I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   18 ,   N o .   1 A p r i l   20 20 ,   p p.   88 ~ 100   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 1 . pp 88 - 100             88       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Pe r f o r m a n c e   a n a l y si s   o f   w i r e l e ss se n so r   n e t w o r k   w i t h   l o a d   b a l a n c i n g   f o r   d a t a   t r a n sm i ssi o n   u si n g   x b e e   z b   m o d u l e       A h m ad   Y u s u A r d i an s yah 1 ,   R i y an ar to   S a r n o 2   1 D e pa r t m e n t   o f   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy   M a na g e m e nt   ( M M T ) ,   I ns t i t ut   T e kno l o g i   S e p ul u N o pe m b e r   ( I T S ) ,   I ndo ne s i a   2 D e pa r t m e n t   o f   I nf o r m a t i c s ,   I ns t i t u t   T e kno l o g i   S e pul uh   N o pe m be r ,   I nd o ne s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J ul   3 0,   20 19   R e v i s e S e p   1 1 ,   201 9   A c c e pt e O c t   4 ,   20 1 9       I g e ne r a l ,   r e s e a r c i t he   f i e l o f   w i r e l e s s   s e ns o r   ne t w o r ( W S N )   ha s   n e v e r   di s c us s e t h e   r e l i a b i l i t y   a s pe c t   o f   ne t w o r r o ut i ng   w i t r o ut e r   d e v i c e s   t ha t   c a f i nd  n e w   r o ut e s   w he da m a g e   o c c ur s .   T o   da t e ,   o v e r l o a de d   r o ut e r s   w i l l   be   i g no r e d   w i t ho ut   a ny   r e s po ns e   t h a t   g i v e s   c o nt r o l   w h i c c a r e d uc e   t he   q ua l i t y   o f   ne t w o r pe r f o r m a nc e .   T he r e f o r e ,   w e   pr o po s e   r e s e a r c us i ng   t he   A O D V   r o ut i ng ,   a nd   M e s h   r o ut i ng   a l g o r i t hm   t o   f i nd  o t he r   r o ut e s   a s   a n   a l t e r na t i v e   w he p r o bl e m s   o c c ur   a nd  us i ng   t he   R o und  R o bbi ba s e x be e   a l g o r i t hm   o pr o v i di ng   l o a ba l a nc e   c o nt r o l   c a r r i e o ut   by   t he   r o ut e r .   T he   e xpe r i m e n t s   o n   t he   pe r f o r m a nc e   o f   no n - ba l a nc i ng   ne t w o r ks   a nd  b a l a nc i ng   w e r e   c o nduc t e d B o t t r i a l s   u s e d   qua l i t y   o f   s e r v i c e   ( Q o S )   p a r a m e t e r s   a s   a   g ua r a n t e e   o f   pe r f o r m a nc e   t o   be   m o r e   e f f e c t i v e   a nd  i l i n e   w i t e xp e c t a t i o ns .   M e a s u r e m e n t s   p e r f o r m e by   t e s t i ng   t he   pa r a m e t e r s   o f   pa c ke t   l o s s ,   d e l a y ,   t hr o ug hput ,   a n f a ul t   t o l e r a nc e T he   n e t w o r p e r f o r m a nc e   i f i n di ng   o t he r   a l t e r na t i v e   r o ut e s   h a s   be e s uc c e s s f ul l y   c a r r i e d   o ut   by   t r a ns m i t t i ng   100   pa c ke t s   f r o m   t he   e nd  de v i c e   no de   t o   t he   c o o r di na t o r   no de   v i a   t he   r o ut e r   ba s e d   o di s t a nc e   v a r i a t i o ns   f r o m   t o   100   m e t e r s .   T he   r e c ov e r y   t i m e   r e qui r e by   t he   de a d   r o ut e r   t o   f i nd  a no t h e r   r o ut e   w a s   1 s e c o nds ,   t h i s   w a s   r e l a t e t o   t he   pa r a m e t e r   de l a y ,   a nd  f a u l t   t o l e r a nc e .   T h e   e xpe r i m e nt a l   r e s u l t s   o f   t he   no n - ba l a nc i ng   s y s t e m   s ho w e a a v e r a g e   2 %   pa c ke t   l o s s   i o ne   t r a ns m i s s i o n ,   m e a nw h i l e   t he   pa c ke t   l o s s   w a s   s m a l l e r   t h a t h e   p r e v i o us   e xpe r i m e n t   by   37% .   