Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA) for MANETsAlgorithm (ARA) for MANETs

Rionando Jepri (21060112130107)

Pendahuluan

Masalah utama dalam jaringan mobile ADHOCadalah cara mencari route antara dua end pointtelekomunikasi. Ada banyak algoritma routing padajaringan Mobile ADHOC.

Pada presentasi dibawah ini kita akan membahas Pada presentasi dibawah ini kita akan membahastentang Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA)for MANETs. Protokol Routing ARA ini bedasarkantingkah laku koloni semut (Swarm Intelegence).Metode ini digunakan karena kemampuan semutyang dapat menyelesaikan suatu *masalah yangrumit bedasarkan kerja sama.

Tingkah laku semut dalam mencarimakanan

Tingkah laku semut dalam mencarimakanan

1. Pada awalnya, semut berkeliling secara acak, hingga menemukan makanan. LihatGambar-1.

2. Ketika menemukan makanan mereka kembali ke koloninya sambil memberikantanda dengan jejak feromon.

3. Jika semut-semut lain menemukan jalur tersebut, mereka tidak akan bepergiandengan acak lagi, melainkan akan mengikuti jejak tersebut.

4. Mereka kembali dan menguatkannya jika pada akhirnya mereka punmenemukan makanan.menemukan makanan.

5. Bila seekor semut yang secara tidak sengaja menemukan jalur optimal akanmenempuh jalur ini lebih cepat dari rekan-rekannya, melakukan round-trip lebihsering, dan dengan sendirinya meninggalkan feromon lebih banyak dari jalur-jalur yang lebih lambat ditempuh.

6. Feromon yang berkonsentrasi tinggi pada akhirnya akan menarik semut-semutlain untuk berpindah jalur, menuju jalur paling optimal, sedangkan jalur lainnyaakan ditinggalkan.

7. Pada akhirnya semua semut yang tadinya menempuh jalur yang berbeda-bedaakan beralih ke sebuah jalur tunggal yang ternyata paling optimal dari sarangmenuju ke tempat makanan. Lihat Gambar 2.

Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA)

Algoritma dari koloni semut mencari jalanterpendek untuk sampai pada makanan iniDigunakan sebagai salah satu algoritmarouting pada MANETs Yaitu ARA.routing pada MANETs Yaitu ARA.

MENGAPA Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA)?

Dynamic topolgy . Algoritma ini bekerja bedasarkan sistem agent danbekerja dengan semut secara induvidual. Menyebabkan adaptasi yang baikpada topologi jaringan yang ada.

Link quality. Memungkinkan menentukan kualitas link dengan komputasidari konsentrasi pheromon, terutama proses evaporation . Hal ini akandari konsentrasi pheromon, terutama proses evaporation . Hal ini akanmeningkatkan pemilihan jalur bedasarkan kualitas dari link.

Support for multi-path setiap node mempunyai routing table ke semuanode tetangga yang juga mencantumkan nilai dari konsentrasi pheromondari node yang tersedia. Pemilihan node berikutnya bedasarkankonsentrasi pheromon , yang mana menyediakan kemungkinan untuksetiap link . Maka dari itu Algoritma ini mendukug multipath routing.

Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA)

The Routing Algorithm sangat mirip dengan algoritma kolonisemut mencari jalan terpendek untuk sampai pada makanan.

Sama seperti algoritma lainnya ARA terdiri dari 3 fase yaitu:

1. Route Discovery Phase1. Route Discovery Phase

2. Route Maintenance

3. Route Failure Handling

Route Discovery Phase

Pada fase ini jaringan baru akan dibuat dengan batuanforward ant (FANT) dan backward and (BANT). FANTadalah agent yang membentuk jalur pheromon ke nodesumber, sedangkan BANT membentuk jalur pheromonmenuju node tujuan. FANT dan BANT adalah packet kecilmenuju node tujuan. FANT dan BANT adalah packet kecildengan urutan nomor urutan yang unik. Sehingga nodebisa membedakan packet bedasarkan nomor urutan danalamat sumber dari FANT dan BANT

