Analisis Performa Protokol LTE untuk Pengiriman Periodic Messages pada Vehicular Network

  Vol. 2, No. 8, Agustus 2018, hlm. 2642-2650 http://j-ptiik.ub.ac.id

  

Analisis Performa Protokol LTE untuk Pengiriman Periodic Messages pada

Vehicular Network

_{1 2 3} Ferra Adelinna Wibowo Putri , Adhitya Bhawiyuga , Kasyful Amron

  Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya _{1 2 3} Email: adelinnaferra@gmail.com, bhawiyuga@ub.ac.id, kasyful@ub.ac.id

  

Abstrak

Long Term Evolution (LTE) adalah sebuah teknologi komunikasi selular wireless mobile dengan

kecepatan pengiriman data pada jalur download sebesar 150 Mbps dan upload sebesar 75 Mbps.

  Melihat performa LTE yang baik, muncul ide untuk menggabungkan LTE sebagai protokol komunikasi pada jaringan kendaraan. Pada dasarnya jaringan kendaraan telah memiliki protokol komunikasi de facto, yaitu protokol komunikasi ad-hoc 802.11p dengan jangkauan pengiriman jarak dekat. Namun, dengan jangkauan pengiriman jarak dekat pada protokol 802.11p terjadi masalah pada komunikasi antara kendaraan dan RSU dalam pengiriman pesan periodik pada kondisi kendaraan bergerak dengan kecepatan tinggi dan Road Side Unit (RSU) tidak berada dalam jangkauan kendaraan. Meskipun LTE hadir dengan infrastruktur non ad-hoc namun LTE menawarkan jangkauan pengiriman luas dan kecepatan pengiriman tinggi. Untuk melihat performa LTE pada jaringan kendaraan maka dilakukan penelitian, dengan skenario lalu lintas yang dipilih adalah skenario lalu lintas dengan kepadatan kendaraan, kecepatan kendaraan, ukuran data, dan frekuensi pengiriman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa LTE memiliki performa yang baik untuk diterapkan dan dikembangkan dalam jaringan kendaraan. Dengan menunjukkan nilai kurang dari 500 ms pada peningkatan grafik end-to-

  

end delay dan packet loss sebesar 0 % pada skenario kecepatan kendaraan dan frekuensi pengiriman

pesan sesuai dengan kebutuhan aplikasi keselamatan pada jaringan kendaraan.

  LTE, jaringan kendaraan, pesan periodik Kata kunci:

Abstract

Long Term Evolution or LTE is a mobile wireless communications technology with downlink data

transmission rate of 150 Mbps and 75 Mbps Uplink. Seeing good LTE performance, came the idea to

combine LTE as a communication protocol on the vehicular network. Basically the vehicular network

already has a de facto communication protocol that is an ad-hoc 802.11p short range communication.

  

However, with close range transmission on the 802.11p protocol there is a problem with the

communication between the vehicle and the Road Side Unit or RSU in the delivery of periodic

messages on the condition of the vehicle moving at high speed and the RSU is not in a vehicle

transmission span. Although LTE comes with non ad-hoc infrastructure but LTE offers wide

transmission range and high transmission speed. To see the performance of LTE on the vehicle

network then do the research, with traffic scenario closer to reality. Preferred scenarios are traffic

scenarios with vehicle density, vehicle speed, transmission data and transmission frequency. The

results show that LTE has a good performance to be applied and developed in the vehicle network. By

showing a small value less than 500 ms in the graphics increase end-to-end delay and 0 % for packet

loss on vehicle speed scenarios and messaging frequency in accordance with the needs of safety

applications on the vehicular network.

  Keywords: LTE, vehicular network, periodic messages

  2014), dengan membangun jaringan kendaraan 1. (vehicular network) menggunakan komunikasi

   PENDAHULUAN ad-hoc yang dikenal sebagai Vehicular Ad-hoc

  Untuk menyediakan layanan keselamatan

  Network (VANET). Kendaraan dan Road Side

  jalan dapat dilakukan dengan mengembangkan

  Unit (RSU) bertukar pesan informasi yang

  sistem transportasi cerdas (Rustom dan Yusuf,

  Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya

2642 berisi kondisi jalan terkini untuk mewujudkan penanganan transportasi dan keadaan darurat yang efisien (Cunha, dkk., 2016).