T he r e f o r e ,   t he   W S N   w i t h   ba l a nc i ng   s y s t e m   w a s   pr o v e t o   b e   m o r e   e f f e c t i v e   t ha t   c o ul d   i m p r o v e   Q o S   pe r f o r m a nc e   by   17% .   Ke y w or ds :   D a t a   t ra n s m i s s i o n   L o a b a l a n c i n g   M e s h   t o po l o g y   N o n - b a l a n c i n g   Q o s   Ro ut i n g   Z i gb e e   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   R i y a n a rt o   S a rn o ,   R e s e a r c S upe r v i s o r ,   D e pa r t m e n t   o f   In f o r m a t i c s ,   In s t i t ut   T e k n o l o gi   S e pul u N o pe m b e r ,   J a l a R a y a   IT S ,   K e put i h,   S uko l i l o ,   K o t a   S u ra b a y a ,   J a w a   T i m ur   601 1,   I n do n e s i a .   E m a i l :   r i y a n a rt o @ i f . i t s . a c . i d       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r (W S N )   i s   a   s e n s o n e t w o r k   i n f ra s t r uc t u r e   t h a t   i s   c o nn e c t e w i r e l e s s l y .   In c r e a s i ngl y   r a pi t e c hn o l o gi c a l   de v e l o pm e n t s   ha v e   l e d   t o   t h e   e m e r ge n c e   of  v a r i o us   n e e ds   i n   f i e l ds   s uc h   a s   e n v i r o n m e n t a l   m o n i t o r i ng,   s m a rt   m e t e ri n g ,   l o gi s t i c s ,   s m a rt   a gri c ul t u r e ,   o n e   o f   t h e   p a r t   i i n d us t r y   4. 0   s y s t e m   e xa c t l y   fo r   c o nn e c t i n s y s t e m ,   a n i ndus t ri a l   c o n t r o l I n   t he   n e a r   f ut ur e h o m e ,   s m a rt   c i t i e s ,   a nd  i n dus t r i a l   s e c t o r s   w i l l   i m pl e m e nt   c o m pl e w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ks   t o   t h e i a c c e s s i b i l i t y   t hr o ugh   t h e   i nt e rn e t     n e t w o r [1] .   A l t h o ug h   t h e r e   a r e   m a n y   a dv a n t a ge s   of   W S N ,   i t   s t i l l   ha s   a   l i m i t a t i o n   i n   t h e   a s pe c t   o e n e r gy ,     l i m i t e s t o r a ge   c a pa c i t y ,   unr e l i a b l e   r o ut i n g   a n d   l a c o f   s u pe r v i s i o n   o n   t h e   di s t ri b ut i o t ha t   c a n   a f f e c t   t h e   qua l i t y   of   t h e   i n f o r m e da t a   [2] .   M o r e o v e r ,   t h e   e ff i c i e n c y   o f   r o ut i ng  p r o t o c o l s   i n   W S N   p l a y s   a n   e s s e n t i a l   r o l e   i n   t h e   t ra n s m i s s i o o f   t h e   d a t a   pa c ke t .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e   an al y s i s   o f   w i r e l e s s   s e ns or   n e t w or k   w i t l oad   b al anc i ng   f or   ( A hm ad  Y us u f   A r di a ns y ah )   89   Ro ut i n p r o t o c o l s   pl a y   a n   i m po rt a nt   r o l e   i de v e l o pi n t h e   W S N   n e t w o r w i t h i g h   s e r v i c e   qua l i t y .   By   s e t t i n up  s o p h i s t i c a t e r o ut i n p r o t o c o l s   c a n   r e duc e   t h e   l i m i t e r e s o ur c e s   po s s e s s e by   t h e   W S N   de v i c e s   us e d.   In   t e l e c o m m u n i c a t i o n   a n c o m put e r   s c i e n c e ,   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r i s   t h e   a c t i v e   a r e a   o f   r e s e a r c h.     It   pl a y s   a   m a j o r   r o l e   i n   m a n y   a r e a s   o r e s e a r c h   [3 ] .   