari mekanisme slotted CSMA/CA di atas layer physical yang realistis, sehubung dengan spesifikasi standart IEEE 802.15.4. Kinerja slotted CSMA/CA dievaluasi dan dianalisa untuk pengaturan jaringan yang berbeda untuk memahami dampak dari atribut protocol (urutan superframe, sinyal dan backoff eksponen) terhadap kinerja jaringan, yaitu dalam hal throughput (S), rata-rata delay (D) dan probabilitas keberhasilan (Ps). Mereka memeperkenalkan konsep utilitas (U) sebagai kombinasi dari dua metric atau lebih, untuk menentukan load range yang terbaik yang ditawarkan untuk perilaku jaringan optimal. Mereka menunjukkan bahwa kinerja jaringan yang optimal menggunakan slotted CSMA/CA terjadi dalam kisaran 35% sampai 60% sehubung dengan fungsi utilitas sebanding dengan jaringan throughput (S) dibagi rata-rata delay (D). mereka juga mengusulkan evaluasi kinerja yang komprehensif dan analisa mekanisme akses media CSMA/CA slotted yang digunakan oleh protocol IEEE 802.15.4 dalam mode beacon

10

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

enabled. Penulis juga melakukan studi simulasi scenario menggunakan Network Simulator NS-2 dan mengusulkan sebuah implementsi dari protokol IEEE 802.15.4.

7. Saeed Ur Rehman, Stevan Berber, Akshya Swain, Performance Analysis of CSMA/CA Algorithm for Wireless Sensor NetworkDalam tulisan ini, model simulasi algoritma CSMA/CA untuk IEEE 802.15.4 menggunakan OPNET Modeler yang telah dikembangkan dan efek delay terhadap kinerja WSN. Mereka menemukan bahwa penundaan paket ke superframe baru sangat mempengaruhi throughput, probabilitas keberhasilan dan rata-rata keterlambatan WSN untuk superframe yang singkat, tetapi tidak berpengaruh pada kinerja WSN untuk superframe dengan durasi yang panjang. Efek dari beban yang ditawarkan untuk jangka superframe yang berbeda telah dianalisa dengan memvariasikan Beacon Order (BO) dan superframe order (SO). Hasil simulasi menunjukkan delay yang sedikit berdampak pada panjang durasi superframe sementara untuk durasi frame pendek menetapkan periode backoff pada awal superframe meningkatkan kinerja algoritma CSMA/CA serta menunjukkan perbaikan dalam hal throughput dan probabilitas keberhasilan. Rata-rata delay untuk pengiriman paket telah meningkat karena lebih banyak waktu yang dihabiskan dalam periode backoff namun secara keseluruhan itu meningkatkan kemungkinan keberhasilan pengiriman paket.

2.3 UNIQUENESSDari permasalahan yang telah dipaparkan sebelumnya, dengan

proyek akhir ini akan membandingkan 2 buah topologi yaitu topologi star dan topologi cluster tree. Dimana dengan perbandingan ini akan diketahui penggunaan yang cocok untuk sebuah wireless sensor network mulai dari penggunaan device yang kecil hingga penggunaan device dengan jumlah besar. Pada perbandingan ini akan di uji coba mulai dari throughput, end to end delay, dan konsumsi energi yang akan di analisa setiap jumlah node tertentu. Dengan adanya perbandingan ini, dapat diperhitungkan setiap pembangunan wireless sensor network untuk sekala kecil maupun besar.

2.4 LANDASAN TEORI

11

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

Pada bagian ini akan dipaparkan konsep dasar tentang teori-teori yang dipakai sebagai pegangan dalam melakukan penelitian ini.

2.4.1 IEEE 802.15.4IEEE802.15.4[2] menjelaskan bahwa perangkat memiliki

spesifikasi physical layer (PHY) dan MACsublayeruntuk low-Rate WPANs dengan operasi jarak yang pendek dan rendah konsumsi energinya. Sebuah arsitektur perangkat WPANs yang ditunjukkan pada gambar 1 terdiri dari traffic-generator pada tugas paling tinggi di paket data, sebuah physical layer (PHY) untuk mengatur physical radio tranceiver dan operasi kontrol tingkat rendah pada sublayer MAC yang mengijinkan transmisi dari frame MAC melalui penggunaan physical layer sebagaimana ditunjukkan. Standar tersebut mendefinisikan dua tipe perangkat yaitu FFD (Full-Fungction Device) dan RFD (Reduced-Function Device). Sebuah FFD dapat berfungsi sebagai koordinator PAN, koordinator atau sebuah perangkat. Sebuah RFD adalah perangkat dengan kemampuan komputasi yang sangat terbatas dan hanya dapat berkomunikasi dengan FFD, sedangkan FFD dapat berkomunikasi dengan RFD dan FFD.

Gambar 2.1. Arsitektur perangkat low rate WPANs.

Pada standar IEEE 802.15.4 dapat bekerja pada dua topologi jaringan sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2: topologi star dan topologi peer to peer. Setiap jaringan membutuhkan setidaknya satu FFD sebagai koordinator dari jaringan yang sering kali paling membutuhkan energi ketika semua perangkat lain di jaringan membutuhkan energi normal. Topologi

12

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

Star dirancang dengan koordinator PAN sebagai pusat pengendali jaringan dan komunikasi menempati ruang diantara koordinator PAN dan perangkat lainnya di jaringan itu. Semua jaringan star beroperasi secara terpisah dengan jaringan star lainnya. Sebuah FFD menandai jaringan star dengan memilih sebuah unique PAN identifier dan paket broadcasting beacon sebagai koordinator PAN. Perangkat lain dapat bergabung dengan jaringan itu setelah mendapat beacon packet dari koordinator PAN dengan mengirimkan perintah permintaan asosiasi ke koordinator PAN. Pada penelitian ini, topologi jaringan yang akan digunakan adalah star.