  Secara de facto komunikasi pada VANET menggunakan protokol 802.11p (Mir dan Filali, 2014), yaitu komunikasi antar kendaraan jarak dekat. Protokol 802.11p adalah pengembangan protokol wireless 802.11 untuk jaringan kendaraan oleh Institute of Electrical and

  End-to-end delay: waktu yang ditempuh oleh paket yang dikirim dengan sukses antara pengirim dan penerima (Mir dan Filali, 2014); 2.

  Komunikasi

  hoc antar kendaraan yang memiliki perangkat On-Board Unit (OBU).

  Vehicle to Vehicle (V2V): komunikasi ad-

  Jaringan kendaraan (vehicular network) adalah jaringan komunikasi antar node kendaraan dan Road Side Unit (RSU) dengan protokol de facto 802.11p (Mir dan Filali, 2014) yang mendukung sistem transportasi cerdas untuk aplikasi keselamatan dan kenyamanan jalan (Rustom dan Yusuf, 2014). Jenis komunikasi pada jaringan kendaraan sebagai berikut (Cunha, dkk., 2016): 1.

  2.1 Vehicular network

  2. VEHICULAR NETWORK DAN LTE

  dibagi jumlah aliran data di jaringan (Mir dan Filali, 2014).

  3. Throughput: jumlah data yang diterima

  terkirim pada pengiriman pesan antara pengirim dan penerima;

   Packet loss: persentase paket yang tidak

  Penelitian ini dilakukan dalam bentuk simulasi dengan menggunakan simulator jaringan OMNet++ dan simulator kendaraan SUMO. Parameter pengujian yang digunakan untuk mengukur performa protokol LTE pada jaringan kendaraan meliputi: 1.

  Electronics Engineers (IEEE). Penggunaan

  3. Apakah protokol LTE bekerja dengan baik untuk pengiriman pesan periodik pada jaringan kendaraan?

  2. Bagaimana pengaruh skenario pengujian terhadap parameter pengujian protokol LTE untuk pengiriman pesan periodik antara kendaraan dan RSU?

  1. Bagaimana kendaraan dan RSU berkomunikasi menggunakan protokol LTE di jaringan kendaraan?

  LTE mampu menyediakan komunikasi antara kendaraan dan RSU dalam jaringan kendaraan non ad-hoc. Hasil penelitian digunakan untuk menjawab rumusan masalah berikut:

  penelitian ini, penulis menggunakan skenario lalu lintas jalan seperti: kepadatan, kecepatan, ukuran data, dan frekuensi pengiriman pesan. Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan apakah jaringan kendaraan dengan protokol

  messages ) antara kendaraan dan RSU. Dalam

  pengiriman data mencapai 150 Mbps (Sauter, 2011). Penelitian sebelumnya terhadap arsitektur VANET dengan protokol 802.11p dan LTE memberikan kesimpulan bahwa jaringan kendaraan dapat dibangun dengan protokol LTE dengan bantuan base station eNodeB (Devarajan, dkk., 2013). Oleh karena itu, pada penelitian ini penulis melakukan penelitian terhadap performa protokol LTE untuk pengiriman pesan periodik (periodic

  evolution (LTE) memiliki kecepatan

  Berdasarkan kebutuhan jaringan kendaraan seperti kecepatan tinggi dan jangkauan pengiriman antara kendaraan dan RSU maka dibutuhkan penelitian terhadap protokol komunikasi yang mampu memenuhi kebutuhan jaringan kendaraan. Salah satu Protokol komunikasi yang memiliki jangkauan pengiriman luas dan kecepatan pengiriman data tinggi adalah LTE. Protokol Long Term

  protokol 802.11p pada komunikasi antara kendaraan dan RSU memiliki kekurangan dalam jangkauan pengiriman pada beberapa kondisi. Sebagai contoh kasus, ketika kendaraan melaju dengan kecepatan tinggi menyebabkan RSU berada diluar jangkaun pengiriman kendaraan, sehingga komunikasi antara kendaraan dan RSU tidak dapat dilakukan. Kendaraan dan RSU tidak dapat menerima pesan yang dikirim oleh masing- masing pihak. Dengan contoh kasus tersebut, penggunaan RSU pada pusat informasi lalu lintas tidak dapat menerima pesan yang dikirim oleh kendaraan untuk menginformasikan kondisi jalan dan kendaraan tersebut secara berkala atau periodik. Kegagalan komunikasi dalam menyampaikan informasi kondisi jalan antara kendaraan dan pusat informasi lalu lintas dapat membahayakan pengemudi kendaraan.

