Abstrak — Mobile Ad hoc Network (MANET) merupakan suatu inovasi  dalam  dunia  teknologi  yang  memungkinkan  terjadinya komunikasi  jaringan  tanpa  ketersediaan  infrastruktur  jaringan yang tetap. Ada beberapa macam protokol routing pada MANET salah satunya adalah AOMDV. AOMDV merupakan pengembangan  dari  AODV.  Perbedaan  antara  AODV  dengan AOMDV adalah jumlah rute yang ditemukan dalam setiap proses pencarian  rute.  Dalam  Tugas  Akhir  ini,  dilakukan  penelitian terhadap  kinerja  AOMDV  menggunakan Network  simulator 2 (NS-2). Uji coba dilakukan dengan membuat pola traffic koneksi dan  pola  pergerakan node yang kemudian disimulasikan dengan menggunakan script tcl protocol routing AOMDV. Proses tersebut akan  menghasilkan file  output berupa trace  file . Trace  file hasil dari  simulasi  akan  dianalisis  untuk  menghitung Packet  delivery ratio (PDR), Routing Overhead (RO), dan End-to-end Delay . Dari hasil  uji  coba  yang  dilakukan,  menunjukkan  nilai  PDR  dari AOMDV mengalami penurunan berdasarkan perubahan kecepatan node . Untuk nilai RO dan End-to-end Delay mengalami kenaikan  berdasarkan  perubahan  kecepatan node .  Kecepatan node sangat  mempengaruhi  kinerja  AOMDV.  Kecepatan node yang  tinggi,  menyebabkan  performa  kinerja  AOMDV  menjadi buruk.
Kata Kunci —AODV, AOMDV, MANET, NS-2

## I. PENDAHULUAN
ERKEMBANGAN  teknologi  informasi  dan  komunikasi dewasa  ini  berkembang  dengan  pesat.  Perkembangan  ini ditunjukkan  dengan  terciptanya  berbagai  macam  teknologi yang  membantu  meningkatkan  produktivitas  manusia.  Salah satu  teknologi  yang  memudahkan  manusia  untuk  saling berkomunikasi  adalah Mobile  Ad  hoc  Network (MANET). MANET memungkinkan  terjadinya  komunikasi  jaringan  tanpa bergantung  pada  ketersedian  infrastruktur  jaringan yang tetap. Jaringan MANET merupakan jaringan wireless yang terdiri dari kumpulan node-node yang bergerak  yang  memungkinkan untuk melakukan komunikasi secara langsung.
Dalam  teknologi  MANET  tidak  bisa  dilepaskan  dengan proses  pengiriman  paket  data.  Proses  pencarian  rute  untuk mengirimkan  data  dari  sumber  ke  tujuan  disebut  dengan routing .  Dalam  proses routing ,  data  yang  berasal  dari node sumber  dikirimkan  ke node-node lain  hingga  mencapai node tujuan.  Terdapat  beberapa  metode routing pada  jaringan MANET  salah  satunya Ad  hoc  On-Demand  Distance  Vector (AODV). Protokol routing AODV bersifat reaktif yang artinya hanya  melakukan  proses  pembentukan  rute  pada  saat
dibutuhkan.  Setiap  kali  pencarian  rute,  AODV  hanya menemukan  satu  pilihan  rute  atau unipath .  Apabila  terjadi kegagalan rute, maka AODV akan mengulang proses pencarian rute.  Untuk  mengatasi  hal  tersebut,  dibutuhkan  protokol routing yang  memiliki  beberapa  pilihan  rute  atau multipath dalam setiap pencarian rute. Oleh karena itu, protokol routing AODV  dikembangkan  menjadi  protokol Ad  hoc  On-Demand Multipath Distance Vector (AOMDV).
Dalam  Tugas  Akhir  ini,  akan  dilakukan  studi  kinerja terhadap  protokol routing AOMDV  pada  topologi  jaringan MANET  berdasarkan Packet  delivery  ratio (PDR) ,  Routing Overhead (RO), dan End-to-end Delay .