Gambar 2.2. Topologi star dan peer to peer.Terdapat dua fungsi pada PHY layer IEEE 802.15.4 [16] yaitu:

layanan data PHY untuk transmisi dan penerimaan paket layer PHY dan manajemen layanan PHY yang menyediakan hubungan ke physical layer management entity (PLME). Layer PHY juga bertanggung jawab untuk mengendalikan kondisi tranceiver, deteksi energi, link quality indication (LQI), pemilihan channel dan clear channel assessment (CCA). Perangkat ini dapat beroperasi pada salah satu dari beberapa frekuensi channel yang tersedia tergantung pada rate data channel berdasarkan direct sequence spread spectrum (DSSS): 250kbps pada 2.4GHz, 40kbps pada 915MHz dan 20kbps pada 868MHz.

MAC Sublayer IEEE 802.15.4 bisa bekerja dengan dua mode operasi: mode beacon-enabled dan non beacon-enabled. Pada mode non beacon-enabled, koordinator PAN tidak mentransmit beacon apapun dan komunikasi perangkat dengan koordinator PAN menggunakan unslotted CSMA/CA. Untuk menghasilkan efesiensi energi yang lebih baik, standar menyediakan untuk mode beacon-enabled melalui penggunaan struktur superframe. pada mode beacon-enabled,

13

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

koordinator PAN mentransmisikan paket beacon pada periodis Beacon Interval (BI) untuk mengijinkan perangkat sewaktu bekerja dan sinkronisasi struktur superframe. Struktur superframe ditunjukkan pada gambar 3 yang terdiri dari beacon, sebuah periode aktif dan periode tidak aktif. Periode aktif terdiri dari Contention Access Period (CAP) dan Contention Free Period (CFP) yang tersusun dari Guaranteed Time Slots (GTS).

Gambar 2.3. Struktur superframe.Periode aktif atau Superframe Duration (SD), terbagi dalam 16

bagian slot waktu yang sama besar digunakan untuk melakukan transmisi data ketika semua perangkat dalam keadaan mode sleep sewaktu periode tidak aktif untuk menghemat energi. Struktur superframe tersusun oleh dua parameter: Superframe Order(SO) dan Beacon Order (BO). Nilai BO dan SO memiliki persamaan :

0 ≤ SO ≤ BO ≤ 14 (1)Superframe Duration dan Beacon Interval dikalkulasikan

menggunakan persamaan :

SD = aBaseSuperframeDuration * (2)

BI = aBaseSuperframeDuration * (3)

Panjang superframe adalah nilai konstan yang sama dengan aBaseSueprframeDuration ketika BO = SO = 0. Koordinator PAN mentransmisikan frame beacon dari slot 0 untuk semua periode superframe. Beacon diikuti dengan Contention Access Period (CAP) ketika perangkat menggunakan slot CSMA-CA untuk mengakses channel dan mentransmisikan paket. Pada slot CSMA, periode backoff pembatas semua perangkat pada PAN deselaraskan dengan slot-slot pembatas superframe dari koordinator PAN [3]. Contention Free Period (CFP) mengikuti periode CAP dan tersusun dari Guaranteed Time Slots (GTS). Slot GTS dialokasikan oleh koordinator PAN ke perangkat

14

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

sesuai permintaan dan memberi perangkat sebuah bandwith untuk mentansmisikan paket tanpa harus menyelesaikan channel. Batas standar jumlah total perangkat yang dapat dialokasikan GTS adalah tujuh [3] dan alokasi dari GTS tidak boleh mengurangi panjang CAP kurang dari nilai MinCAPLength. Oleh karena itu, semua perangkat dengan data periodik mentransmisikan permintaan koordinator PAN untuk slot GTS melalui perintah permintaan GTS. Koordinator PAN yang menerima sebuah permintaan GTS akan mengecek jika jumlah total alokasi GTS kurang dari tujuh dan alokasi dari GTS baru tidak mengurangi panjang dari periode CAP kurang dari aMinCAPLength. Semua perangkat berada dalam mode sleep ketika periode tidak aktif dan aktif kembali pada awal superframe untuk mengecek beacon yang masuk dari koordinator.

2.4.2 CSMA / CAFitur yang dimiliki oleh protokol sub layer MAC pada standart

IEEE 802.15.4 memiliki banyak persamaan dengan protokol sub layer pada standart IEEE 802.11, seperti penggunaan CSMA/CA sebagai channel protokol akses dan pendukung dari periode contention free dan contention based. Namun spesifikasi IEEE 802.15.4 untuk sub layer MAC disesuaikan dengan persyaratan LR-WPAN misalnya, menghapus mekanisme RTS/CTS (yang digunakan pada IEEE 802.11) untuk mengurangi kemungkinan terjadinya collision, karena collision lebih mungkin terjadi dalam jaringan tingkat rendah.

Mekanisme CSMA/CA yang digunakan dalam standart IEEE 802.15.4 ada dua, yaitu: Versi slotted CSMA/CA digunakan pada mode beacon enabled. Versi unslotted CSMA/CA digunakan pada mode non beacon

enabled.Algoritma CSMA/CA berdasarkan pada periode backoff, dimana

satu periode backoff = aUnitBackoffPeriod = 20 simbol. Ini adala satuan dasar waktu protokol MAC dan akses menuju channel hanya dapat terjadi pada batas periode backoff. Pada slotted CSMA/CA batas periode backoff harus selaras dengan batas-batas slot superframe sedangkan pada periode backoff unslotted CSMA/CA dari satu periode backoff perangkat yang benar-benar independen dari perangkat lain di

15

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

PAN. Mekanisme CSMA/CAmenggunakan tiga variabel untuk menjadwalkan akses ke media: NB adalah jumlah waktu algoritma CSMA/CA yang diperlukan

untuk backoff selain mengusahakan tansmisi. NB ini diinisialisasi pada 0 sebelum transmisi.

CW adalah panjang contention window, yang mendifinisikan jumlah periode backoff yang harus jelas kegiatannya sebelum memulai transmisi. CW diinisialisasi pada 2 sebelum setiap transmisi.

BE adalah eksponen backoff, yang berhubungan dengan berapa banyak periode backoff yang ditunggu setiap perangkat sebelum berusaha untuk menilai aktivitas channel.

