## PERBANDINGAN QOS ROUTING PROTOCOL OLSR DAN GRP MENGGUNAKAN OPNET MODELER 14.5 PADA MOBILE AD HOC NETWORK
Siti Ummi Masruroh 1 , Akmalul Mu’minin 2 , Andrew Fiade 3
1,2,3 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta Jl. Ir. H. Juanda No. 95, Ciputat 15412 Telp. (+62-21) 7493606

## ABSTRAK
Mobile Ad hoc Network (MANET) merupakan suatu tipe jaringan wireless(ad hoc) yang menghubungkan node- node mobile, tanpa infrastruktur tetap atau infrastruktur yang ada sudah tidak bisa digunakan lagi sehingga mudah diaplikasikan dimana saja terutama pada kondisi darurat, seperti untuk keperluan militer, untuk evakuasi korban pada  daerah  bencana,  dan  sebagainya.  Permasalahan  pada  MANET  sendiri  terdapat  pada  karakteristik  jaringan yang  dimilikinya,  seperti:  keterbatasan  daya  (karena  menggunakan  baterai),  Mobilitas  setiap  node  yang  mampu bergerak  ke  segala  arah,,  dan  otonomi  setiap  node  dalam  menentukan  sendiri  rute  untuk  meneruskan  paket datanya.Maka  dari  permasalahan  tersebut  dibutuhkan  sebuah  routing  protocolyang  mampu  menangani  kondisi jaringan  pada  MANET.Untuk  mengetahui  kualitas  routing  protocol,  perlu  dilakukan  pengujian  dan perbandingan.Pada  penelitian  ini  akan  diperbandingkan  dua  routing  protocol  yaitu  OLSR  dan  GRP,  dengan menggunakan OPNET Modeler 14.5 berdasarkan skenario simulasi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa routing protocol  OLSR  memiliki  performa  yang  lebih  baik  dibandingkan  dengan  GRP  berdasarkan  parameter  delay, throughput  dan  data  dropped.Delay  OLSR  sebesar  0.00046  second  sedangkan  GRP  sebesar  0.00057  second. Untuk Throughput OLSR sebesar 1058 Kb/s   sedangkan GRP sebesar 69.3 Kb/s dan Data dropped  tidak terjadi pada OLSR, sedangkan GRP terjadi sebesar 23.8846667 bits/sec.
Kata Kunci: Mobile Ad-hoc Network, MANET,  OLSR, GRP, OPNET Modeler 14.5
I.    P ENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Mobile  Adhoc  Network (MANET)  merupakan  tipe jaringan  khusus  yang  menghubungkan  beberapa  node mobile ,  seperti  Laptop,  Notebook,  Netbook,  PDA, IPad, Smartphone ,  dan  sebagainya  tanpa  didukung oleh Backbone Infrastructur seperti BTS untuk telepon selular  atau  router  tetap.  MANET  bersifat  sementara, mudah  diaplikasikan  dimana  saja  dan  memiliki topologi  yang  tidak  tetap  /  acak  karena  node  yang mobile selalu berpindah ke berbagai arah. [1]
Permasalahan  yang  terjadi  pada  MANET  terdapat pada  karakteristik  jaringannya  sendiri.Yaitu,  setiap node  yang  terhubung  merupakan  node mobile yang bergantung kepada baterai sebagai daya utamanya [2]. Disamping itu, jenis jaringan ini menerapkan  topologi yang  dinamis,  tidak  adanya  infrastruktur  sebagai administrasi terpusat seperti router [1].
Untuk itu perlu diterapkan sebuah routing protocol yang  mampu  manangani  permasalahan  jaringan MANET.dengan  menerapkan routing  protocol yang efisien  menjadikan  performa  jaringan  MANET menjadi  lebih  baik  [3].  Untuk  mengetahui  performa routing  protocol, perlu  dilakukan  pengujian  QoS berdasarkan  parameter delay,  throughput dan data dropped.