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Mobile Ad hoc Network (MANET)
Mobile  Ad  hoc  Network (MANET)  merupakan  sebuah jaringan  yang  terbentuk  dari  beberapa node yang  bergerak bebas  dan  dinamis.  MANET memungkinkan  terjadinya komunikasi  jaringan  tanpa  bergantung  pada  ketersedian infrastruktur  jaringan  yang  tetap.  Setiap node dalam  jaringan MANET dapat bertindak sebagai host dan router . Setiap node dapat  saling  melakukan  komunikasi  antara  yang  satu  dengan yang lainnya tanpa adanya access point .
Perangkat  di  jaringan  MANET  harus  mampu  mendeteksi keberadaan  perangkat  lain  dan  melakukan  pengaturan  yang diperlukan  untuk  melakukan  komunikasi  dan  berbagi  data. Pada MANET memungkinkan perangkat untuk mempertahankan  koneksi  ke  jaringan  serta  dengan  mudah menambahkan dan menghapus perangkat pada jaringan. Karena pergerakan node yang dinamis, topologi jaringan dapat berubah dengan  cepat  dan  tak  terduga  dari  waktu  ke  waktu.  Jaringan MANET bersifat desentralisasi, di mana organisasi jaringan dan pengiriman pesan harus dijalankan oleh node sendiri [1]. MANET memiliki beberapa karakteristik yaitu:
1. Topologi yang dinamis: Node pada MANET dapat bergerak secara  bebas  dan  berpindah-pindah  kemana  saja.  Topologi jaringan  yang  bisanya multihop dapat  berubah  secara  acak dan tidak terpola.
2. Keterbatasan bandwidth :  Link  pada  jaringan  nirkabel memiliki kapasitas rendah daripada jaringan kabel. Selain itu, throughput komunikasi  nirkabel  seringkali  lebih  rendah  dari tingkat  transmisi  maksimum  radio.  Hal  ini  dapat

## Studi Kinerja Multipath AODV dengan
Menggunakan Network simulator 2 (NS-2)
Bima Bahteradi Putra dan Radityo Anggoro
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : onggo@if.its.ac.id
P
menyebabkan terjadinya congestion (kemacetan). 3. Keterbatasan  energi:  Karena  bersifat mobile ,  semua node pada MANET dapat dipastikan sangat mengandalkan baterai sebagai  sumber  energi.  Sehingga  diperlukan  desain  sistem untuk optimasi energi.
4. Keterbatasan  Keamanan:  Jaringan  nirkabel  pada  umumnya sangat  rentan  terhadap  ancaman  keamanan.  Beberapa ancaman  seperti eavesdroping,  spoofing dan denial  of service harus lebih diperhatikan dengan cermat [2].