Gambar 2.4. Mekanisme CSMA/CAProses dalam slotted CSMA/CA dapat diringkas dalam lima

langkah:Dalam CSMA/CA nilai NB, CW, dan BE di inisialisasi dengan

nilai masing-masing. Kemudian cek protokol MAC jika atribut macBattLifExt diatur ke True. Maka eksponen backoff BE diatur ke

16

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

nilai minimun 2, jika BE diatur ke macMinBE maka atribut macMinBE menentukan eksponen backoff minimum secara default. Ketika macMinBE diatur ke nol, penghindar tumbukan dinonaktifkan selama iterasi pertama dari algoritma. Setelah inisialisasi, algoritma menempatkan batas periode backoff berikutnya (langkah 1).

Langkah ke 2, random delay menunggu untuk menghindari tumbukan: algoritma mencoba untuk menghindari tumbukan dengan menunggu selama waktu penundaan acak dalam kisaran [0,2BE – 1] periode backoff.untuk menonaktifkan prosedur penghindar tumbukan pada iterasi pertama, BE harus diatur ke 0 dan dengan demikian algoritma langsung menuju ke langkah 3.

Langkah 3, Clear Channel Assessment (CCA) dimulai setelah berakhirnya waktu delay pada batas waktu backoff dan berulang kali melakukan CW ke CCA sebelum mengakses saluran tersebut. Jika saluran tersebut sedang sibuk maka algoritma menuju ke langkah 4, jika saluran idle algoritma melanjutkan ke langkah 5.

Langkah 4, jika pada saluran ini sibuk, maka nilai CW kembali ke 2, nilai NB dan BE bertambah satu. Tapi BE tidak dapat melebihi aMaxBE konstan yang didefinisikan dalam standar dengan nilai sama dengan 5. Jika jumlah retries melebihi macMaxCSMABackoffs yang bernilai 5 maka algoritma berakhir dengan status akses saluran gagal. Sebaliknya jika jumlah retries kurang dari atau sama dengan macMaxCSMABackoffs maka algoritma kembali ke langkah 2.

Langkah 5 idle channel, jika pada saluran ini dinilai idle, maka nilai CW berkurang satu. Jika CW berakhir (CW=0) transmisi protokol MAC berhasil, jikatidak (CW≠0) maka algoritma kembali ke langkah 3. Catatan penting, transmisi frame dimulai jika jumlah sisa periode backoff pada superframe dianggap cukup baik untuk menangani transmisi frame acknowledge berikutnya. Jika tidak maka transmisi frame ditangguhkan sampai superframe berikutnya.2.4.3 NS 2

Network Simulator versi 2 atau secara umum dikenal dengan sebutan NS2 [17] adalah sebuah aplikasi simulasi yang telah terbukti berguna dalam mempelajari sifat dinamis dari komunikasi jaringan. NS2 merupakan salah satu simulator yang bersifat open source di bawah GPL (Gnu Public License), sehingga NS-2 dapat didownload melalui

17

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

website NS-2 [18]. Pemodelan media, protokol dan network komponen lengkap dengan perilaku trafiknya sudah tersedia pada library NS-2.

Pada Network Simulator terdapat tampilan atau display baik dengan node yang bergerak atau node yang tidak bergerak, yang tentunya tidak sama dengan keadaan yang sebenarnya. Paket-paket yang membangun dalam simulasi jaringan ini antara lain :

- Tcl : Tool Command Language- Tk : Tool Kit- Otcl : Object Tool Command Language- Tclcl : Tool Command Language / C++ Interface- NS2 : Network Simulator versi 2- NAM : Network AnimatorNS-2 menyediakan sebuah perintah ns, yang merupakan sebuah

perintah yang dapat dieksekusi (executable) oleh penggunanya. Dalam menjalankan simulasi pada NS-2, perintah ns tersebut membutuhkan argumen masukan berupa nama dari skrip simulasi tcl yang trlah dipersiapkan untuk simulasi. NS2 akan menjalankan simulasi berdasarkan skenario yang terdapat pada file skrip simulasi tcl tersebut. Simulasi tersebut akan menghasilkan sebuah file trace yang berisikan data hasil simulasi. File tersebut akan digunakan sebagaidasar dalam menampilkan grafik hasil simulasi dan menampilkan animasi simulasi. Gambar berikut menunjukkan arsitektur dari NS.

Gambar 2.5. Arsitektur dasar NS 2Simulator NS-2 dijalankan dengan menggunakan dua bahasa

pemrograman, yaitu C++ dan Object-orientes Tool Command Language (OTcl), C++ berfungsi dalam menangani mekanisme internal pada simulasi dengan NS-2. OTcl menangani interaksi langsung antara pengguna dengan simulator serta menangani interaksi antara objek-objek OTcl lainnya. C++ dan OTcl saling terhubung dengan menggunakan komponen TclCL. Variabel-variabel pada domain OTcl

18

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

dipetakan pada objek C++. Variabel ini cenderung dikenal sebagai sebuah handle. Dalam domain OTcl, sebuah handle berfungsi sebagai substansi untuk menangani interaksi simulator dengan pengguna, maupun interaksi dengan objek OTcl lainnya. Dalam melaksanakan fungsi ini, sebuah handle dapat mendefinisikan sendiri prosedur (procedure) dan variabel (variable) untuk memfasilitasi interaksi tersebut. Pada domain OTcl, procedure dan variable disebut dengan instance procedure (instproc) dan instance variable (instvar) secara berurutan.

Bahasa pemrograman yang digunakan dalam NS-2 memiliki hierarki kelas masing-masing. Hirarki kelas dalam NS-2 ini dapat berdiri sendiri dan saling terhubung menggunakan TclCL sebagai antarmuka penghubungnya. Terdapat dua tipe kelas untuk masing-masing domain tersebut. Tipe pertama terdiri atas kelas-kelas yang terhubung antara domain OTcl dan C++. Hirarki kelas pada OTcl dan C++ tersebut secara berturut-turut disebut juga dengan interpreted hierarchy dan compiled hierarchy. Tipe kedua terdiri atas kelas-kelas OTcl dan C++ yang tidak saling terhubung. Masing-masing kelas tersebut tidak termasuk interpreted hierarchy dan compiled hierarchy [19].

