Abstrak — Vehicular  Ad  hoc  Network (VANETs)  adalah  teknologi komunikasi  yang  menggunakan  jaringan ad  hoc untuk berkomunikasi.  Pengembangan  VANETs  berfokus  kepada routing  protocol yang  dinamis  yang  dapat  bertahan  pada lingkungan  VANETs  yang  cepat  dan  tidak  terprediksi. Greedy Perimeter  Stateless  Routing (GPSR)  merupakan  salah  satu protokol  dalam  VANETs  yang  bekerja  secara geographic . Pengiriman  paket  data  dilakukan  secara greedy berdasarkan posisi  node  tetangga  menuju  node destination. Oleh  karena  itu, dibutuhkan  proses route  discovery agar  GPSR  bisa  mendeteksi ketersediaan  rute  menuju  node destination .  GODV  adalah modifikasi  dari  GPSR  yang  mengadopsi  proses route  discovery pada Dynamic  Source  Routing (DSR).  Sebelum  melakukan pengiriman  paket  data,  node  sumber  mengirimkan  paket route request menuju  node destination .  Lalu  node destination akan merespon  dengan  mengirimkan  paket route  reply kembali  node sumber dengan menyimpan titik-titik rute pengiriman paket data yang  digunakan  sebagai  implementasi  konsep overlay  network . Hasil  pengujian  yang  dilakukan  menunjukkan  bahwa  GODV memberikan nilai rata-rata packet delivery ratio (PDR) yang lebih baik dibandingkan dengan GPSR dengan kenaikan PDR sebesar 16 %.
Kata Kunci — Overlay Network , GPSR, DSR, VANETs.

## I. PENDAHULUAN
emakin pesatnya perkembangan teknologi, aspek komunikasi antar komputer menjadi sangat penting. Salah satu  cara  komputer  berkomunikasi  adalah  menggunakan jaringan ad  hoc .  Dalam  jaringan ad  hoc setiap  komputer terkoneksi  satu  sama  lain  secara  langsung  tanpa  bergantung pada router atau access  point .  Salah  satu  system  yang menggunakan jaringan ad hoc adalah VANETs.
VANETs  merupakan  pengembangan  dari Mobile  Ad  Hoc Network (MANET)  yang  diapkikasikan  dalam  kendaraan. Jaringan VANETs memungkinkan kendaraan saling berkomunikasi  tanpa  membutuhkan  pengaturan  infrastruktur tersentral  ataupun  server  yang  digunakan  untuk  mengontrol kerjanya.  VANETs  memiliki  banyak routing  protocol ,  salah satunya  adalah Greedy  Perimeter  Stateless  Routing (GPSR) yang akan digunakan nantinya.
Greedy Perimeter Stateless Protocol (GPSR) menggunakan posisi  node  secara geographic untuk  mengetahui  posisi destination .  Untuk forwarding paketnya  GPSR  akan  mencari node mana yang paling dekat dengan destination secara greedy tanpa  tahu  apakah  node  tersebut  benar-benar  bisa  digunakan
untuk  mengirimkan  paket.  Oleh  karena  itu,  performa  GPSR perlu  ditingkatkan  dengan  cara  menambahkan  metode route discovery yang  akan  digunakan  untuk  mencari  rute  menuju destination.
Greedy  Perimeter  Stateless  Routing (GPSR)  akan dimodifikasi dengan metode route discovery protokol DSR dan menerapkan konsep overlay network yang diberi nama GODV. Uji  coba  akan  dilakukan  dan  akan  membandingkan  performa protokol  GPSR  dan  GODV  dengan  skenario grid dengan beberapa variasi node.