A l l   a pp l i c a t i o n s   a r e   i n v o l v e d   by   W S N   s uc h   a s   h e a l t h   c a r e   m o n i t o ri n [4] ,   a r e a   m o n i t o r i ng  [5] ,   q ua l i t y   m a n a ge m e n t   [6] ,   a i r   po l l ut i o n   m o n i t o r i ng  [7] ,   a g r i c ul t u ra l   m a na ge m e n t   [8] ,   na t u r e   d i s a s t e r   p r e v e n t i o [9] ,   e l e c t r i c a l   no s e   [10]   a nd  d a t a   l o ggi n ha v e   us e hi g h   t r a f f i c   fo r   di s t r i b ut i n t h e   e s s e n t i a l   da t a   c a n   r e duc e   t h e   qua l i t y   of  da t a   r e l i a b l e   [11] .   O n e   e xa m pl e   of   a n   e v e n t   w h i c h   c a a f f e c t   t h e   qua l i t y   of   da t a   t ra n s m i s s i o n   i s   B o t t l e n e c k”   a n o ve r   w o r kl o a d.   B o t t l e n e c i s   a   t ra f f i c   j a m   due   t o   e xc e s s i ve   l o a d,   w h i l e   o ve r   w o r kl o a i s   a   t e rm   o f   e x c e s s i ve   w o r kl o a d.   I n   t h i s   s u r v e y   l o a b a l a n c i n g   i s s ue   i s   c o n s i de r e d.   L o a b a l a n c i n t y pi c a l l y   i s   n o t   e qua l l y   di s t r i b ut i n l o a d   o n   a l l   n o de s   i t h e   n e t w o r k,   i t   i n v o l v e s   i de nt i fy i n g   t h e   o pt i m a l   l o a d   o n o de s   of   t h e   n e t w o r t o   i n c r e a s e   i t s   l i f e t i m e   [12] .   V a r i o us   s t udi e s   r e l a t e r e s e a r c h e s   t h e   r o ut i ng  m e t h o of   s e n s o r   n e t w o r ks   a t t e m pt e t o   r e duc e   a l l   n e t w o r l o a ds   t o   e xt e n a nd  b r e a do w n   t r a f f i c   w i t h   v a r i o us   a pp r o a c h e s   [4 - 9] .   P r e v i o us   r e s e a r c h   a l s o   t ri e t o   a ppl y   s i m ul a t e   v a r i o us   W S N   t o p o l o gi e s   by   m e a s ur i ng  Q o S   [13 14] .   I n   a dd i t i o n.   H ow e v e r ,   t h e   r e duc t i o n   o l i f e t i m e ,   l i m i t e s t o r a ge   c a p a c i t y   a n t r a f f i c   i s   i n e v i t a b l e   i n   t h e   s t a t i c   a n i n   t h e   p r o t o c o l   n e t w o r o Z i gbe e .   T h e   m o n i t o r i ng,   a n b a l a n c i ng  o t h e   i n f o r m a t i o n   i s   v e r y   e s s e n t i a l .   S o   f ur t h e r   r e s e a r c h   i s   n e e de t o   d e s i gn   a   s y s t e m   t ha t   c a n   h e l p   t o   m o n i t o r i ng,   c o nt r o l l i ng,   a n d   b a l a n c i n o f   t ra n s m i s s i o da t a   i n   t h e   f i e l o f   r o ut i n g     i n   Z i gb e e .     T h e r e f o r e ,   w e   pr o po s e   t h e   r e n e w a l   o f   d y n a m i c   r o ut i n a n l o a b a l a n c i n i W S N   us i n t h e   A O D V   r o ut i ng  [15] M e s h   r o ut i n a l go r i t h m   t o   f i n a l t e rna t i v e   r o ut e s   w h e n   p r o b l e m s   o c c ur   [1 6 7 9 16 ]   a nd  us i n g   t h e   R o un Ro bb i n   f o r   Z i gb e e   s c h e dul i n a l go ri t hm   f o r   b a l a n c i n da t a   t r a n s m i s s i o n .   A   s y s t e m   a n m e t h o i s   pr o po s e fo r   a l l   a pp l i c a t i o n s   a r e   i n v o l ve by   W S N   s u c h   a s   h e a l t h   c a r e   m o n i t o r i n g ,   a r e a   m o ni t o ri n g ,   qu a l i t y   m a na ge m e n t ,   a i r   po l l u t i o n   m o ni t o r i n g ,   a g r i c ul t u r a l   m a na ge m e nt ,   na t u r e   di s a s t e r   p r e v e n t i o n ,   e t c .   