Pada saat satu simulasi berakhir, NS membuat satu atau lebih keluaran file berbasis text yang berisi detail simulasi jika dideklarasikan pada saat membangun simulasi. Ada dua jenis output NS, yaitu : File Namtrace, yang digunakan sebagai keluaran tampilan grafis simulasi yang disebut network animator (NAM) dan file trace, yang akan digunakan untuk analisa numerik.

19

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

Gambar 2.6. Tampilan NAM

Berikut adalah contoh isi dari file trace hasil trace selama simulasi pada jaringan wireless :s 2.000931471 _3_ MAC --- 20 tcp 112 [13a 0 1 800] ------ [4194305:2 0:0 32 4194304] [0 0] 0 0

- Event (kejadian) berisi kejadian r ”received”, s ”sent”, f ”forwarded” dan D ”dropped” .

- Time (waktu).- ID Node tempat kejadian .- Trace level antara lain MAC menunjukkan jika packet

berhubungan dengan MAC layer. Untuk AGT menunjukkan packet transport layer. Untuk RTR jika itu menunjukkan packet route.

- Sequence number (nomor urut packet).- ”tcp” adalah tipe paket (tcp, ack, udp).- Ukuran paket.- [13a 0 1 800] menunjukkan informasi MAC layer.- [4194305:2 0:0 32 4194304] menunjukkan IP source dan

alamat tujuan kemudian ttl (time to live) dari paket.- [0 0] menunjukkan nomor urut dan pemberitahuan nomor (tcp

information).- 0 0 adalah format mekanisme routing type pack.

20

BAB II DASAR TEORI

LOGO PVB SUB-KAMPUS

21

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN SISTEM

LOGO PVB SUB-KAMPUS

BAB IIIPERENCANAAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Dalam pembuatan suatu sistem harus dilakukan perencanaan dan perancangan sistem yang sesuai dengan tujuan serta permasalahan yang dihadapi. Bab ini akan membahas secara rinci mengenai perencanaan dan pembuatan sistem yangakan dibuat. Dalam proses pembuatan dan penelitian perbandingan kinerja beacon enabled wireless sensor network pada topologi star dan cluster menggunakan aplikasi NS2 sebagai simulasi jaringan.

3.1. DESKRIPSI UMUMPada proyek akhir yang saya ambil yaitu tentang perbandingan

performansi antara 2 topologi, gambaran desain sistemnya secara umum seperti gambar berikut :

Gambar 3.1 Desain sistem secara umum perbandingan kinerja wireless sensor network.

Dari gambaran diatas dapat diketahui bahwa desain sistem secara umum menyatakan bahwa perbandingan performansi beacon enable IEEE 802.15.4 wireless sensor network menggunakan dua skenario topologi yaitu topologi star dan cluster dimana outputnya diperoleh dengan melalui dua proses. Proses pertama sebagai proses compile dan proses ke dua adalah proses filtering. Dari kedua proses tersebut nantinya akan menghasilkan data output kinerja (Performance Output) yang akan dibandingkan antara topologi star dan cluster.

3.2. PERANCANGAN SISTEM

22


LOGO PVB SUB-KAMPUS

Dalam perancangan dan pembuatan sistem terdapat proses yang lebih rinci antara lain :

Gambar 3.2 Desain proses skenario topologi star & cluster.1. Scenario

Pada tahap pertama yaitu tahap pembuatan skenario untuk topologi star dan cluster, dimana dalam skenario tersebut terdiri dari file .scn dan file .tcl. File scn berisi titik koordinat yang menyusun tiap-tiap node menjadi sebuah topologi. File tcl berisi skenario WPAN yang terdiri dari variabel yang membantu mengubah skenario jaringan dan mengontrol proses simulasi. Setting seperti channel type, model propagasi, panjang antrian, node starting time, beacon order, superframe order, memulai dan menghentikan waktu simulasi. File ini juga berisi seed value, tinggi antena, dan beberapa parameter lainnya, khususnya untuk simulasi WPANsebagai perintah TCL.

2. NS2 Network Simulator versi 2 atau secara umum dikenal dengan

sebutan NS2 adalah sebuah aplikasi simulasi yang telah terbukti berguna dalam mempelajari sifat dinamis dari komunikasi jaringan.

23


LOGO PVB SUB-KAMPUS

Skenario yang telah dibuat dijalankan menggunakan NS2, yang nantinya menghasilkan data yang dikemas menjadi file trace (.tr). Selain menghasilkan file trace, NS2 juga menghasilkan tampilan atau display berupa node bergerak atau node yang tidak bergerak, tampilan tersebut mensimulasikan skenario star dan cluster tentunya tidak sama dengan keadaan yang sebenarnya.

3. NAM : Network AnimatorNetwork Animator adalah salah satu dari hasil output NS2 yang

menampilkan simulasi dengan tampilan animasi, pada NAM ini dapat diketahui proses mulai dari device atau node aktif satu persatu dan proses pengiriman data antara node dengan Koordinator PAN. Tampilan NAM dapat dilihat seperti pada gambar 3.3 dibawah ini:

Gambar 3.3 Tampilan NAM.4. File trace

File trace atau file .tr berisi data hasil simulasi mulai dari waktu awal sampai waktu akhir yang nantinya akan digunakan untuk analisa numerik. Berikut adalah contoh isi dari file trace, hasil dari trace selama simulasi pada jaringan wireless :s 2.000931471 _3_ MAC --- 20 tcp 112 [13a 0 1 800] ------ [4194305:2 0:0 32 4194304] [0 0] 0 0- Event (kejadian) berisi kejadian r ”received”, s ”sent”, f

”forwarded” dan D ”dropped” .- Time (waktu).- ID Node tempat kejadian .