## II. ANALISIS DAN PERANCANGAN
A. Vehicular Ad-Hoc Network (VANETs)
Vehicular Ad hoc Network merupakan bentuk dari jaringan nirkabel  yang  bersifat ad  hoc dan  merupakan  pengembangan dari
Mobile Ad hoc Network (MANET) yang mempertimbangkan  semua  kendaraan  di  dalam  jaringan sebagai  node  yang  digunakan  untuk  berkomunikasi  dengan kendaraan  lainnya  pada  cakupan  tertentu.  Pada  MANET maupun VANETs, node yang bergerak bergantung pada ad hoc routing  protocol untuk menentukan  bagaimana  cara mengirimkan pesan dari source node menuju destination node . Ad  hoc  routing  protocol dapat  diklasifikasikan  menjadi  dua kategori,  yaitu Topology-Based  Routing dan Geographic Position-Based  Routing .  Meskipun  menggunakan routing protocol yang sama, VANETs memiliki perbedaan karakteristik  dengan  MANET.  Pergerakan  pada  VANETs dibatasi oleh bentuk jalan yang dilalui kendaraan dan kecepatan kendaraan yang cenderung lebih cepat.Terdapat dua jenis node yang  tergabung  pada  VANETs,  yaitu Road-side  Unit (RSU) dan On-board Unit (OBU). -lain. OBU merupakan kendaraan yang berjalan pada suatu bidang jalan.

## Implementasi Konsep Overlay Network pada Greedy Perimeter Stateless Routing (GPSR) di VANETs
Kevin Arditya, Supeno Djanali, dan Radityo Anggoro Departemen Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : supeno@if.its.ac.id
S

## Gambar 1. Ilustrasi VANET [1]
RSU merupakan node yang terpasang pada bagian jalan yang terhubung  dengan  jaringan backbone untuk  memberikan informasi-informasi penting kepada OBU. lalu lintas, dan lain Informasi  yang  dapat  diberikan  oleh  RSU  adalah  batas kecepatan,  status  lampu  Informasi  yang  dapat  diberikan  oleh OBU antara lain adalah kecepatan, lampu sen, status rem, sudut kemudi, dan kondisi lalu lintas. Ada dua tipe komunikasi yang ada  dalam  VANETs,  yaitu  antara  kendaraan  (yang  memiliki OBU)  dengan  kendaraan  yang  lain  dan  antara  kendaraan dengan RSU. Ilustrasi mengenani komunikasi dalam VANETs dapat dilihat pada Gambar 1.[1]
B. Greedy Parameter Stateless Routing (GPSR) Greedy Perimeter Stateless Routing merupakan Geographical  Routing  Protocol yang  menggunakan position- based  routing ,  di  mana  setiap  node  saling  mengetahui  posisi sendiri dan posisi tetangga terdekatnya. Routing protocol GPSR akan  mengirimkan hello  message secara  berkala  untuk memperbarui  informasi  lokasi  geografis  node  yang  msaih berada  pada  jangkauan  transmisi.  GPSR  menggunakan  dua metode untuk melakukan pengiriman paket data, yaitu Greedy Perimeter dan Perimeter Forwarding . [2]
C. Dynamic Source Routing (DSR)
Dynamic  Source  Routing merupakan routing  protocol yang bersifat reactive yang  artinya  protokol  ini  akan  melakukan route discovery jika sebuah node inisiator ingin berkomunikasi dengan  node  yang  lain,  oleh  karena  itu network  traffic dapat diturunkan.  Sebelum  melakukan  pengiriman  paket  data,  DSR akan  melakukan route  discovery kemudian  menyimpan route path pada header paket  yang  digunakan  untuk  pengiriman paket data. Pada DSR, intermediate node tidak perlu mengurus informasi routing .  Mekanisme route  discovery dapat  dilihat pada  Gambar  2.  Proses route  discovery di  mulai  saat  sebuah node source ingin  berkomunikasi  dengan  node destination . Node source akan  mengirim route  request (RREQ)  menuju node destination . Node intermediate akan menyisipkan dirinya pada route path yang ada pada header RREQ jika belum pernah menerima RREQ tersebut dan menyimpan nomor RREQ pada routing  table, lalu  node  tersebut  akan  melakukan broadcast ulang ke node yang lain. Apabila pada routing table node sudah ada nomor RREQ tersebut maka paket RREQ akan di drop. [3]
Gambar 2. Mekanisme route discovery pada DSR [3]
Gambar 3. Ilustrasi konsep overlay network
D. Overlay Network