  V2V tidak melibatkan perangkat RSU dalam komunikasi. Komunikasi V2V mendukung aplikasi keselamatan dan distribusi informasi;

  base station atau eNodeB menggunakan radio access network (RAN) untuk menangani fungsi

  Pada arsitektur jaringan LTE perangkat

  Kategori aplikasi pada jaringan kendaraan sebagai berikut (Cunha, dkk., 2016):

  1. Aplikasi keselamatan: aplikasi yang dikembangakan untuk pencegahan kecelakaan dengan menyediakan informasi lingkungan lalu lintas. Aplikasi keselamatan bekerja dengan memberikan informasi lingkungan jalan secara berkala pada pengendara kendaraan dan pusat informasi lalu lintas. Performa yang dibutuhkan oleh aplikasi keselamatan meliputi latensi rendah (≤ 500 ms), jarak jangkauan dekat hingga jauh (300 m - 20 km), frekuensi pengiriman minimum (1 Hz

  OMNet++ adalah sebuah framework simulasi jaringan discrete-event dengan pemrograman bersifat object oriented menggunakan bahasa C++. OMNet++ diciptakan oleh Andras Varga dari departemen telekomunikasi, Technical University of Budapest (Varga dan OpenSim, 2014).

  2.3 OMNet++

  Quality of Service (QoS), dan interoperabilitas dengan akses teknologi 3GPP dan non-3GPP.

  Perangkat eNodeB secara langsung terhubung dengan Evolved Packet Core (EPC) untuk mendukung pengaturan mobilitas, penanganan

  Equipment (UE) dan LTE core network.

  pengaturan dan kontrol radio dan interaksi antara perangkat pengguna atau User

  2. Vehicle to Infrastructure (V2I): komunikasi antara kendaraan dan RSU. RSU berupa perangkat komunikasi wireless yang terletak di tepi jalan. Komunikasi V2I mendukung aplikasi pengumpulan data; 3. Hybrid architecture: komunikasi yang menggabungkan V2V dan V2I. Kendaraan dapat berkomunikasi dengan sesama kendaraan dan RSU. Arsitektur hybrid memungkinkan komunikasi jarak jauh dengan internet.

  MHz. LTE bekerja di jaringan berbasis GSM/EDGE dan UMTS/HSPA. LTE memiliki kelebihan pada aspek performa dan cost yang efisien. Kelebihan tersebut diperoleh dengan menyederhanakan arsitektur jaringan dengan memperkecil jumlah perangkat jaringan dan mengembangkan algoritma penggunaan sumber daya.

• 10 Hz), dan kecepatan data rendah (1 kbps
• 10 kbps); 2.
• – 100 Kbps).

  2011). LTE dikenal pada pasar sebagai komunikasi selular 4G-LTE dan broadband dengan kecepatan akses data untuk download mencapai 150 Mbps dan upload mencapai 75 Mbps yang dapat dicapai pada spektrum 20

  Telecommunications System (UMTS) (Sauter,

  protokol yang dikembangkan oleh 3rd Generetion Partnership Project (3GPP) untuk memenuhi kebutuhan komunikasi pada berbagai aplikasi. LTE adalah pengembangan teknologi komunikasi wireless mobile sebelumnya dengan menambahkan fitur pada standar komunikasi telepon Universal Mobile

  Long Term Evolution (LTE) adalah

  oleh aplikasi hiburan adalah delay yang relatif lebih lama (≥ 500 ms), frekuensi pengiriman minimum 1 Hz, dan kecepatan data rendah hingga menengah (1 Kbps

  smart home. Performa yang dibutuhkan

  Aplikasi hiburan: aplikasi yang dikembangkan untuk mendukung kebutuhan informasi hiburan seperti: akses internet, web browsing, file sharing, dan

  Untuk membangun dan menjalankan simulasi, OMNet++ menyediakan infrastruktur dan tools untuk memprogram simulasi secara manual dan penggunaan library . Pada penelitian ini untuk melakukan pengaturan komponen jaringan kendaraan dapat menggunakan library INET yang terdapat pada

  library VeinsLte, dan library Simulte untuk pengaturan komunikasi dengan protokol LTE.