## B. Ad Hoc On-Demand Multipath Distance Vector (AOMDV)
Protokol routing  Ad  Hoc  On-Demand  Multipath  Distance Vector (AOMDV) [3] memiliki banyak persamaan karakteristik dengan  Protokol routing AODV.  AOMDV  memiliki  konsep berbasis  vektor  dan  menggunakan  pendekatan hop  by  hop . AOMDV  juga  memiliki  dua  fitur  utama  yang  mirip  dengan AODV  yaitu route  discovery dan route  maintenance . Perbedaan  utama  antara  AODV  dan  AOMDV  adalah  jumlah rute  yang  ditemukan  di  setiap  pencarian  rute  atau route discovery.
B.1. Route Discovery Ketika source  node memerlukan  rute  untuk  melakukan komunikasi  dengan destination  node ,  maka source  node akan mengirimkan paket route request (RREQ) secara broadcast ke node-node tetangga  di  dalam  jaringan  dan  menunggu route reply (RREP).  Berbeda  dengan  AODV,  AOMDV  menerima semua salinan paket RREQ untuk membuat reverse path . Ketika intermediate  node menerima  paket  RREQ, node ini akan  mengecek  apakah  ada  satu  atau  lebih forward  path ke destination yang valid. Jika ada, node ini akan membuat paket RREP  dan  mengirim  kembali  ke source  node melalui reverse path. Jika tidak ada, maka intermediate node akan meneruskan paket RREQ hingga ke destination node, kemudian destination node akan membalas dengan paket RREP . Proses route  discovery pada  AOMDV  ditunjukkan  Pada Gambar  2.  Ketika node S ( source  node )  hendak  melakukan komunikasi  terhadap node D  ( destination  node ),  pertama  kali node S  mengirimkan  paket  RREQ  secara broadcast ke node- node tetangganya  yaitu  ke node H  dan node J.  Apabila node- node tersebut  dalam  hal  ini node H  dan node J  bukan merupakan destination  node, maka node tersebut  akan meneruskan  paket  RREQ  secara broadcast ke node tetangganya tetapi tidak ke source node . Selain itu, node H dan node J  akan  melakukan set  up reverse  path .  Proses  tersebut
berulang  hingga  paket  RREQ  tersebut  diterima  oleh destination  node yatiu node D.  Selanjutnya, node D  akan mengiirmkan  paket  RREP  sebagai  balasan  dari  paket  RREQ yang  diterimanya. Node-node penerima  paket  RREP  akan melakukan set-up forward path .
Pada  AODV,  apabila destination  node menerima  paket RREQ  ganda,  maka  paket  RREQ  yang  terakhir  diterima destination  node akan  di- drop .  Berbeda  dengan  AODV, AOMDV  menerima  semua  salian  paket  RREQ  dan  akan digunakan  untuk  membentuk  rute  cadangan  dari source  node ke destination  node .  Dengan  demikian,  AOMDV  akan memiliki  lebih  dari  satu path ( multipath )  sehingga  apabila terjadi  kerusakan  rute  atau  rute  pengiriman  putus  saat  proses pengiriman, source  node tidak  perlu  lagi  melakukan  proses route  discovery seperti  pada  AODV  karena source  node akan menggunakan  rute  cadangan  yang  telah  dibentuk  saat route discovery .
B.2. Route Maintenance
Route  maintenance pada  AOMDV  adalah  pengembangan sederhana yang ada pada route maintenance AODV. AOMDV juga  menggunakan  peket route  error (RERR)  untuk mengirimkan  pesan error. Sebuah node akan  mengirimkan paket  RERR  apabaila path ke destination  node rusak. AOMDV  memiliki  beberapa  rute  untuk  menjaga  agar komunikasi  tetap  berlangsung  yaitu  ketika  sebuah node menemui link yang  rusak  maka node tersebut  segera  memilih rute cadangan.
Proses  pengiriman  paket RRER pada AOMDV ditunjukkan pada  Gambar  3.  Pada  saat  terjadi  kerusakan link yang menghubungkan  antara node I  dengan node D,  maka node I akan  mengirimkan  paket  RRER  ke node H.  Seterusnya, node H  akan  mengirimkan  paket  RRER  ke node S.  Setelah node S menerima  paket  RRER,  proses  komunikasi  akan  dilakukan kembali  dengan  menggunakan  rute  cadangan  apabila  masih tersedia.  Apabila  tidak  tersedia  rute  cadangan,  maka node S akan melakukan proses route discovery.
Gambar. 3. Route maintenance pada AOMDV
Gambar. 1.  Jaringan MANET
Gambar. 2. Route discovery pada AOMDV

## III. PERANCANGAN

## A. Deskripsi Umum
Pada  Tugas  Akhir  ini  akan  dilakukan  analisis  kinerja terhadap  protokol routing AOMDV  pada  jaringan  MANET. Ilustrasi rancangan simulasi dapat dilihat pada Gambar 4.
Dalam  pengujian  ini,  digunakan  50 node untuk  simulasi protokol routing AOMDV.  Untuk  kecepatan  maksimal pergerakan node dibuat bervariasi yaitu  5  m/s, 10  m/s, dan 15 m/s.  Hasil  dari  proses  uji  coba  ini  yaitu  berupa trace  file yang nantinya  akan  digunakan  untuk  menghitung Packet  delivery ratio (PDR), Routing Overhead (RO) dan End-to-end Delay .