24


LOGO PVB SUB-KAMPUS

- Trace level antara lain MAC menunjukkan jika packet berhubungan dengan MAC layer. Untuk AGT menunjukkan packet transport layer. Untuk RTR jika itu menunjukkan packet route.

- Sequence number (nomor urut packet).- ”tcp” adalah tipe paket (tcp, ack, udp).- Ukuran paket.- [13a 0 1 800] menunjukkan informasi MAC layer.- [4194305:2 0:0 32 4194304] menunjukkan IP source dan alamat

tujuan kemudian ttl (time to live) dari paket.- [0 0] menunjukkan nomor urut dan pemberitahuan nomor (tcp

information).- 0 0 adalah format mekanisme routing type pack.

5. FilteringPada proses filtering dapat menggunakan beberapa macam

pemrograman seperti python, perl, dan awk. Namun pada proyek akhir ini kami menggunakan pemrograman AWK untuk proses pemfilteran. AWK adalah bahasa pemrograman yang digunakan untuk memanipulasi data dan membuat laporan. Dalam proses filtering ini dengan input file trace (.tr) akan diproses dan menghasilkan file output yaitu throughput.txt, delay.txt, dan energy_consumption.txt. Ketiga file tersebut adalah hasil filtering dari file trace.Berikut adalah cara kerja awk dalam memproses data file tracedari hasil simulasi :- Awk akan membaca masukan file pada tiap baris.- Pada tiap baris yang dibaca, jika ditemukan data sesuai pattern

yang ada maka dilakukan proses sesuai dengan action yang ada.

- Jika data tidak ditemukan sesuai pattern yang ada, maka tidak action yang akan diproses.

- Jika tidak terdapat pencarian pattern, maka awk akan memproses action pada tiap baris masukan.

- Jika tidak terdapat proses action diberikan, maka data pada baris yang cocok dengan pattern akan ditampilkan pada layar sebagai default action.

6. Output Filter

25


LOGO PVB SUB-KAMPUS

Output filter ini adalah file yang dihasilkan dari proses filtering menggunakan pemrograman AWK. File tersebut yaitu throughput.txt, delay.txt, dan energy_consumption.txt. File throughput.txt berisi nilai throughput tiap node. Throughput adalah ukuran dari seberapa cepat proses pengiriman data melalui jaringan. Jadi data yang ditampilkan pada throughput.txt berupa kecepatan transfer data tiap node dengan PAN koordinator. Delay.txt berisi file delay yaitu waktu yang dibutuhan data untuk menempuh jarak dari node asal ke node tujuan. Energy_consumption.txt berisi data prosentase dari energi yang dikonsumsi oleh sebuah node berkenaan dengan energi awal. Energi awal dan energi akhir yang tersisa pada node, pada akhir simulasi akan dihitung sebagai prosentasi energi yang dikonsumsi oleh total node.

7. AnalisaPada proses terakhir yaitu melakukan analisa dimana proses

membandingkan 2 hasil kinerja dari topologi star dan topologi cluster. Yang dibandingkan yaitu hasil throughput, delay dan konsumsi energi, yang di ambil dari data throughput.txt, delay.txt, dan energy_consumtion.txt.

3.3. PEMBUATAN SKENARIOPada program simulasi WPAN terdapat parameter yang dapat mempengaruhi hasil simulasi. Parameter yang digunakan dalam simulasi digolongkan menjadi 2 bagian yaitu parameter yang telah didefinisikan oleh NS2 dan parameter yang didefinisikan sendiri oleh perancang.

Table 3.1 Parameter simulasi jaringan WPAN yang didefinisikan oleh perancang

Parameter NilaiTipe antarmuka antrian Drop TailModel antena Omni antennaDimensi topografi 50 x 50 poinJumlah node maksimal 100 nodeWaktu simulasi 2500 second

Dalam tahap pembuatan skenario terdapat proses sebagai berikut:3.3.1. MODEL TOPOLOGI

26


LOGO PVB SUB-KAMPUS

Dalam melakukan analisa perbandingan kinerja beacon enabled IEEE 802.15.4 pada topologi star dan cluster, kami menggunakan maksimal 100 node. Dimulai dari 10 node, 20 node, 40 node, 60 node, 80 node, dan terakhir 100 node untuk masing-masing topologi. Contoh model topologi untuk star dan cluster dapat dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini.

Gambar 3.4 Topologi Star dan Cluster

Pada topologi star posisi node membentuk lingkaran dengan sudut yang sama sesuai jumlah node mulai dari 10, 20, 40, 60, 80 dan 100. Dan radius yang digunakan untuk seluruhtopologi star yaitu 20 poin dari PAN koordinator. Untuk pembuatan simulasi topologi, luas dari wilayah yang digunakan untuk masing-masing topologi yaitu 50 x 50 poin.

Untuk topologi cluster tree penempatan nodenya bebasmulai dari 10 node sampai 100 node, ke 6 model topologi pada cluster tree penempatannya tidak sama. Namun untuk radius yang digunakan antara koordinator PAN, koordinator dan end device nilainya sama yaitu 8 poin.

3.3.2. PEMBUATAN SKENARIODalam pembuatan scenario, yang pertama kita lakukan adalah

menentukan jumlah node, jumlah panjang antrian, waktu simulasi, dan range area simulasi. Dalam proyek akhir ini kami menentukan jumlah node maksimal 100 nodes (mulai dari 10 node, 20 node, 40 node, 60 node, 80 node, dan 100 node), jumlah panjang antrian sebanyak 150 antrian, waktu simulasi selama 2500 second, dan range area simulasi 50 x 50 untuk masing-masing topologi. Setelah melakukan setting diatas barulah kita mengaktifkan device, untuk topologi star yang diaktifkan adalah PAN koordinator dan end device, sedangkan untuk topologi

27


LOGO PVB SUB-KAMPUS

cluster tree yang diaktifkan adalah PAN koordinator, koordinator, dan end device[6]. Setelah semua node di aktifkan, scenario sudah dapat dijalankan namun belum ada traffic antar node. Sehingga perlu dilakukan pengiriman data untuk menciptakan suatu traffic dalam suatu scenario. Dalam wireless sensor network terdapat beberapa macam model traffic tetapi dalam proyek akhir ini kami menggunakan poisson traffic. Poisson traffic menghasilkan traffic berdasarkan distribusi eksponensial On / Off, yang mana paket dikirimkan pada tingkat tetap selama periode on dan tidak ada paket yang dikirimkan pada periode off [7]. Alur pengiriman paket dalam traffic tersebut hanya dapat dilakukan oleh end device menuju PAN koordinator untuk star, sedangkan untuk topologi cluster kita harus mengetahui node mana yang berperan sebagai koordinator dan node yang berperan sebagai end device, karena pada beberapa topologi yang memiliki jumlah node banyak, end devicenya tidak hanya terdapat pada layer terluar saja.