  2.4 SUMO Simulation of Urban Mobility (SUMO)

2.2 LTE

  adalah aplikasi simulator kendaraan dan lalu lintas open source yang dikembangkan oleh Institute of Transportation System, Berlin. SUMO digunakan untuk pengaturan dan menjalankan simulasi dan evaluasi lalu lintas kendaraan yang terintegrasi pada OMNet++ (Institute of Transportation Systems, n.d.).

  3. LINGKUNGAN PENGUJIAN

  Lingkungan pengujian jaringan kendaraan dirancang pada OMNet++ dengan mengadaptasi peta digital persimpangan jalan M.T. Haryono – Soekarno Hatta kota Malang.

  

Tabel 1. Skenario pengujian

No. Skenario Jumlah Ukuran data Kecepatan Frekuensi

kendaraan (KB) maks. (km/jam) pengiriman

  1. Kepadatan

  10

  1

  40

  1 2.

  20 3.

  30 4.

  40 5.

  50 6.

  60

  7. Kecepatan

  25

  1

  10

  1 8. 20 9. 30 10. 40 11. 50 12.

  60

  13. Ukuran data

  25

  1

  40

  1 14. 2 15. 3 16. 4 17.

  5

  18. Frekuensi pengiriman

  25

  1

  40

  1 19. 2 20. 4 21. 10 22.

  20 Terdapat kendaraan yang melaju di jalan

  dengan perangkat On Board Unit (OBU) dalam kendaraan. OBU berfungsi sebagai User

  Equipment (UE) yang berkomunikasi dengan Road Side Unit (RSU) melalui base station

  eNodeB. Pada penelitian ini, pusat informasi lalu lintas berperan sebagai RSU di jaringan kendaraan dengan memanfaatkan server untuk penyimpanan informasi yang dikirim oleh kendaraan. Gambar 1 menunjukkan rancangan lingkungan pengujian dengan komunikasi antara kendaraan dan RSU atau vehicular to infrastructure .

  Pengaturan protokol LTE dilakukan pada

  library VeinsLte. VeinsLte terdiri dari tiga library , yaitu: Veins untuk pengaturan jaringan Gambar 1. Rancangan lingkungan pengujian

  kendaraan, Simulte untuk pengaturan protokol

  jaringan kendaraan

  LTE, dan INET untuk pengaturan komponen jaringan. Pada penelitian ini menggunakan dan 60 kendaraan. Penentuan nilai kecil pada

  OMNet++ 4.6, SUMO 0.25.0, dan library kelipatan nilai kepadatan bertujuan untuk VeinsLte 1.3. Untuk menjalankan simulasi pengamatan lebih teliti pada parameter jaringan kendaraan, selanjutnya pengaturan pengujian. node jaringan dapat diatur sesuai dengan

  Pada skenario pengujian kecepatan skenario pengujian. Skenario pengujian yang kendaraan, besar kecepatan ditentukan sebesar digunakan meliputi: kepadatan, kecepatan, 10 km/jam, 20 km/jam, 30 km/jam, 40 km/jam, ukuran data, dan frekuensi pengiriman. 50 km/jam, dan 60 km/jam. Penggunaan nilai

  Terdapat empat skenario pengujian dengan maksimum kecepatan sebesar 60 km/jam dua puluh dua kali pengujian seperti pada Tabel berdasarkan kecepatan maksimum kendaraan

  1. Pada skenario kepadatan kendaraan, jumlah yang diijinkan sesuai dengan karakteristik jalan kendaraan ditentukan sebesar 10, 20, 30, 40, 50, yang digunakan dalam pengujian. Jalan yang digunakan dalam pengujian diadaptasi dari peta persimpangan jalan Soekarno-Hatta dan jalan M.T. Haryono kota Malang. Penentuan nilai ukuran data pada setiap pengiriman sebesar 1 KB, 2 KB, 3 KB, 4 KB, dan 5 KB berdasarkan nilai maksimum dari contoh aplikasi keselamatan pada jaringan kendaraan (Mir dan Filali, 2014). Penentuan nilai frekuensi pengiriman dilakukan dengan meningkatkan nilai frekuensi pengiriman dua kali lipat untuk memperoleh pengamatan yang lebih teliti pada nilai parameter pengujian.