Parameter Delay digunakan  untuk  mengetahui perbandingan  total  waktu  tunda  paket  data  yang terkirim (dari terminal pengirim ke terminal penerima) antar routing protocol yang akan diujikan [8]. Semakin sedikit  waktu delay yang  terjadi  maka  semakin  baik routing  protocol tersebut.  Disamping  itu,  untuk mengetahui  kualitas  jaringan  dalam  mengirimkan paket,  perlu  digunakan  parameter Throughput . Dihitung dalam satuan bits/second. Yaitu menampilkan  total  jumlah  bits  yang  terkirim.  Artinya semakin  tinggi  jumlah  bit  yang  terkirim  setiap detiknya,  maka  semakin  bagus routing  protocol tersebut [9].
Disamping  itu  untuk  mengetahui,  jumlah  bit  data yang hilang selama proses transmisi data berlangsung. Perlu  digunakan  parameter Data  dropped ,  untuk menjaga tidak terjadinya file corrupt atau pengulangan pengiriman data yang memboroskan penggunaan daya pada  setiap  node.  Semakin  sedikit  data  yang  hilang, atau bahkan tidak ada berarti routing protocol tersebut bisa dikatakan handal dan efisien.[9]
1. Rumusan Masalah
1.1. Bagaimana membuat simulasi jaringan MANET dengan menggunakan network simulator OPNET Modeler 14.5.
1.2. Bagaimana perbandingan parameter Quality of Sevice yaitu Delay,  Throughput dan Data
Dropped antara Routing  Protocol OLSR dengan GRP .
Gambar 3. Kerangka berfikir
2. Tujuan Penelitian
2.1. Melakukan  analisis  pada Routing  Protocol terhadap  beberapa  kondisi  yang  mungkin terjadi pada jaringan MANET.
2.2. Melakukan  perbandingan Quality  of  Sevice antar Routing  Protocol dengan  menggunakan nilai  ukur  yang  telah  ditentukan  dalam penelitian ini.

## 3. Metode Simulasi
Metode simulasi yang penulis gunakan mengambil referensi menurut Madani et al[10] dan menurut Maria (1997)[11].
Dalam pengembangan studi simulasi ada beberapa tahapan  yang  harus  dilakukan,  namun  dari  tahapan- tahapan  tersebut  ada  beberapa  tahapan  yang  bisa dilewati bergantung pada kebutuhan dan kompleksitas aplikasi yang sedang dikembangkan.

## II.    P ERMASALAHAN
Masalah  yang  terjadi  pada  jaringan  MANET  terletak pada  karakteristik  dari  jaringan  MANET  itu  sendiri, seperti  keterbatasan  energi,  mobilitas  node  dan  tidak ada  infrastruktur  yang  menjadi  pusat  administrasi sehingga  proses routing tersebar  kesemua  node  yang ada.
Untuk  itu,  kebutuhan  routing  protocol  menjadi kajian  yang  cukup  menarik  pada  pembahasan MANET,  penulis  mencoba  melakukan  pengujian routing  protocol  OLSR  dan  GRP  dengan  melakukan perbandingan  parameter  QoS: Delay,  Throughput dan Data Dropped . Masalah yang terjadi yaitu berada pada kebutuhan  akan  routing  protokol  yang  handal  dan efisien.

## 2.1 Collect and process real system data
Berikut  model  skenario  yang  akan  dibangun menyerupai  kondisi  sebenarnya  yang  mungkin  terjadi pada jaringan MANET:
a. Luas Area
Luas  area  yang  penulis  terapkan  pada  pemodelan simulasi ini yaitu 100m x 100m. b. Jumlah Node Simulasi yang penulis lakukan membutuhkan node sebanyak  50,  100  dan  150  node.Semua  node bersifat mobile , dengan arah pergerakan yang tidak ditentukan ( random).
Gambar 4. Topologi jaringan 50 node
c. Topologi Node
Penyebaran node-node dilakukan secara acak.Topologi  ini  dibuat  acak,  karena  pada kondisi  yang  sebenarnya  letak  node-node mobile selalu berubah-ubah dan tidak beraturan.
