Analisis QOS pada IEEE 802.15.4 dan Pengaruhnya Terhadap Flag Mobility dari Performa WSN

Pada paper ini dianalisis QOS dari WSN apabila source node dibuat bergerak dengan skema pergerakan tertentu.Skema pertama yaitu Random waypoint Mobility dan yang kedua Mobility using flag.

Section pertama merupakan latar belakang dan pendahuluan WSN Section kedua merupakan kilas balik mengenai routing protocol yang digunakan standar

802.15.4 Section ketiga menjelaskan metodologi simulasi yang digunakan Section keempat berisi evaluasi performa Section kelima berisi hasi analisis Section keenam adalah kesimpulan

Tujuan dari paper ini adalah optimasi dari segi Throughput dan end to end delay

I.Pendahuluan dan Latar belakang

Penggunaan WSN sebagai node-node sensor berjumlah besar yang mampu melakukan fungsi komunikasi,komputasi dan sensing.Sensor pada WSN sendiri maksudnya adalah kemampuan node-node untuk menerima data (sensing) secara terus menerus dan mengirim data agar data tersebut mampu dirasakan (sensed) oleh node lain.WSN mempunyai protocol utama yaitu 802.15.4 / Zigbee,yaitu sebuah standar yang didesain sebagai jaringan komunikasi nirkabel dua arah dengan low throughput,low power,low cost dan low complexity.Karena hal itulah WSN mempunyai satu keterbatasan yang telah melekat yaitu keterbatasan daya pancar,penyimpanan dan jumlah proses per waktunya.

WSN terdiri dari node-node sensor yang jumlahnya mencapai ribuan yang saling berkomunikasi,makin banyak node yang mengkover sebuah daerah tertentu maka makin tinggi pula akurasi nya.Komunikasi terjadi baik secara ad hoc maupun melewati sebuah base station yang menyambungkan dengan node lain.

WSN mendukung komunikasi real time dengan parameter QOS yang paling utama adalah delay dan throughput.Delay harus sekecil mungkin dengan throughput sebesar mungkin.Node-node sensor arus mampu melakukan sinkronisasi data satu sama lain dan mampu untuk beradaptasi dengan perubahan dari segi konektivitas akibat kegagalan node.

WSN merupakan self-organizing network sehingga dibutuhkan sensor-sensor berukuran kecil dengan intelegensi tertentu (smart sensor) dengan maksud utama sebagai pelacakan dan pengawasan pada sebuah daerah yang random dengan sifat dense deployment (sensor-sensor tersebut digelar dengan jarak yang berdekatan satu sama lain sehingga terlihat padat).Informasi yang didpatkan harus bisa dikirim keluar jaringan melalui intermediate router node

Pada WSN terdapat dua tipe node,yaitu source node yang melakukan sensing serta koleksi data dan sink node yang menjadi tujuan akhir dari data-data yang telah di sensed & collected tersebut.

II.Kilas balik dari routing protocol yang digunakan oleh standar 802.15.4

802.15.4 merupakan LR-WPAN (Low Rate Wireless Personal Area Network) dan karakteristik dari LR-WPAN ini mirip dengan sensor network dengan topologi star dan peer to peer.maka yang paling cocok routing protocol nya adalah AODV.AODV (Ad-Hoc on Demand Distance Vector) adalah routing protocol yang memulai aktivitas routing berdasarkan “on-demand basis.Didesain utntuk wireless mobile adhoc network yang sangat dinamis.Dalam menentukan rute,AODV pendekatan on-demand artinya Source node dan Intermediate router node menyimpan informasi untuk hop selanjutnya berkaitan dengan data flow masing-masing node untuk transmisi data paket.Demand (permintaan) ditunjukkan dengan aktivitas dari source node yang membanjiri jaringan dengan paket route request (RREQ) untuk mencari rute menuju destination.Ketika sampai di tujuan, route reply (RREP) dikirim melalui jalan yang sama.Rute kemudian tersedia antara source dan destination dan rute ini dijaga terus selama source node membutuhkan (demanding).Jika link hilang maka demand dianggap tidak ada sedangkan source masih membutuhkannya maka akan dikirim paket route error (RRER)

III.Metodologi simulasi

Pada paper ini,sensor network didesain dengan topologi star dan skema mobilitasnya disimulasikan oleh Qualnet Simulator 6.1.

Secara garis besar skenarionya adalah,digelar 18 sensor node dengan topologi star,node 6 berfungsi sebagai sink node yang mengumpulkan data dari berbagai node sensor dan mengirimkannya ke node 7 sebagai external device lalu node lain sebagai sensor node nya

IV.Evaluasi performa

Skenario pertama : Random waypoint mobility

Sink node dan external device dibiarkan diam,yang bergerak adalah source node yang diberikan jalur-jalur random dengan kecepatan maksimum 50m/s dan minimum 0 m/s.Pause time nya 30 detik dan range nya 100 meter

Skenario kedua : Mobility with flag

Sink node dan external device dibiarkan diam,yang bergerak adalah source node dengan pergerakan tergantung flag-flag.Nilai flag data diubah-ubah dengan rentang 30 detik.Flag pertama 30 detik,flag kedua 60 detik,flag ketiga 90 detik dan seterusnya.

Perbandingan dari kedua scenario dianalisis pada dimensi 1500x1500 m selama 505 detik

V.Hasil

Hasil seperti dapat dilihat di paper tersebut,skema kedua memiliki keunggulan dari segi throughput dan jitter,namun scenario pertama memiliki keunggulan dari segi end to end delay

VI.Kesimpulan

WSN sebisa mungkin memiliki maximum throughput dengan minimum delay,namun tidak selamanya kita dapat memperoleh hasil seoptimum itu.Kita dapat mengimplamentasikan kedua skema tergantung situasi teknis dari suatu daerah deployment.Untuk pengembangan selanjutnya,simulasi akan ditambah parameternya yaitu skema modulasi,model persebaran energy ,model baterai dan tipe antenna

Dikumpulkan sebagai tugas mata kuliah rekayasa jaringan kelas TT-35-02

Nama : Hendro Iman Pangestu

Nim : 1101100027