  Grafik pada Gambar 2(a) menunjukkan peningkatan end-to-end delay secara bertahap dan terjadi anomali ketika jumlah kendaraan 10 dan 20. Peningkatan end-to-end delay pada penambahan jumlah kendaraan disebabkan oleh beberapa faktor. Faktor pertama adalah kedatangan kendaraan pada tracked area jaringan Long Term Evolution (LTE) yang memiliki perbedaan waktu sebesar satu detik mempengaruhi proses otentikasi dan pembentukan radio barrier pada kendaraan sebagai User Equipment (UE). Faktor kedua adalah jumlah pesan periodik menuju Road

  Grafik pada Gambar 2(c) menunjukkan terjadi peningkatan throughput teratur ketika jumlah kendaraan bertambah. Throughput yang diperoleh sebesar 72,279 KBps hingga 221,781 KBps. Peningkatan throughput merupakan kelebihan yang ditawarkan oleh bandwith

  Grafik end-to-end delay pada Gambar 3(a) menunjukkan tidak ada perubahan ketika kecepatan kendaraan bertambah pada saat pengujian. End-to-end delay pada skenario

  4.2 Hasil dan analisis pengujian skenario kecepatan

  proses forwarding pesan dari kendaraan menuju RSU.

  downlink dan uplink membantu mempermudah

  pada RSU yang mampu mencapai 150 Mbps (Sauter, 2011). Protokol LTE memberikan jaminan akses channel untuk setiap kendaraan pada uplink mencapai 75 Mbps (Sauter, 2011). Selain itu pada base station eNodeB, metode FDD yang digunakan untuk memisahkan jalur

  channel LTE dan kecepatan downlink tinggi

  Gambar 2(a). Grafik end-to-end delay Gambar 2(b). Grafik packet loss Gambar 2(c). Grafik throughput loss berkurang karena terjadi penurunan jumlah pengiriman pesan periodik dari kendaraan.

4. HASIL DAN ANALISIS

4.1 Hasil dan analisis pengujian skenario kepadatan

  Side Unit (RSU) hanya melalui satu base station , penambahan jumlah kendaraan

  jauh dengan base station maka jumlah packet

  station . Ketika jarak kendaraan menjadi lebih

  disebabkan oleh jarak kendaraan yang meninggalkan jaringan kendaraan dan base

  packet loss pada jumlah kendaraan 50 dan 60

  60. Peningkatan packet loss disebabkan oleh bertambahnya trafik jaringan dan proses otentikasi yang lama. Ketika proses otentikasi berlangsung terlalu lama dan tidak dapat ditemukan informasi subscriber maka UE secara otomatis dilepaskan dari proses otentikasi sehingga terdapat paket yang hilang dalam poses pengiriman. Anomali penurunan

  Grafik pada Gambar 2(b) terjadi peningkatan packet loss ketika jumlah kendaraan sebesar 40 dan 50. Kemudian terjadi penurunan packet loss ketika jumlah kendaraan sebanyak

  memperbesar jumlah pengiriman dan trafik jaringan. Faktor ketiga adalah jarak masing- masing kendaraan yang memasuki jaringan kendaraan terhadap letak base station berbeda- beda mempengaruhi besar delay.

  Gambar 3(a). Grafik end-to-end delay Gambar 3(b). Grafik packet loss Gambar 3(c). Grafik throughput

  Gambar 4(a) adalah grafik hasil pengujian dengan skenario ukuran data yang menunjukkan end-to-end delay. Pada pengujian dengan ukuran data 1 KB, grafik menunjukkan

  packet loss menunjukkan bahwa kinerja base station tunggal memiliki penurunan ketika

  Grafik packet loss pada Gambar 4(b) dijelaskan sebagai berikut: pada pengujian dengan ukuran data 1 KB packet loss 0 %, pada pengujian dengan ukuran data 2 KB packet loss 1,55 %, pada pengujian dengan ukuran data 3 KB packet loss 2 %, pada kondisi 4 KB dan 5 KB packet loss 5 % dan 6 %. Peningkatan secara bertahap pada packet loss dipengaruhi oleh jumlah kendaraan yang stabil, sehingga jumlah pesan yang dikirim tetap. Peningkatan

  penambahan trafik jaringan dan penggunaan satu base station mempengaruhi proses pengiriman periodik secara unicast single hop melalui base station yang meneruskan pesan ke RSU. Meskipun protokol LTE memiliki kemampuan yang baik pada akses channel, namun protokol LTE sensitif terhadap peningkatan ukuran data yang juga meningkatkan trafik jaringan sehingga mempengaruhi kenaikan end-to-end delay.