Gambar 5. Topologi jaringan 100 node
Gambar 6. Topologi jaringan 150 node
d. Routing Protocol Routing protocol merupakan aturan
penyaluran paket data yang diconfig pada tiap node. Routing  protocol yang  akan  penulis gunakan selama tahap pengujian adalah OLSR dan GRP.
2.2 Input/output data 2.2.1 Input
Input merupakan  atribut-atribut  yang  akandigunakan selama simulasi. Atribut-atribut tersebut adalah:
• Mobile node, node-node yang bertindak sebagai host dan router/penyalur data
• Mobility  config, pengaturan  mobilitas  setiap node. penelitian ini diberikan pergerakan secara random  waypoint /  bebas  bergerak  kesemua arah.
• Packet  data ,  setiap  node  digunakan  paket  data sebesar 1024 bits.
2.2.2 Output
Output berupa  parameter  QoS  yang  diujikan, yaitu: Delay, Throughput dan Data dropped.
2.3 Modelling
Model simulasi yang akan dibangun berdasarkan  beberapa  skenario.  Skenario  dibangun  di atas areal seluas 100x100 m dengan kondisi area tanpa hambatan signal, seperti di wilayah terbuka dan cuaca cerah. jumlah node yang digunakan dibedakan menjadi
50,  100  dan  150  node,  dan  penambahan  node  yang berbeda-beda setiap skenario.
a. Skenario 1
Tabel 1. Kondisi Skenario 1 Kriteria Keterangan Luas Area 100m x 100m Packet size 1024 bit Jumlah Node 50 node Node awal 10 node Mobilitas Random waypoint Penambahan node 10 node setiap 10 menit Total waktu simulasi 2x50 menit Titik pengujian 10, 20, 30, 40 dan 50 node Routing protocol OLSR dan GRP Parameter QoS Delay, Throughput dan Data Dropped b. Skenario 2
Tabel 2. Kondisi Skenario 2 Kriteria Keterangan Luas Area 100m x 100m Packet Size 1024 bit Jumlah Node 100 node Node awal 20 node Mobilitas Random waypoint Penambahan node 20 node setiap 10 menit Total waktu simulasi 50 menit Titik pengujian 20, 40, 60, 80 dan 100 node Routing protocol OLSR dan GRP Parameter QoS Delay, Throughput dan Data dropped
c. Skenario 3
Tabel 3. Kondisi Skenario 3 Kriteria Keterangan Luas Area 100m x 100m Packet Size 1024 bit Jumlah Node 150 node Node awal 30 node Mobilitas Random waypoint Penambahan node 30 node setiap 10 menit Total waktu simulasi 50 menit Titik pengujian 30, 60, 90, 120 dan 150 node Routing protocol OLSR dan GRP Parameter QoS Delay, Throughput dan Data dropped
• Kondisi Skenario
Tujuan  penelitian  simulasi  ini  mengevaluasi
routing protocol OLSR dan GRP dengan menerapkannya  kedalam  jaringan  MANET.  Untuk mengetahui  performa  suatu  jaringan  MANET, khususnya wireless ,  ada  beberapa  faktor  lain  yang perlu diperhatikan; Yaitu kondisi area. Kondisi dimana diterapkannya sebuah jaringan akan sangat mempengaruhi  kualitas  atau  performa  jaringan
tersebut, contohnya jika sebuah jaringan diterapkan di area dengan banyak hambatan redaman signal  (seperti di  dalam  gedung)  akan  berbeda  sekali  dengan  area yang  sedikit  redaman  signal,  dan  faktor  hambatan lainnya.
Untuk  itu,  kondisi  yang  akan  penulis  simulasikan di luas  area 100x100 M berada diarea terbuka dengan tanpa  hambatan  signal,  dalam  kondisi  cuaca  yang cerah.  Penulis  mengasumsikan  kondisi  yang  terbaik untuk  diterapkan  ( less  disturbing ),  agar  mendapatkan kualitas jaringan yang optimal dan hasil evaluasi yang terbaik.