Gambar 3.5 Topologi Cluster

28


LOGO PVB SUB-KAMPUS


29

BAB IV UJI COBA DAN ANALISALOGO PVB SUB-KAMPUS

BAB IVUJI COBA DAN ANALISA

Pada bab ini menjelaskan mengenai uji coba simulasi scenario beacon enabled IEEE 802.15.4 pada topologi star dan cluster dengan menjalankannya pada PC/Laptop. Hasil uji coba yang telah dilakukan akan di analisa untuk mengetahui apakah perancangan aplikasi yang telah dibangun sesuai dengan tujuan yang diharapkan sebagaimana yang telah dipaparkan pada bab 1.

Analisa yang perlu dilakukan adalah tentang throughput, delay, konsumsi energy dan probabilitas paket sukses pada wireless sensor network. Hal ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan kinerja beacon enabled IEEE 802.15.4 antara topologi star dan topologi cluster tree.

4.1 PENGUJIAN UMUMBerikut adalah spesifikasi hardware dan software yang digunakan

dalam pengujian Proyek Akhir ini:

a. Perangkat keras (Hardware)Acer Aspire 4741G Core i5 CPU : 2.40 GHz (4CPUs) Memory : 2048MB RAM

b. Perangkat lunak (Sofware) Debian 6.0.5 (Squeeze) NS-allinone 2.35

4.2 PENGUJIAN SKENARIO4.2.1 Pengujian Topologi Star.

Dalam pengujian scenario pada topologi star pengujian berdasarkan jumlah node diantaranya :

30

BAB IV UJI COBA DAN ANALISA

LOGO PVB SUB-KAMPUS

Uji coba pada topologi Star dengan jumlah node 10.

Gambar 4.1 Hasil tampilan Nam Topologi Star dengan 10 Node



31






32


LOGO PVB SUB-KAMPUS





4.2.2 Pengujian Topologi Cluster Tree. Uji coba pada topologi Cluster tree dengan jumlah node 10.

33


Gambar 4.7 Hasil tampilan Nam Topologi Cluster tree dengan 10 Node

Uji coba pada topologi Cluster tree dengan jumlah node 20.



34


LOGO PVB SUB-KAMPUS




35






4.3 ANALISA4.3.1 Analisa Hasil Simulasi pada Topologi Star

Pada uji coba ini setelah menjalankan simulasi pada topologi star selanjutnya kita melakukan pemfilteran dimana akan didapat informasi dari file trace tersebut berupa laporan yang berisi nilai throughput,

36


LOGO PVB SUB-KAMPUS

delay, konsumsi energy dan probabilitas paket sukses. Berikut data throughput, delay, konsumsi energy dan probabilitas paket sukses:

Table 4.1 Data Hasil Simulasi Topologi Star

Gambar 4.13 Grafik Throughput Topologi Star

Dari grafik diatas kita dapat mengetahui bahwa apabila jumlah node antara 10 sampai 20 node untuk topologi star, hasil throughput antara 1250 bps. Pada jumlah 40 node hasil throughput semakin besar tetapi tidak dapat diartikan semakin banyak jumlah node semakin besar throughputnya. Pada uji coba selanjutnya pada jumlah node 60 sampai jumlah node 100 nilai throughputnya menurun. Hasil tersebut dikarenakan semakin banyak node semakin sering terjadinya collision saat pengiriman paket.

37


Gambar 4.14 Grafik Delay Topologi Star

Untuk nilai delay pada topologi star, rata-rata setiap uji coba berdasarkan jumlah node memiliki delay yang sama dikarenakan jalur pengiriman paket data dilakukan secara langsung dari end device ke PAN Koordinator. Sehingga nilai delay yang dihasilkan sama antara uji coba 10 node sampai 100 node dengan nilai rata-rata delay 0.004512 second.

Gambar 4.15 Grafik Konsumsi Energi Topologi Star

Untuk konsumsi energy yang dibutuhkan topologi star dalam pengiriman data cukup besar, dikarenakan pada waktu setiap node pada topologi star melakukan pengiriman data ke PAN koordinator, masing-masing node membutuhkan energy untuk proses transmisi. Dilihat dari data yang didapat, bahwa semakin banyak jumlah node semakin besar konsumsi energi yang dibutuhkan.

38


LOGO PVB SUB-KAMPUS

Gambar 4.16 Grafik Probabilitas Paket Sukses pada Topologi Star

Dilihat dari gambar grafik diatas, untuk probabilitas paket sukses pengiriman data pada topologi star kemungkinan data sukses dikirimkan tergantung pada sedikit dan banyaknya jumlah node. Semakin sedikit jumlah node, peluang data yang sukses terkirim lebih besar sedangkan semakin banyak jumlah node kemungkinan peluang data yang sukses terkirim semakin kecil, dikarenakan jika terlalu banyak jumlah node maka akan banyak terjadi collisions pada saat pengiriman data.