Route Discovery Phase

Sebuah FANT akan di broadcast oleh pengirim dan akandisebarkan ke node tetangga . Node yang baru pertama kalimenerima FANT akan membuat catatan pada routing tablemengenai alamat tujuan, hop selanjutnya, dan nilaipheromonnya. Diman Node menerjemahkan alamat sumberFANT sebagai alamat tujuan, alamat dari node sebelumnyaFANT sebagai alamat tujuan, alamat dari node sebelumnyasebagai next hop dan menghitung nilai pheromon bedasarkanjumlah hop yang dibutuhkan FANT untuk mencapai node. Lalunode menyebarkan FANT ke node tetangga . FANT melewatinode yang sama akan dideteksi melalui nomor urutannya danlangsung di hancurkan

Route Discovery Phase

Ketika Suatu FANT sampai pada node tujuannyaMAKA FANT maka informasinya akan diektraks danlangsung dihancurkan. Selanjutnya membuat BANTuntuk dikirim ke node pengirim. BANT mempunyaitugas sama dengan FANT, membuat jalur menujutugas sama dengan FANT, membuat jalur menujunode ini. Ketika node pengirim Menerima BANT darinode tujuan , maka jalur terbentuk dan packet datadapat dikirim.

Route Discovery Phase

Route Maintenance

Pada fase route maintenance ini , bertanggung jawabperkembangan dari route selama komunikasi. ARA tidakmembutuhkan packet special untuk mantenance route.Karena sekali FANT dan BANT membangun jalur pheromonantara node sumber dan tujuan, berikutnya packet data akanantara node sumber dan tujuan, berikutnya packet data akandigunakan untuk mempertahankan jalurnya. Sama sepertidialam, jalur yang telah terbangun tidak akan membiarkannilai pheromon awal tetap untuk selamanya. Nilai daripheromon akan bertambah bila jalur tersebut selalu dilewatipacket, sementara nilainya akan berkurang seiring persamaanberikut

Route Maintenance

Untuk mencegah loop yang tidak diinginkan setiappacket yang melewati node yang sama 2 kali, dapatdideteksi bedasarkan alamat sumber dan nomorurutan di node tersebut. Lalu node ini akanmemberikan flag DUPLICATE_error dan mengirimkanmemberikan flag DUPLICATE_error dan mengirimkanpacket ke node sebelumnya. lalu Node sebelumnyaakan mematikan link yang menuju node ini. Sehinggadata tidak akan melewati jalur tersebut.

Route Failure Handling

Pada fase terakhir dari ARA adalah menangani gagal routing, terutama disebabkan mobilitas node yang mana merupakanhal yang sangat wajar dalam MANETs. ARA mengetauhi route yang gagal bedasarkan hilangnya acknoledgement. Jikasebuah node mendapatkan pesan ROUTE_error pada link tertentu, pertama tama ia kan menonaktifkan link tersebut, tertentu, pertama tama ia kan menonaktifkan link tersebut, dengan mengatur nilai pheromone =0

Lalu node akan mecari link alternatif pada table routingnya. Jika ada maka packet akan dikirimkan melalui link alternatifini. Jika packet kembali ke node sumber tidak mencapai tujuanmaka sumber akan harus memulai dari fase route discovery lagi

Perbandingan ARA dengan algoritmarouting lain

Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA) for MANETsPendahuluan Tingkah laku semut dalam mencari makananTingkah laku semut dalam mencari makananAnt-Colony Based Routing Algorithm (ARA)MENGAPA Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA)?Ant-Colony Based Routing Algorithm (ARA)Route Discovery PhaseRoute Discovery PhaseRoute Discovery PhaseRoute Discovery PhaseRoute MaintenanceRoute MaintenanceRoute Failure HandlingPerbandingan ARA dengan algoritma routing lain