## B. Perancangan Skenario
Perancangan  skenario  uji  coba  mobilitas  diawali  dengan membuat  pola traffic koneksi  antara node secara  acak menggunakan
Traffic-Scenario
Generator. Kemudian
membuat pola pergerakan node-node secara  acak menggunakan Node-Movement  Generator. Pada  Tugas  Akhir ini,  pergerakan node-node menggunakan  3  variasi  kecepatan maksimal yaitu 5 m/s, 10 m/s, dan 15 m/s.
B.1. Menentukan Pola Traffic Koneksi
Pola Traffic koneksi dibuat  dengan  menjalankan script cbgren.tcl yang nantinya akan menghasilkan output berupa file . File tersebut  digunakan  untuk  mengatur  pola traffic koneksi secara  acak  antara node dalam  simulasi.  Parameter  yang digunakan  untuk  membuat  pola traffic koneksi  dapat  dilihat pada Tabel 1.
B.2. Menentukan Pola Pergerakan Node
Pola  Pergerakan Node dibuat  dengan  menggunkan Node- Movement Generator yang nantinya akan menghasilkan output berupa file . File tersebut digunakan untuk mengatur node-node agar  dapat  bergerak  secara  acak  dalam  simulasi.  Parameter yang  digunakan  untuk  membuat  pola  pergerakan node dapat dilihat pada Tabel 2.

## C. Perancangan Simulasi pada NS-2
Pada  perancangan  kode  NS-2 dengan konfigurasi MANET, dilakukan penggabungan skenario pola traffic koneksi dan pola pergerakan node dengan skrip TCL yang diberikan parameter- parameter  untuk  membangun  percobaan  simulasi  MANET pada  NS-2.  Berikut  parameter  simulasi  perancangan  sistem MANET yang dapat digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.

## D. Perancangan Metrik Analisis
Metrik  yang  akan  dianalisis  pada  Tugas  Akhir  ini  adalah Packet  delivery  ratio (PDR), Routing  Overhead (RO),  dan End-to-end Delay . Penjelasannya sebagai berikut:

## D.1. Packet delivery ratio (PDR)
PDR  dihitung  dari  perbandingan  antara  paket  yang  dikirim dengan  paket  yang  diterima.  PDR  dihitung  dengan menggunakan  (1),  dimana received adalah  banyaknya  paket data yang diterima dan sent adalah banyaknya paket data yang dikirimkan.
(1)
Gambar. 4.  Diagram rancangan simulasi
Tabel 3. Parameter simulasi No. Parameter Spesifikasi 1 Network simulator NS-2 versi 2.35 2 Protokol routing AOMDV 3 Waktu simulasi 500 s 4 Area simulasi 800 m x 800 m 5 Jumlah node 50 6 Radius transmisi 100 m 7 Source / destination Statik ( node 1 / node 2) 8 Protokol MAC IEEE 802.11 9 Model propagasi Two-ray ground propagation model 10 Tipe antena OmniAntenna 11 Tipe Interface Queue Droptail/PriQueue 12 Mobility model Random Waypoint 13 Tipe kanal Wireless channel 14 Tipe trace Old Wireless Format Trace Tabel 2. Parameter pola pergerakan node No. Parameter Spesifikasi 1 Jumlah node (-n) 20 2 Waktu jeda (-p) 2 s 3 Kecepatan maksimal node (-M) - 5 m/s - 10 m/s - 15 m/s 4 Waktu simulasi (-t) 500 s 5 Panjang maksimal area simulasi (-x) 800 m
6 Lebar maksimal area simulasi (-y) 800 m Tabel 1.
Parameter pola traffic koneksi No. Parameter Spesifikasi 1 Jenis traffic (- type ) CBR 2 Jumlah node (-nn) 50 3 Jumlah seed (-s) 1 4 Jumlah koneksi (-mc) 1 5 Jumlah paket per detik (- rate ) 1