Overlay Network adalah suatu jaringan yang dibangun di atas jaringan lain, yang artinya setiap node saling terhubung melalui jaringan virtual di atas jaringan fisik. Konsep overlay network digunakan  pada  proses  pengiriman  paket  data.  Node source secara  langsung  mengirimkan  paket  data  menuju  node destination pada overlay network , namun jika lihat dari physical network pengiriman  paket  data  melalui  node-node  tetangga. Ilustrasi  mengenai  konsep overlay  network dapat  dilihat  pada Gambar 3. [4]
E. GODV
GODV  merupakan  modifikasi  dari  protokol  GPSR  dengan menambahkan proses route discovery dari protokol DSR. Pada GPSR proses pengiriman paket data dilakukan dengan mencari node  yang  terdekat  dengan  node  tujuan  tanpa  mengetahui ketersedian jalan menuju node tujuan. Node yang paling dekat dengan tujuan belum tentu memiliki jalan menuju node tujuan. Pada  GODV  proses  pengiriman  paket  data  dimulai  dengan mencari  ketersedian  rute  menuju  node  tujuan.  Dengan menggunakan  proses route  discovery node  sumber  akan mengetahui  rute  yang  harus  digunakan  dalam  proses pengiriman paket data. Rute yang telah didapatkan merupakan rute  yang  akan  selalu  digunakan  oleh  node  sumber  untuk mengirimkan paket data menuju node tujuan yang sama. Node sumber akan mengirimkan paket route request menuju node  tujuan  untuk  mencari  rute  pengiriman  paket.  Node tetangga yang menerima paket route request akan mengirimkan ulang paket route request apabila node tetangga belum pernah menerima paket route request tersebut. Apabila node tetangga sudah  pernah  menerima  paket route  request maka  paket tersebut  akan  langsung  di drop .  Node  tujuan  akan  merespon paket route  request dengan  mengirimkan  paket route  reply menuju node sumber.
Node  tetangga  yang  menerima  paket route  reply akan membandingkan  posisinya  dengan  posisi  node  sebelumnya. Apabila ada perbedaan posisi berdasarkan sumbu x dan y, maka posisi node tersebut dan node sebelumnya akan disimpan pada header route  reply. Ilustrasi  mengenai  protokol  GODV  dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4. Ilustrasi protokol GODV

## III. UJI COBA
Uji  coba  menggunakan  skenario  grid  dengan  kecepatan  20 m/s dengan menggunakan variasi node 25, 50, 75 dan 100 node. Protokol  yang  digunakan  untuk  uji  coba  adalah  GPSR  dan GODV. Dari hasil uji coba yang dilakukan akan dibandingkan nilai packet delivery ratio (PDR), end to end delay serta routing overhead (RO) dari protokol GPSR dan protokol GODV. Berdasarkan grafik yang ditunjukkan Gambar 5, nilai packet delivery  ratio untuk  protokol  GODV  lebih  tinggi  jika dibandingkan dengan  protokol GPSR. Nilai PDR pada GODV bisa lebih tinggi karena adanya rute pengiriman paket data yang dihasilkan  dari  proses route  discovery .  Rute  yang  dihasilkan dari  proses route  discovery memang  berbeda  dengan  rute pengiriman paket data oleh protokol GPSR yang menggunakan metode greedy forwarding secara langsung.
Gambar 5. Grafik nilai packet delivery ratio
Gambar 6. Grafik nilai end to end delay
Berdasarkan grafik yang ditunjukkan Gambar 6, nilai end to end delay pada protokol GODV lebih tinggi jika dibandingkan dengan  protokol  GPSR.  Nilai end  to  end  delay pada protokol GODV bisa lebih tinggi karena rute yang dihasilkan dari proses route  discovery lebih  jauh  jika  dibandingkan  dengan  rute pengiriman paket data pada protokol GPSR. Ilustrasi mengapa nilai end  to  end  delay pada protokol  GODV  bisa  lebih  tinggi dapat dilihat pada Gambar 4 .
Berdasarkan grafik yang ditunjukkan Gambar 7, nilai routing overhead pada  protokol  GODV  lebih  kecil  jika  dibandingkan dengan protokol GPSR. Nilai routing overhead pada protokol GODV  bisa  lebih  kecil  karena  adanya  rute  pengiriman  paket data yang dihasilkan proses route discovery . Rute pengiriman paket  data  pada  protokol  GODV  meningkatkan  nilai packet delivery  ratio yang  berdampak  pada  turunnya  nilai routing overhead protokol GODV. Nilai routing overhead dipengaruhi oleh banyaknya paket data yang terkirim.