W e   h a v e   a l s o   t e s t e t h e   ha r dw a r e   r e l i a b i l i t y   a n d   n e t w o r pe r f o r m a n c e   m e a s u r e m e n t s   i n   o ut do o r   s p a c e s   w h e r e   t h e   r e s ul t s   h a v e   p r o v e n   e ff e c t i v e   i i n c r e a s i ng  t h e   r e l i a b i l i t y   a n d   e ffe c t i ve n e s s   of   n e t w o r pe r f o r m a n c e .       2.   TH E   P R O P O S ED   ZI G B E A R C H I TEC TU R C O M M U N I C A TI O N   F o r   t h e   p r o po s e m o de l ,   w e   us e   t h e   A O D V   r o ut i n a l go ri t hm ,   a n M e s h   r o ut i ng  t o   l o o f o r   o t h e a l t e rna t i v e   r o ut e s   w h e p r o b l e m s   o c c ur ,   t o   p r o v i de   c o n t r o l   o f   t h e   l o a b a l a n c e   t h a t   i s   r u o t h e   r o ut e r   Z i gb e e   pr o t o c o l .   T h e   f o l l ow i n g   i s   t h e   t h e o r y   pr e s e n t e d.     2. 1 .       Wi r e l e s s   S e n s o r   N e tw o r k   (WS N )   A p p l i c at i o n   W i r e l e s s   c o m m un i c a t i o n   de s i gn   de s c ri b e s   t h e   pa rt s   a n s uppo r t i n a s pe c t s   i n   b ui l d i n w i r e l e s s   m e di a   c o m m u n i c a t i o n,   i n   t h i s   c a s e   t h e   Z i gb e e   pr o t o c o l .   I de s i g n i ng  w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n ,   t h e r e   a r e   b a s i c s   t h a t   m us t   b e   do n e   i n   m a n a gi n g   t h e   de s i r e c o m m u ni c a t i o n .   I a d di t i o n,   t h e   p r o po s e m e t h o do l o g y   a l s o   h e l ps   e n s u r e   a l l   t h e   a s pe c t s   ru n   w e l l .   W i r e l e s s   M e s n e t w o r i s   a   n e t w o r i n   w hi c h   e a c h   n o de   c a n   c o m m uni c a t e   w i t h   m a n y   o t h e r   n o de s .   W i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r k   (W S N i s   a   w i r e l e s s   n e t w o r t h a t   us e s   s e n s o r s   t o   m o n i t o r   p h y s i c a l   o r   e n v i r o nm e n t a l   c o n di t i o n s .   W i r e l e s s   s e n s o r   i s   us ua l l y   us e fo r   m o n i t o r i ng  f un c t i o n s   t o   m e a s u r e   p h y s i c a l   qua nt i t y ,   s uc a s   t e m pe r a t u r e ,   p r e s s u r e ,   a nd  hum i di t y ,   a nd  t o   s e nd  t h e   da t a   t o   da t a   c o n c e n t r a t o r .       2. 2 .       Z i gb e e   P r o to c o l   Z i gb e e   i s   IE E E   80 2. 15 . M A a nd  l a y e r   P H Y   pr o t oc o l   de s i g n e f o r   a   m i ni m a l i s t   s c a l e   i n c l udi ng  l o w   b a n dw i dt h,   l o w   c o s t ,   l ow   p ow e r ,   a n w i r e l e s s   n e t w o r s t a n d a r [1] .   M e s h   n e t w o r pr o v i de s   h i g h   r e l i a b i l i t y   a n l o n di s t a n c e   c ov e r a ge   w i t h   l o w   pow e r   a n l o n du ra b i l i t y .   It   i s   us ua l l y   a ppl i e t o   s y s t e m s   t h a t   i m p l e m e nt   m o ni t o ri n g   a nd  c o nt r o l l i n g   o w i r e l e s s   s y s t e m   a p pl i c a t i o n s .       2. 3 .       Z i gb e e   D ata  Tr an s m i s s i o n   T h e   i m po rt a nt   r o l e   o da t a   t ra n s m i s s i o n   i n t o   a l l   Z i gb e e   da t a   pa c ka ge s   a r e   s e n t   us i n w i r e l e s s   ha r dw a r e   a nd  a pp l i c a t i o n   l a y e r   a dd r e s s i n f i e l [17] .   Z i gb e e   da t a   pa c ka ge   c a n   b e   s e n t   a s   u n i c a s t   o r   b r o a dc a s t   s h i ppi n g   m o de s .     2. 3 . 1.   