  End-to-end delay bertambah karena terdapat

  pengujian ukuran data dipengaruhi oleh pengiriman pesan periodik yang bertambah 1 KB berturut-turut hingga pengujian ke lima.

  to-end delay menjadi 0,2186 s. Peningkatan end-to-end delay secara bertahap pada

  ukuran data 2 KB end-to-end delay sebesar 0,2515 s. Terjadi anomali pada pengujian dengan ukuran data 3 KB, yaitu penurunan end-

  end-to-end delay 0,0223 s, pengujian dengan

  4.3 Hasil dan analisis pengujian skenario ukuran data

  kecepatan sebesar 0,0358 s untuk enam kali pengujian. Kecepatan kendaraan memiliki pengaruh ketika node kendaraan bersaing untuk mengakses channel yang digunakan dalam proses pengiriman pesan. Kendaraan dengan kecepatan lebih rendah cenderung lebih mudahmengakses channel. Namun ketika LTE menyediakan metode FDD yang memisahkan

  akses channel untuk setiap kendaraan dalam pengujian dengan kecepatan beragam.

  throughput adalah protokol LTE menyediakan

  tidak terjadi perubahan pada skenario kecepatan. Throughput pada skenario kecepatan adalah 133,56646 KBps. Faktor yang mempengaruhi kestabilan nilai parameter pengujian end-to-end delay, packet loss, dan

  throughput. Grafik throughput menunjukkan

  Gambar 3(c) adalah grafik hasil pengujian dengan skenario kecepatan yang menunjukkan

  Grafik packet loss pada Gambar 3(b) tidak menunjukkan perubahan pada skenario kecepatan. Packet loss pada skenario kecepatan adalah 0 %. Dengan variabel kontrol yang sama pada setiap pengujian menunjukkan bahwa dengan jaminan channel yang tersedia untuk setiap kendaraan untuk setiap waktu maka perbedaan kecepatan kendaraan tidak berpengaruh dalam proses pengiriman pesan pada jaringan kendaraan dengan protokol LTE.

  maka setiap kendaraan dengan protokol LTE dapat dengan adil memperoleh akses channel yang sama.

  channel untuk kebutuhan uplink dan downlink

  ukuran data diperbesar. Dalam satu jaringan LTE diperlukan lebih dari satu base station untuk menangani kebutuhan kapasitas sinyal dan trafik (Sauter, 2011). Hal ini desebabkan Gambar 4(a). Grafik end-to-end delay Gambar 4(b). Grafik packet loss Gambar 4(c). Grafik throughput

  oleh jaringan LTE pada penelitian jaringan kendaraan ini menggunakan single cell dengan satu base station.

  Peningkatan throughput pada Gambar 4(c) untuk tiap ukuran data yang dikirim menunjukkan rata-rata sebesar 117,949 KBps. Peningkatan throughput merupakan kelebihan yang ditawarkan oleh bandwith channel LTE dan kecepatan downlink tinggi pada RSU yang mampu mencapai 150 Mbps (Sauter, 2011). Protokol LTE memberikan jaminan akses

  channel untuk setiap kendaraan pada uplink

  mencapai 75 Mbps (Sauter, 2011). Selain itu pada base station eNodeB, metode FDD yang digunakan untuk memisahkan jalur downlink dan uplink mempermudah proses forwarding pesan dari kendaraan menuju RSU.

  Grafik pada Gambar 5(a) adalah hasil pengujian dengan skenario frekuensi pengiriman yang menunjukkan end-to-end

  delay . Peningkatan end-to-end delay pada

  frekuensi pengiriman 10 Hz dan 20 Hz lebih besar disebabkan jumlah pengiriman pesan periodik sebesar sepuluh kali dan dua puluh kali

  Gambar 5(a). Grafik end-to-end delay Gambar 5(b). Grafik packet loss Gambar 5(c). Grafik throughput

  tiap satu detik dibandingkan pengiriman dengan frekuensi 1 Hz, 2 Hz, dan 4 Hz. Peningkatan nilai parameter pengujian berbanding lurus dengan penambahan frekuensi pengiriman. Frekuensi pengiriman maksimum mencapai 20 kali pengiriman per detik untuk setiap kendaraan. Grafik menunjukkan bahwa end-to-

  end delay dengan skenario frekuensi

  pengiriman kecil, maka end-to-end delay juga relatif kecil. Faktor yang menyebabkan peningkatan end-to-end delay adalah penggunaan metode pengiriman unicast single

  hop dalam proses pengiriman pesan periodik

  dari kendaraan ke RSU. Meskipun LTE menyediakan kebutuhan delay namun tetap memiliki sensitivitas terhadap trafik jaringan. Dengan frekuensi pengiriman yang besar jaringan LTE membutuhkan dukungan eNodeB untuk menangani jumlah kendaraan dan pesan yang dikirim.