4.3.2 Analisa Hasil Simulasi pada Topologi Cluster TreeSetelah melakukan uji coba simulasi pada topologi cluster tree, didapatkan hasil seperti yang tertera dalam table berikut ini:

Table 4.2 Data HasilSimulasipadaopologi Cluster tree

39


Gambar 4.17 Grafik Throughput padaTopologi Cluster Tree

Dari gambar grafik hasil simulasi untuk throughput pada topologi cluster tree di atas dapat kita ketahui bahwa hasil throughput dari jumlah node terendah semakin tinggi sampai jumlah node 60 yang hasil throughputnya mencapai 5450 bps. Pada uji coba selanjutnya pada jumlah node 80 sampai jumlah node 100 nilai throughputnya menurun. Hasil tersebut dikarenakan semakin banyak node semakin sering terjadinya collision saat pengiriman paket.

Gambar 4.18 Grafik Delay pada Topologi Cluster tree

Pada grafik delay untuk topologi cluster tree hasilnya tidak beraturan dikarenakan pada setiap pengiriman data ke PAN koordinator dari end device masih harus mencari jalur untuk sampai ke PAN koordinator melalui koordinator masing-masing end device. Dan juga model topologi cluster tree terdiri dari beberapa lapisan yang berbeda-beda antara uji coba 10 node sampai 100 node.

40


LOGO PVB SUB-KAMPUS

Gambar 4.19 Grafik Konsumsi Energi pada Topologi Cluster Tree

Dalam hal konsumsi energi untuk topologi cluster tree tidak jauh berbeda dengan topologi star. Lebih sedikit node yang mengirimkan data maka konsumsi energi yang dibutuhkan lebih sedikit dan sebaliknya lebih banyak jumlah node yang mengirimkan data maka konsumsi energinya akansemakinbesar. Tetapi selisih dari konsumsi energi pada topologi cluster tree tidak terlalu banyak, misalkan dari jumlah node 10 dan 20 node hanya terpaut +/- 2 joule, tidak seperti pada topologi star yang selisih konsumsi energinya terpaut jauh dari 10 node, 20 node, 40 node, 60 node, 80 node, dan 100 node.

Gambar 4.20 Grafik Probabilitas Paket Sukses pada Topologi Cluster Tree

41


Pada probabilitas paket sukses untuk topologi cluster tree juga bergantung pada jumlah node yang melakukan pengiriman data. Semakin banyak end device yang mengirim data maka semakin kecil peluang pengiriman paket sukses yang diterima oleh PAN koordinator disebabkan oleh banyaknya collision pada saat pengiriman data tersebut. Berbanding terbalik dengan jumlah node yang sedikit maka peluang probabilitas paket sukses terkirim akan semakin besar.

4.3.3 Analisa Perbandingan Performance Topologi Star dan Cluster Tree.Setelah kita melakukan uji coba simulasi dari performance IEEE 802.15.4 pada topologi star dan topologi cluster, kita telah mendapatkan hasil data dari kinerja kedua topologi tersebut dan kita dapat membandingkan data tersebut.4.3.3.1 Perbandingan dari segi Throughput.

Dari data throughput, kita dapat melihat pada gambar 4.21 bahwa throughput dari topologi cluster dominan lebih besar dari pada topologi star. Dikarenakan ketika proses pengiriman data pada topologi star terpusat langsung ke PAN koordinator, tetapi untuk topologi cluster setiap end device yang akan mengirimkan data ke PAN koordinator masih harus melalui koordinator terlebih dahulu yang selanjutnya koordinatorlah yang mengatur pengiriman data tersebut ke PAN koordinator.

Gambar 4.21 Grafik perbandingan Throughput pada topologi star dan cluster

42


LOGO PVB SUB-KAMPUS

4.3.3.2 Perbandingan dari segi DelayUntuk perbandingan delay, rata-rata delay pada topologi clustser tidak sama dan tidak beraturan, karena topologi cluster tergantung pada berapa banyak node dan berapa lapis kita membagi node yang kita buat. Karena model yang kami buat terdiri dari beberapa lapis sehingga delay pada saat pengiriman paket data pun tidak sama. Berbeda dengan topologi star yang hanya memiliki lapisan tunggal mulai dari jumlah device 10 node sampai 100 node dengan ukuran jarak antara PAN koordinator dengan end device berkisar sekitar 20 poin. Sehingga rata-rata delay saat pengiriman data pada topologi star memiliki waktu delay yang sama.

Gambar 4.22 Grafik perbandingan rata-rata delay untuk topologi star dan cluster tree

4.3.3.3 Perbandingan dari segi Konsumsi EnergiDari grafik perbandingan konsumsi energi yang ada kita dapat melihat bahwa untuk konsumsi energi pada topologi star lebih besar dari pada topologi cluster, dikarenakan jika setiap node yang ada pada topologi star sedang melakukan pengiriman data, maka setiap node yang mengirimkan data akan mengkonsumsi energi untuk proses transmisi. Berbeda dengan topologi cluster yang konsumsi energinya lebih sedikit dan lebih stabil pada tiap tingkatan uji coba. Karena pada topologi cluster tidak semua node melakukan pengiriman

43


data.Hanya node yang merupakan end device saja yang melakukan pengiriman data ke koordinator. Selanjutnya node yang berperan sebagai koordinatorlah yang mengatur jalur pengiriman data dari end device ke PAN koordinator.

Gambar 4.23 Grafik perbandingan konsumsi energi untuk topologi star dan cluster tree

4.3.3.4 Perbandingan dari segi Probabilitas Paket Sukses

Gambar 4.24 Grafik perbandingan paket sukses untuk topologi star dan topologi cluster tree

Grafik perbandingan paket sukses pengiriman data diatas menunjukkan bahwa lebih banyak peluang pengiriman paket data yang sukses terkirim dari end device ke PAN koordinator menggunakan topologi cluster tree dibandingkan dengan pengiriman data pada topologi star. Karena peluang terjadinya collision pada

44


LOGO PVB SUB-KAMPUS

topologi star lebih besar pada saat pengiriman data, sehingga jumlah paket jatuh pun menjadi lebih banyak dibandingkan transmisi yang dilakukan pada topologi cluster tree.