## D.2. Routing Overhead (RO)
Routing Overhead (RO) adalah jumlah paket kontrol routing yang  ditransimisikan  per  data  paket  yang  terkirim  ke  tujuan selama simulasi terjadi. RO dihitung berdasarkan paket routing yang  ditransmisikan.  Baris  yang  mengandung  RO  pada trace file ditandai  dengan  paket  yang  bertipe send (s)  / forward (f) dan terdapat header paket dari protokol AOMDV.
D.3. End-to-end Delay
End-to-end Delay dihitung dari rata-rata delay antara waktu paket  diterima  dan  waktu  paket  dikirim. End-to-end  Delay dihitung  dengan  menggunakan  (2),  dimana  t received[i] adalah waktu  penerimaan  paket  dengan  urutan  /  id  ke-i,  t sent[i] adalah waktu  pengiriman  paket  dengan  urutan  /  id  ke-i,  dan sent adalah banyaknya paket data yang dikirimkan.
(2)

## IV. PENGUJIAN DAN EVALUASI

## A. Analisis Packet delivery ratio (PDR)
Gambar  5  menunjukkan  grafik  performa  PDR  AOMDV pada  jaringan  MANET.  Terlihat  bahwa  PDR  yang  dihasilkan semakin  menurun  dengan  bertambahnya  kecepatan  maksimal node .  Ketika  kecepatan  maksimal node 5  m/s,  PDR  yang dihasilkan  yaitu  30,53%.  Perubahan  nilai  PDR  terjadi  ketika kecepatan maksimal node dinaikkan menjadi 10 m/s. Nilai PDR menurun  menjadi  16,01%.  Begitu  juga  pada  saat  kecepatan node dinaikkan  lagi  menjadi  15  m/s.  Nilai  PDR  semakin menurun menjadi 10,59%.
Pada jaringan MANET, node-node bergerak sangat dinamis. Semakin  cepat  pergerakan node ,  kemungkinan  terjadinya banyak  rute  yang  putus  saat  pengiriman  data  ataupun kegagalan routing yang  dilakukan  oleh  AOMDV  semakin besar,  sehingga  menyebabkan  paket  data  yang  dikirim  tidak sampai  ke  tujuan.  Hal  ini  telah  dibuktikan  dengan  nilai  PDR yang  dihasilkan  semakin  menurun  dengan  bertambahnya kecepatan maksimal node .

## B. Analisis Routing Overhead (RO)
Gambar  6  menunjukkan  grafik  hasil  pengujian Routing Overhead (RO)  pada  AOMDV.  Nilai  RO  menunjukkan peningkatan  berdasarkan  kecepatan  maksimal node dalam simulasi.  Pada  saat  kecepatan node 5  m/s,  nilai  RO  yang dihasilkan yaitu 3566,2. Namun pada saat kecepatan maksimal node dinaikkan  menjadi  10  m/s  terlihat  bahwa  nilai  RO mengalami  peningkatan  menjadi  4125,5.  Peningkatan  nilai  RO juga terjadi ketika kecepatan maksimal node dinaikkan menjadi 15  m/s.  Pada  saat  kecepatan  maksimal node 15  m/s,  nilai  RO naik menjadi 4654,3.
Kenaikan kecepatan maksimal node mengakibatkan kenaikan pada  nilai  RO.  Hal  ini  terjadi  karena  ketika node bergerak cepat, pengiriman paket routing berjenis send maupun forward yang  dihasilkan  lebih  banyak.  Dengan  semakin  banyaknya paket routing  send dan forward yang  dihasilkan,  pengiriman paket  data  yang  dilakukan  memiliki  kemungkinan  yang  lebih besar untuk sampai ke node tujuan.