## III.    S IMULASI
a. Select appropriate experimental design
Berikut  alir  program  simulasi  yang  akan dijalankan setelah mendesain model skenario:
Gambar 7. Flowchart alur program simulasi
b. Establish experimental condition for run
Lamanya  waktu  simulasi  yang  akan  berjalan adalah  2x50  menit.  Setiap  10  menit  berjalan  maka akan  ditambahkan  jumlah  node  kedalam  jaringan sesuai skenario masing-masing hingga jumlah maksimum  node  adalah  50  node  (Skenario  1),  100 node  (Skenario  2)  dan  150  node  (Skenario  3). Mobilitas node yang terjadi ke semua arah, node-node yang saling mendekati dan ada yang saling menjauhi.

## 2.4 Verifikasi dan validasi
Pada  tahapan  ini  merupakan  bagian  dari  tahapan modeling, tetapi  dilakukan  setelah penerapan  skenario atau  penerapan  model  selesai,    yaitu  memeriksa kembali  model  simulasi  yang  telah  kita  rancang sebelumnya. Mengecek kembali apakah atribut-atribut dan parameter yang diperlukan sudah benar semua.Jika
masih  ada  kekurangan  atau  ada  bagian  yang  belum benar maka kita harus memperbaikinya lagi.

## 2.5 Experimentation
a. Perform simulation runs
Tahapan  ini  dijalankan  semua  model  skenario yang  telah  didesain  pada  tahapan  sebelumnya.Pada OPNET  cukup  mengklik  Icon  Run,  setelah  itu konfigurasi rencana jalannya simulasi yang diinginkan, seperti lamanya waktu simulasi dan sebagainya.
Gambar 8 . Icon Run
IV.   A NALISA H ASIL
a. Interpret and present results
Analisa  hasil  simulasi  akan  dipresentasikan berdasarkan parameter:
1. Delay
Tabel 4. Rata-rata hasil delay semua skenario Perbandingan OLSR GRP Skenario 1 / 50 node 0.000355472 0.000349544 Skenario 2 / 100 node 0.000460557 0.000551063 Skenario 3 / 150 node 0.000573644 0.000810786 Rata-rata 0.00046 0.00057
Hasil perbandingan OLSR dan GRP terhadap rata- rata delay yang  terjadi  dari  semua  skenario menunjukkan  bahwa  OLSR  mengalami delay yang lebih  baik,  dikarenakan  dalam  waktu  simulasi  yang sama,  OLSR  mengalami delay yang  lebih  rendah dibandingkan  GRP.  Perbedaan  performa routing protocol berdasarkan  skenario  yang  diujikan  di tunjukkan oleh grafik dibawah ini:
Gambar 9. delay yang terjadi pada GRP berdasarkan semua skenario 50 node 100 node 150 node S ec o n d Delay GRP time
Gambar 10. delay yang terjadi pada OLSR berdasarkan semua skenario
Pada gambar 9 dan gambar 10 ditunjukkan perubahan delay yang  terjadi  pada  semua  skenario  berdasarkan routing  protocol yang  diujikan.  Ternyata  GRP  yang mengalami delay tertinggi  yaitu  pada  skenario  3 sedangkan  OLSR  masih  berada  dibawah  GRP.  OLSR memiliki delay yang lebih baik dari GRP.
2. Throughput
Tabel 5. Rata-rata hasil throughput semua skenario Perbandingan OLSR GRP Skenario 1 / 50 node 887218.4 169851.4 Skenario 2 / 100 node 6607604.864 595046.728 Skenario 3 / 150 node 18516841.56 939766.68 Rata-rata 8670554.94 568221.603
Tabel  5  .menunjukkan  perbandingan  performa throughput dari  masing-masing  skenario  yang  telah dijalankan.  Ternyata throughput tertinggi  didapatkan oleh  OLSR  dengan  rat-rata  sebesar  8670554.49 bits/sec  atau  bila  dijadikan  KB/s  sebesar  1058  KB/s. sedangkan  GRP  sebesar  568221.603  bits/sec  atau  69 KB/s. Untuk  itu  performansi  OLSR  berdasarkan parameter throughput jauh  lebih  baik  dibandingkan oleh GRP.