U n i c as an d   B r o ad c as t   U n i c a s t   F i gu r e   1   t ra n s m i s s i o n   i s   s e n d i n d a t a   f r o m   o n e   de v i c e   t o   a n o t h e r   de s t i na t i o n   s o ur c e   de v i c e .   U n i c a s t   i s   t h e   o n l y   m o de   t ha t   s u ppo r t s   r e pe t i t i o n.   I t hi s   m o de ,   t h e   r e c e i ve r   m o dul e   s e n ds   a n   R F   a c kn o w l e dgm e n t   (A CK p a c ka ge   t o   t h e   t r a n s m i t t e r .   If   t h e   s e n de r   m o dul e   do e s   n o t   a c c e pt   A CK ,   t h e   pa c ka ge   w i l l   b e   r e s e n t   t hr e e   t i m e s   o r   u n t i l   t h e   A CK   i s   r e c e i v e d.   T h e   f o l l ow i n i s   a n   e xa m p l e   i m a ge   fo r   t h e   xb e e   de v i c e   s e t t i n t h a t   s e n ds   da t a   b e t w e e n   t h e   r o ut e r   a n d   c o o r di na t o r.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     88   -   10 0   90   M e a n w hi l e ,   t h e   b r o a dc a s t   t ra n s m i s s i o n   F i gu r e   2   o f   a l l   n o de s   i n   a   n e t w o r c a n   r e c e i v e   b r o a dc a s t   da t a   s e n t .   F o b r o a dc a s t   m o de ,   o n e   o f   t h e   n o de s   w i l l   r e a t h e   i n f o r m a t i o n,   t h e   de s t i na t i o l o w   (D L v a l ue   i s   c h a nge t o   0xF F F F   a n t h e   de s t i na t i o n   h i g h   (D H v a l ue   be c o m e s   0” .   W h e r e a s   o n   t h e   o t h e r   n o de s ,   t h e   D L   i s   f i l l e w i t S L   f r o m   t h e   n o de   t ha t   b r o a dc a s t s   t h e   i n f o r m a t i o n.               F i gu r e   1 .   U ni c a s t   m o de   F i gu r e   2 .   B r o a dc a s t   m o de       3.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h e   m a i n   o b j e c t i v e   of   t h i s   r e s e a r c h   w a s   t o   i m pl e m e n t   t h e   re n e w a l   of   t h e   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r s y s t e m   by   b ui l di n a   dy n a m i c   r o ut i n g   s y s t e m   t h a t   c o ul pe r f o r m   b a l a n c i n g   w h e o ve r l o a de d.   T h i s   s e c t i o w i l l   di s c us s   t h e   l i t e ra t u r e   r e v i e w   o r   t h e   t h e o r e t i c a l   b a s i s   us e i c o m pl e t i n g   t hi s   s t udy .   T h e   m e t h o us e i t h i s   s t udy   w a s   a n   e xpe ri m e nt a l   m e t h o t h a t   a p pl i e A O D V   M e s h   R o ut i n a nd  l o a b a l a n c i n a l go ri t hm s   t o   s uppo r t   t h e   r e l i a b i l i t y   of   w i r e l e s s   da t a   t ra n s m i s s i o n.     3. 1 .       H a r d w a r e   A r c h i t e c tu r e   T h i s   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r w a s   d e s i gn e us i n f i v e   x b e e   m o dul e s ,   f i v e   a r du i n o ,   f i ve   x b e e   U S bo a r ds ,   a n t hr e e   D H T 22  s e n s o r s .   X B e e   c o n f i gura t i o n   w a s   c a rr i e o ut   us i n t h e   X CT U   f r a m e w o r k.     T h i s   s e t t i n w a s   c o n duc t e t o   d e t e r m i n e   t h e   xb e e   de v i c e   a s   a n   e n de v i c e ,   r o ut e r   a n xb e e   c o o r di na t o r .     W e   us e D H T 22  t y p e   a s   t h e   t e m pe r a t u r e   s e n s o r ,   i t   w a s   c o nn e c t e t t h e   e n de v i c e   t m e a s ur e   t h e   t e m pe ra t u r e   a nd  h u m i di t y   a r o und  i t   [18] .   T a b l e   1   s h o w s   t h e   t oo l s   us e i t hi s   s t udy .       