## C. Analisis End-to-end Delay
Performa End-to-end  Delay pada  AOMDV  menunjukkan peningkatan  berdasarkan  kecepatan  maksimal node dalam simulasi  seperti  yang  ditunjukkan  pada  pada  Gambar  7.  Nilai end-to-end  delay menunjukkan  0,24 second pada  saat kecepatan node 5  m/s.  Ketika  kecepatan node dinaikkan menjadi  10  m/s,  terlihat  bahwa  nilai end-to-end  delay mengalami peningkatan menjadi 0,32 second . Peningkatan nilai end-to-end delay juga terlihat ketika kecepatan node dinaikkan menjadi 15 m/s yaitu 0,89 second . Peningkatan  nilai end-to-end  delay disebabkan  karena pergerakan node yang  cepat  dan  dinamis.  Pergerakan node yang  cepat  bisa  mengakibatkan node bergerak  menjauh  dari jangkauan transmission  range .  Hal  ini  memungkinkan terjadinya  rute  putus  saat  pengiriman  paket  data  sehingga pengiriman paket dimasukkan ke dalam antrian dan menunggu rute  baru  terbetuk  sebelum  pengiriman  paket  data  dilanjutkan kembali.
Gambar. 6.  Grafik Routing Overhead (RO) AOMDV
Gambar. 5.  Grafik Packet delivery ratio (PDR) AOMDV

## V. KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  dalam  Tugas  Akhir  ini adalah sebagai berikut:
1) Performa kinerja protokol routing AOMDV pada jaringan MANET adalah sebagai berikut:
 Dengan  penambahan  jumlah  kecepatan node ,  performa Packet  delivery  ratio yang  dihasilkan  mengalami penurunan.  Penurunan  sebesar  14.5%  dari  kecepatan maksimal node 5  m/s  ke  10  m/s  dan  penurunan  sebesar 5.42% dari kecepatan maksimal node 10 m/s ke 15 m/s.
 Routing Overhead yang dihasilkan mengalami peningkatan  berdasarkan  penambahan  jumlah  kecepatan node dengan kenaikan rata-rata 544.05.
 Performa End-to-end  Delay yang  dihasilkan  juga mengalami  peningkatan  berdasarkan  penambahan  jumlah kecepatan node .  Kenaikan  sebesar  0.08  s  dari  kecepatan maksimal node 5  m/s  ke  10  m/s  dan  kenaikan  sebesar
0.57 s dari kecepatan maksimal node 10 m/s ke 15 m/s.
2) Kecepatan node sangat  mempengaruhi  performa  kinerja protokol routing AOMDV. Node yang  bergerak  dengan cepat  menyebabkan  perubahan  topologi  jaringan  dengan cepat  dan  tak  terduga  dari  waktu  ke  waktu  sehingga performa kinerja AOMDV menjadi buruk.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis B.B.P. mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT yang  melimpahkan  rahmat  dan  karunia-Nya  sehingga  penulis dapat  menyelesaikan  penelitian  ini  dengan  lancar.  Penulis  juga mengucapkan  terima  kasih  kepada  Bapak  Radityo  Anggoro yang  telah  membantu  penulis  dalam  menyelesaikan  penelitian ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak lain yang turut membantu kelancaran penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  A. O. Bang and P. L. Ramteke, "MANET : History, Challenges And Applications," International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management, vol. II, no. 9, 2013.
[2]  S. Corson and J. Macker, "Mobile Ad hoc Networking (MANET) : Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations," Network Working Group, 1999.
[3]  M. K. Marina and S. R. Das, "Ad hoc on-demand multipath distance vector
routing ," WIRELESS COMMUNICATIONS AND MOBILE COMPUTING, 2006.
Gambar. 7.  Grafik End-to-end Delay AOMDV