Grafik hasil throughput dari semua skenario:
Gambar 11. Perbandingan throughput GRP dari semua skenario
Gambar 12. Perbandingan throughput OLSR dari semua skenario
Grafik (Gambar 11 dan Gambar 12) menunjukkan masing-masing  perbedaan throughput yang  didapat pada 50, 100 dan 150 node berdasarkan rentang waktu sampai  50  menit  waktu  simulasi.  GRP  menunjukkan peningkatan  pelayanan throughput pada  setiap peningkatan  node,  tetapi  saat  di  node  ke  150, throughput menurun  sampai  menyamai  bahkan  lebih lebih  rendah  sedikit  dengan throughput pada  saat  100 node.Banyak  faktor  yang  menyebabkannya,  bisa  saja kepenuhan  paket  data  yang  dibroadcast  juga  bisa mempengaruhi kualitas jaringan.
3. Data dropped
Tabel 6. Rata-rata data dropped yang terjadi pada semua skenario Perbandingan OLSR GRP Skenario 1 / 50 node 0 0 Skenario 2 / 100 node 0 51.276 Skenario 3 / 150 node 0 20.378 Rata-rata 0 23.8846667
Rata-rata data yang hilang selama masa pengujian pada  skenario  1,2  dan  3,  untuk  GRP  sebesar  23.88 bits/sec sedangkan OLSR sebesar 0 bits/sec atau tidak ada  data  yang  hilang  sama  sekali  selama  masa pengujian.Dari  ketiga  skenario  yang  telah  penulis jalankan,  bisa  disimpulkan  bahwa  OLSR  yang  lebih baik data  dropped- nya  daripada  GRP.  Berikut  Grafik perbandingan data  dropped yang  terjadi  pada  kedua routing protocol :
Gambar 13. Perbandingan data dropped GRP terhadap semua skenario
Gambar 14. Perbandingan data dropped OLSR terhadap semua skenario
Grafik (gambar 13dan 14) menunjukkan perbandingan data  dropped yang  terjadi  pada routing protocol GRP.  Saat  jumlah  node  sebanyak  100  node mengalami kehilangan data yang sangat tinggi, namun berkurang drastis ketika node mencapai 150 node.
Sedangkan  OLSR,  sama  sekali  tidak  terjadi data dropped .  Dan  tentu  saja,  OLSR  yang  lebih  baik
50 node 100 node 150 node S e co n d Delay OLSR 50 node 100 node 150 node b it s/ se c Throughput GRP 50 node 100 node 150 node b it s/ se c Throughput OLSR 50 node 100 node 150 node b it s/ se c Data Dropped GRP 50, 10, 0 50, 20, 0 50, 30, 0 50, 40, 0
50, 50, 0 100, 10, 0 100, 20, 0 100, 30, 0 100, 40, 0 100, 50, 0 150, 10, 0 150, 20, 0 150, 30, 0 150, 40, 0 150, 50, 0 b it s Data Dropped OLSR 50 100 150
time time time
performansi data  dropped nya  dibandingkan  GRP. Karena  tidak  ada  bit  yang  hilang  selama  pengiriman data ke semua node berlangsung.
V.   K ESIMPULAN DAN S ARAN

## A. Kesimpulan
1. Simulasi dilakukan dengan membuat beberapa model simulasi dengan menggunakan OPNET Modeler  14.5.    Yaitu:  Skenario  1  (50  node), Skenario  2  (100  node)  dan  Skenario  3  (150 node) di area seluas: 100x100 M.