4.4 Hasil dan analisis pengujian skenario frekuensi pengiriman

  Gambar 5(b) adalah grafik hasil pengujian dengan skenario frekuensi pengiriman yang menunjukkan packet loss. Peningkatan packet

  loss

  4. Berdasarkan nilai parameter pengujian pada pengujian ukuran data, protokol LTE memiliki performa yang baik ketika digunakan berkomunikasi dengan kondisi ukuran data yang sesuai untuk aplikasi keselamatan jalan. Ukuran data yang dikirim bepengaruh terhadap peningkatan nilai parameter pengujian. Hal ini disebabkan oleh peningkatan trafik pada jaringan kendaraan. Jaringan kendaraan pada penelitian ini menggunakan komunikasi unicast dengan single hop dan

  packet loss yang besar disebabkan oleh trafik

  jaringan yang meningkat ketika dalam satu waktu pengiriman pesan dilakukan sebanyak sepuluh hingga dua puluh kali lipat. Peningkatan packet loss yang signifikan disebabkan oleh jumlah trafik jaringan yang besar. Sehingga performa pengiriman pesan menggunakan LTE mengalami penurunan. Seperti pada analisis end-to-end delay faktor yang menyebabkan terjadinya sensitivitas dari performa LTE terletak pada penggunakan metode pengiriman unicast single hop antara kendaraan dan RSU melalui eNodeB.

  Gambar 5(c) adalah hasil pengujian dengan skenario frekuensi pengiriman yang menunjukkan throughput . Peningkatan

  throughput yang besar pada frekuensi

  pengiriman 10 Hz dan 20 Hz disebabkan frekuensi pengiriman pesan periodik sebesar sepuluha kali dan dua puluh kali tiap satu detik dibandingkan dengan pengiriman dengan frekuensi 1 Hz, 2 Hz, dan 4 Hz. Peningkatan

  throughput merupakan kelebihan yang

  ditawarkan oleh bandwith channel LTE dan kecepatan downlink tinggi pada RSU yang mampu mencapai 150 Mbps (Sauter, 2011). Protokol LTE memberikan jaminan akses

  channel untuk setiap kendaraan pada uplink

  mencapai 75 Mbps (Sauter, 2011). Selain itu pada base station eNodeB, metode FDD yang digunakan untuk memisahkan jalur downlink dan uplink membantu mempermudah proses

  forwarding pesan dari kendaraaraan menuju RSU.

  pada frekuensi pengiriman 10 Hz dan 20 Hz disebabkan jumlah pengiriman pesan periodik sebesar sepuluh kali dan dua puluh kali tiap satu detik dibandingkan pengiriman dengan frekuensi 1 Hz, 2 Hz, dan 4 Hz. Peningkatan

  5. Berdasarkan nilai parameter pengujian pada pengujian frekuensi pengiriman, protokol LTE memiliki performa yang baik ketika digunakan berkomunikasi dengan kondisi frekuensi pengiriman minimum sebesar 1 Hz. Frekuensi pengiriman bepengaruh terhadap peningkatan nilai parameter pengujian. Hal ini disebabkan oleh peningkatan trafik jaringan. Jaringan kendaraan pada penelitian ini menggunakan komunikasi unicast dengan single hop dan

  sensitivitas protokol LTE pada trafik jaringan;