Gambar 7. Grafik nilai routing overhead
Node25 Node50 Node75 Node100 GODV 55,02 51,44 63,24 62,77 GPSR 15,33 15,35 27,61 18,27 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 Pe rs en (% ) Jumlah Node Packet Delivery Ratio GODV GPSR
Node25 Node50 Node75 Node100 GODV 3,24 3,69 5,67 5,84 GPSR 1,48 1,53 2,52 1,40 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 Milidetik (m s) Jumlah Node End to End Delay GODV GPSR
Node25 Node50
Node75 Node10 0 GODV 99,92 367,64 723,74 1321,94 GPSR 139,68 468,55 973,68 2557,67 0,00 500,00 1000,00 1500,00 2000,00 2500,00 3000,00 Pa ket Rou tin g Jumlah Node Routing Overhead GODV GPSR

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Setelah  melakukan  pengujian  dan  evaluasi,  didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Packet  Delivery  Ratio (PDR)  menunjukkan  bahwa  pada, protokol GODV lebih baik dibandingkan dengan protokol GPSR.  Berdasarkan  hasil  uji  coba,  rata-rata  nilai  PDR untuk protokol GODV adalah 52.69 % sedangkan rata-rata nilai PDR untuk protokol GPSR adalah 22.73 %.
2. End  to  end  delay pada  protokol  GODV  lebih  tinggi dibandingkan dengan end to end delay protokol GPSR, hal ini dikarenakan rute perjalanan yang dihasilkan dari route discovery tidak selalu rute yang tercepat. Berdasarkan hasil uji  coba,  rata-rata  nilai end  to  end  delay untuk  protokol GODV adalah 4.24 ms dan rata-rata nilai end to end delay untuk protokol GPSR adalah 1.96 ms.
3. Routing  Overhead pada  protokol  GODV  lebih  baik daripada routing  overhead protokol  GPSR  karena kesuksesan pengiriman paket data lebih baik pada protokol GODV. Berdasarkan hasil uji coba, rata-rata nilai routing overhead untuk  protokol  GODV  adalah  604.63  paket, sedangkan untuk protokol GPSR adalah 889.41 paket.
4. Implementasi route discovery dan konsep overlay network dapat  meningkatkan  rasio  kesuksesan  pengiriman  paket data  pada  VANETs  yang  menyebabkan  turunnya  nilai routing  overhead ,  namun  nilai end  to  end  delay akan meningkat.
5. Rute  yang  didapatkan  dari  proses route  discovery belum tentu  rute  yang  terbaik  karena  akan  ada  kondisi  di  mana
rute yang didapatkan tidak terdapat node untuk melakukan pengiriman paket data.
Adapun  saran-saran  yang  diberikan  untuk  pengembangan sistem ini kedepannya adalah sebagai berikut:
1. Pada saat melakukan perbandingan antara dua posisi node pada  paket  RREP  dapat  ditambahkan  perhitungan  untuk mengetahui  lebih  spesifik  apakah  dua  buah  node  berada pada bidang jalan yang berbeda.
2. Pada  node  inisiator  dapat  di  implementasikan  rute perjalanan menuju lebih dari satu destination .
3. Maintenance rute  perjalanan  dapat  ditambahkan  untuk melakukan route discovery ulang apabila node source dan destination dinamis.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. P. A. Sharma, “Node Selection Algorithm for Routing Protocols in VANET,” nternational  J.  Adv.  Sci.  Technol. ,  vol.  96,  pp.  43–54, 2016.
[2] N.  T.  Silmi, Modifikasi  Protokol  GPSR-MV  dalam  Pemilihan Forwarding Node pada VANET . 2016.
[3] P.  A.  R.  P.  S.  P.  N.  Patel,  “A  Survey  Paper  on  Dynamic  Source Routing Protocol (DSR) in Ad-Hoc Network,” Int. J. Sci. Res. Dev. - IJSRD , vol. 2, no. 10, pp. 43–45, 2014.
[4] J.  G.-J. a.  A.  Gazo-Cervero,  “Overview  and Challenges  of  Overlay Network: A Survey,” Int. J. Comput. Sci. Eng. Surv. , vol. 2, no. 1, pp. 19–37, 2011.