2. Dalam  perbandingan Quality  of  Service dari kedua  routing  protocol  OLSR  dan  GRP berdasarkan parameter Delay, Throughput dan Data dropped. Berikut hasil analisanya:
• Perbandingan delay antara  OLSR  dan GRP  ternyata  yang  lebih  baik  adalah OLSR.  Rata-rata delay OLSR:  0.00046 second  atau  0.46  ms  sedangkan  GRP memiliki  rata-rata delay :  0.00057  second atau  0.57  ms  (keduanya Grade 4  ( best ) menurut TIPHON)
• Perbandingan throughput antara  OLSR dan  GRP  yang  lebih  baik  adalah  OLSR.
Rata-rata throughput OLSR:  8670554.94 bits/sec  atau  1058  Kb/s  sedangkan  GRP rata-rata troughput nya: 568221.603 bis/sec atau 69.3 Kb/s
• Perbandingan data  dropped antara  OLSR dan  GRP  yang  lebih  baik  adalah  OLSR. Selama pengujian OLSR tidak  mengalami data  dropped sedangkan  GRP  rata-rata Data  dropped yang  terjadi:  23.8846667 bits/sec

## B. Saran
1. Disarankan  untuk  melakukan  perbandingan dengan membedakan teknologi wireless seperti  WIMAX,  bluetooth  dan  infrared sebagai faktor media akses dan parameter lain yang  digunakan seperti PDR (Packet Delivery Ratio), Overhead dll.
2. Disarankan untuk melakukan pengujian routing protocol MANET secara realtime.
3. Disarankan  untuk  melakukan  perbandingan routing  protocol  OLSR  dengan  routing protocol lain.

## D AFTAR P USTAKA
[1]  Basagni,  Stefano.  Conti,  Marco.  Giordano,  Silvia. Stojmenovic,  Ivan.  2004. MOBILE  AD  HOC NETWORKING . A Jhon Wiley & Sons, Inc : IEEE PRESS. New Jersey [2]  Sarkar, Subir Kumar. Basavaraju, TG.
Puttamadappa,  C.  2008. Ad  Hoc  Mobile  Wireless Network .  Taylor  &  Francis  Group,  LLC:  New York
[3]  Ashtiani, Hossein. Pour, Hamed Moradi. Nikpour, Mohsen.  2010. A  Survey  of  MANET  Routing Protocols in Large-Scale and Ordinary Networks. .Vol. 10, Issue 13 (Ver. 1.0) : GJCST
[4] Sun, Jun-Zhao. 2001. Mobile Ad Hoc Networking:
An Essential Technology for Pervasive Computing. University of Oulu.Finlandia.
[5] Affandes,  Muhammad.  2011. Mobile  Adhoc Network.
http://affandezone.wordpress.com/2011/10/30/3- routing-pada-manet/.  diakses  pada  tanggal  14  Juli 2012 Pkl. 20.00 WIB
[6]  Johnson D. 1994. Routing in Ad Hoc Networks of Mobile  Hosts, Proc.  IEEE  Workshop  on  Mobile Comp. System and Appls
[7]  Vats,  Kuldeep.  Sachdeva,  Monika.    Saluja  , Krishan.  Rathee,  Amit.  2012. Simulation  and Performance  Analysis  of  OLSR  Routing  Protocol Using  OPNET. Volume  2,  Issue  2:  IJARCSSE. India
[8]  Flannagen,  Mike.  Froom,  Richard.  Turek,  Kevin.
2003. Cisco  Catalyst  QoS:  Quality  of  Service  in Campus Networks. Cisco Press
[9]  Kumar,  Mukesh.  Rishi,  Rahul.  Madan,  D.K. ISSUES  AND  CHALLENGES  OF  QUALITY  OF SERVICE IN MOBILE ADHOC NETWORK. Vol 1. No. 3: IJCSET
[10] Madani,  Sajjad  A.  Kazmi,  Jawad.  Mahlknecht,
Stefan. Wireless  sensor  networks:  modeling  and simulation . CIIT& Vienna University
[11] Maria, Anu. 1997. Introduction To Modeling And Simulation . State University of New York. USA