45

BAB V PENUTUP

LOGO PVB SUB-KAMPUS

BAB VPENUTUP

5.1. KESIMPULANIEEE 802.15.4 merupakan standar untuk wireless personal

area network dengan low data-rate dan konsumsi energi yang rendah. IEEE 802.15.4 berfokus pada dua lapisan protokol yaitu physical dan MAC layer. Standar ini dapat diterapkan pada beberapa topologi seperti pada topologi star, mesh, dan cluster. Pada protokol MAC yang digunakan oleh standar IEEE 802.15.4 mendukung dua mode operasional yang dapat dipilih oleh coordinator yaitu beacon enabled mode dan non beacon enabled mode. Untuk proyek akhir ini kami menggunakan beacon enabled mode untuk mengevaluasi kinerja topologi star dan cluster. Maka kami melakukan uji coba dan evaluasi pada topologi star dan cluster tree dengan parameter throughput, rata-rata delay, konsumsi energi, dan probabilitas paket sukses. Dan didapatkan hasilnya adalah bahwasanya topologi cluster tree lebih unggul performancenya dibandingkan dengan topologi star. Dari hasil uji coba yang kami lakukan pada proyek akhir ini, kami dapat memberikan bahan pertimbangan untuk user dalam memilih model jaringan yang akan digunakan untuk wireless sensor network.

5.2. SARANDalam proyek akhir ini masih banyak terdapat kekurangan

dan membutuhkan banyak saran utuk menyempurnakannya. Oleh karena itu saran dan kritik untuk memperbaiki analisa ini sangat diperlukan.

Untuk lebih meningkatkan kinerja dari kedua topologi ini masih banyak uji coba yang harus dilakukan, tidak hanya sebatas dari segi throughput, rata-rata delay, konsumsi energi, dan probabilitas paket sukses saja. Maka dari itu uji coba yang perlu dilakukan untuk mengetahui kinerja maksimal dari kedua topologi tersebut ke depannya adalah sebagai berikut:

1. Membandingkan topologi dengan posisi node yang berbeda, dimana posisi node berpindah-pindah tidak hanya pada posisi awal.

46

BAB V PENUTUPLOGO PVB SUB-KAMPUS

2. Melakukan perubahan-perubahan radius pada topologi star dan cluter dimana pada penelitian ini hanya menggunakan jarak radius tetap antara skenario 10 node sampai 100 node

47

DAFTAR PUSTAKALOGO PVB SUB-KAMPUS

DAFTAR PUSTAKA

1. ZigBee, [online] http://en.wikipedia.org/wiki/ZigBee,

2. Bluetooth Specification. 1999, Bluetooth SIG,

3. IEEE std. 802.15.4, 2011, wireless medium access control

(MAC) and physical layer (PHY) specifications for low-rate

wireless personal area networks (WPANs), IEEE Computer

Society,

4. Z.Alliance, Juni 2005, “Zigbee specification v1.0,”.

5. A. Koubâa, M. Alves, E. Tovar, “IEEE 802.15.4 for Wireless

Sensor Networks: A Technical Overview”, IPP-HURRAY

Technical Report, HURRAY-TR-050702, Jul. 2005.

6. J. Zheng, “802.15.4 and Zigbee Routing Simulation”,

Samsung/CUNY, 2003.

7. The class Traffic Generator, [online] http://www.isi.edu/nsnam/ns/doc/node507.html

8. DwiNofianti, “SimulasiKinerja WPAN 802.15.4 (Zigbee)

DenganAlgoritma Routing AODV dan DSR”, Semarang, 2011.

9. Sabri Alimi, “Kinerja Routing Fisheye State Routing (FSR)

PadaJaringan WPAN 802.15.4 (Zigbee) Topologi Mesh”,

JurusanTeknikElektro, FakultasTeknik,

UniversitasDiponegoro, Semarang, 2013.

10. J. Zheng and M. J. Lee, “A comprehensive performance study

of IEEE 802.15.4,” Sensor Network Operations, IEEE Press,

Wiley Interscience, ISBN 0-471-71976-5, Chapter 4, pp. 218-

237, 2006.48

http://www.isi.edu/nsnam/ns/doc/node507.html

http://en.wikipedia.org/wiki/ZigBee


11. Chandramani Kishore Singh, Anurag Kumar and P. M. Ameer,

“Performance Evaluation of An IEEE 802.15.4 Sensor Network

With A Star Topology”, Jurnal Wireless Network, Kluwer

Academic Publishers Hingham, MA, USA, 2008.

12. Kenji Leibnitz, Naoki Wakamiya, and Masayuki Murata,

“Modeling of IEEE 802.15.4 in a Cluster of Synchronized

Sensor”, 19th International Teletraffic Congress, Beijing, 2005

13. Anis KOUBAA, Mario ALVES, Eduardo TOV, “A

Comprehensive Simulation Study of Slotted CSMA-CA for

IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks”, Factory

Communication Systems, Torino, Italy , 2006 .

14. Saeed Ur Rehman, Stevan Berber, Akshya Swain,

“Performance Analysis of CSMA/CA Algorithm for Wireless

Sensor Network”, TENCON 2010 - 2010 IEEE Region 10

Conference,Fukuoka, 2010.

15. The Network Simulator NS2 , [online] http://www.isi.edu/nsnam/ns/,

16. S.C. Ergen, ZigBee/IEEE 802.15.4 Summary,

http://www.eecs.berkeley.edu/

csinem/academic/publications/zigbee.pdf.

17. http://www.isi.edu/nsnam/dist.

18. I. Teerawat, H. Ekram, 2009, “Introduction to Network

Simulator NS2”, Springer Science Business Media, LLC.

19. http://fadiltelnet.blogspot.com/2010/08/network-simulator-ns-

brief-overview.html

49

http://fadiltelnet.blogspot.com/2010/08/network-simulator-ns-brief-overview.html

http://fadiltelnet.blogspot.com/2010/08/network-simulator-ns-brief-overview.html

http://www.eecs.berkeley.edu/

http://www.isi.edu/nsnam/ns/

http://ieeexplore.ieee.org/xpl/mostRecentIssue.jsp?punumber=5680734






50

BIOGRAFI PENULIS

Biogradi penulis dan foto penulis.

li

20132207 - template buku proyek akhir cc-pvb.doc

Documents