  base station tunggal yang menyebabkan

5. KESIMPULAN 1.

  menghubungkan kendaraan dan RSU dengan jaringan core sehingga kendaraan dapat berkomunikasi dengan RSU; 2. Berdasarkan nilai parameter pengujian pada pengujian kepadatan, protokol LTE memiliki performa yang baik ketika digunakan berkomunikasi dengan kondisi jumlah kendaraan yang beragam. Kepadatan kendaraan bepengaruh terhadap peningkatan nilai parameter pengujian. Hal ini disebabkan oleh proses otentikasi kendaraan sebagai User Equipment (UE) untuk menjadi subscriber pada jaringan kendaraan menyebabkan bertambahnya waktu delay. Selain itu, jarak kendaraan terhadap RSU juga mempengaruhi delay pengiriman pesan periodik; 3. Berdasarkan nilai parameter pengujian pada pengujian kecepatan, protokol LTE memiliki performa yang baik ketika digunakan berkomunikasi dengan kondisi kecepatan kendaraan yang beragam. Kecepatan kendaraan tidak memiliki pengaruh terhadap perubahan nilai parameter pengujian. Jaringan kendaraan dengan protokol LTE memberikan jaminan akses channel yang adil pada setiap kendaraan dengan kecepatan beragam yang akan melakukan pengiriman pesan secara periodik kepada RSU;

  base station eNodeB yang berfungsi untuk

  kendaraan dapat dibangun dengan dukungan protokol LTE dan infrastruktur

  Side Unit (RSU) pada sebuah jaringan

  base station tunggal yang menyebabkan

  sensitivitas protokol LTE pada trafik jaringan;

  Komunikasi antara kendaraan dengan Road

  6. Berdasarkan performa protokol LTE untuk pengiriman pesan periodik antara kendaraan dan RSU pada masing-masing skenario pengujian, protokol LTE dapat menangani kebutuhan jaringan kendaraan dengan topologi yang dinamis dengan perubahan kecepatan kendaraan. Selanjutnya, protokol LTE dengan menunjukkan end-to-end delay kurang dari 500 ms pada frekuensi pengiriman minimum 1 Hz

• – 4 Hz, dan packet loss yang rendah pada skenario kepadatan untuk mendukung kebutuhan aplikasi keselamatan pada jaringan kendaraan. Oleh karena itu, protokol LTE memiliki performa yang baik dalam jaringan kendaraan untuk mendukung pengiriman pesan periodik antara kendaraan dan RSU.

  [pdf] Tersedia di: < > [Diakses 24 Juli 2017]

  Heterogeneous Vehicular Networks Simulator for Intelligent Transportation Systems: A research and evaluation study .

  Rustom, A., dan Yusuf, T., 2014. VeinsLte: A

  Journal on Wireless Communications and Networking. [pdf] Tersedia di: < > [Diakses 24 Juli 2017]

  802.11p for vehicular networking: a performance evaluation. EURASIP

  Mir, Z.H., dan Filali, F., 2014. LTE and IEEE

   dan > [Diakses 24 juli 2017]

6. DAFTAR PUSTAKA

  SUMO (0.25.0). [program komputer] Tersedia di: < > [Diakses 24 Juli 2017]

  VANETs: Protocols, applications and challenges . Elsevier: Ad Hoc Networks,

  (4.6). [program komputer] Tersedia di: < > [Diakses 24 Juli 2017]

  24 Juli 2017] Varga, A., dan OpenSim Ltd., 2014. Omnetpp

  Ed. West Sussex: A John Wiley and Sons, Ltd., Publication. [e-book] Tersedia di: < > [Diakses

  Introduction to Mobile Networks And Mobile Broadband . 4 ^th

  Sauter, M., 2011. From GSM to LTE: An

  Cunha, F., Villas, L., Boukerche, A., Maia, G., Viana, A., Mini, R.A.F., dan Loureiroa, A.A.F., 2016. Data communication in

  44, Pp. 90-103. [pdf] Tersedia di: < > [Diakses 24 Juli 2017]

  Hagenauer, F., Dressler, F., dan Sommer, C., 2014. A Simulator for Heterogeneus

  Devarajan, V., Gunasundari, R., Megalajothi,

  D., dan Uvaraj, T., 2013. Performance

  Analysis of Integrated

  VANET-LTE Architecture for Wireless Networks . In:

  IEEE International Conference on Advanced Research in Engineering and Technology, IEEE ICARET. February 2013. Pp.337-341. [pdf] Tersedia di: < > [Diakses 24 Juli 2017] DLR Institute of Transportation System.

  Vehicular Networks . In: Proceeding of 6 ^th

  IEEE Vehicular Networking Conference (VNC 2014), Poster Session 2014. Padenborn, Germany. 3-4 December 2014. Pp. 185-186. [pdf] Tersedia di: <