T a b l 1 H a r dw a r e   U s e d   H a rd w a re   F u n c t i o n   X B e e / X B e e - P RO   S 2 8 0 2 . 1 5 . 4   X B e e   e n d   d e v i c e ,   X Be e   ro u t e r,   X B e e   c o o r d i n a t o r   A r d u i n o   U n o   A s   a   m i c ro c o n t ro l l e o f   s e ri a l   c o m m u n i c a t i o n   a n d   d a t a   p r o c e s s   U S E x p l o r e B o a r d   A l l   A s   a   d e v i c e   t o   s e t   t h e   X B e e   S 2 c o n f i g u ra t i o n   D H T 2 2   A s   a   t e m p e ra t u r e   s e n s o d e v i c e       T a b l e   s h o w s   t h e   l i s t   o f   ha r dw a r e   us e i t hi s   s t udy .   T h e   s e t t i n g   o f   xbe e   n e t w o r c o n f i gu r a t i o n   us e X CT U   f i r m w a r e ,   X C T U   f i r m w a r e   i s   t h e   o ff i c i a l   c o n f i gura t i o p r o gra m   f o r   xb e e   de v i c e s   pr o v i de b y   D i gi   I n c .   T h e   c o n f i gu r a t i o t y pe   o f   t h e   s e l e c t e de v i c e   w a s   t h e   r e p r e s e n t a t i v e   of   t h e   v i t a l   r o l e   i w i r e l e s s   da t a   t r a n s m i s s i o n.   S o m e   o f   t h e s e   r o l e s   w e r e   xbe e   a s   c o o r di n a t o r,   t w o   xb e e   m o dul e s   a s   r o ut e r s ,   a n t hr e e   xb e e   m o dul e s   a s   e n de v i c e s   [19] .   T h e   a rdui n o   b o a r us e a s   a   m i c r o c o n t r o l l e r   t ha t   p r o c e s s e x b e e   a ddr e s s   s t o r a ge ,   de c l a ra t i o n s   o f   da t a   a nd  v a r i a b l e   l e n gt h,   p r e pa re da t a   t r a n s m i s s i o n   s c h e dul e s   b e t w e e n   xb e e ,     a n c a rr i e o ut   r o ut i n a nd  b a l a n c i n f u n c t i o n s   us i ng  s e r i a l   c o m m u n i c a t i o n .   S uppo r t i ng  t h e   c o m m u n i c a t i o pr o c e s s   b e t w e e n   xb e e   a n t h e   a rdui n o   m i c r o c o n t r o l l e r ,   a   U S B   E xpl o r e r   B o a rd  [20]   n e e de w h i c h   w a s   i n s t a l l e i nt o   o n e   s e c t i o n   w i t h   t h e   xb e e   m o dul e   t o   f a c i l i t a t e   t h e   p r o c e s s   of   w i r i ng  pi n s   i n   a n p i n o ut s .     A l l   xb e e   D H T 22  m o dul e s   w e r e   a   s e n s o r   t h a t   w o r ke by   de t e c t i n t e m pe r a t u r e   a n hum i di t y .   T hi s   s e n s o r   w a s   c o n n e c t e t o   a rdui n o   v i a   s e ri a l   c o m m u ni c a t i o a nd  us e di g i t a l   d a t a   t y p e s   [21 22] .   F i gu r e   i s   a n   i l l us t r a t i o n   o f   t h e   h a r dw a r e   a r c h i t e c t ur e   t ha t   ha s   i m pl e m e nt e i n   t hi s   s t udy .     T h e   a r c hi t e c t u r e   w a s   di v i de i n t o   t hr e e   pa r t s   o f   pr oc e s s e s ,   t he   f i r s t   p r o c e s s   w a s   de t e c t i n g ,   t h e   s e c o n pr o c e s s   w a s   r o ut i n g   a n d   b a l a n c i ng,   a n d   t h e   t h i rd  p r o c e s s   w a s   pe r f orm a n c e   m e a s u r e m e nt .   F i gu r e   3   s h o w s   t h e   i n pu t   pr o c e s s   us i n g   t hr e e   e n de v i c e s   a s   w i r e l e s s   m e di a   t h a t   d i r e c t l y   c o n n e c t e t o   t h e   a r du i n o   a n d   D H T 22  s e n s o r s .   E a c h   i n pu t   da t a   r e c e i ve by   a r du i n o   (m i c r o c o n t r o l l e r w a s   de l i v e r e us i n s e ri a l   c o m m u n i c a t i o n   [23 ]   T h e   l e n g t h   o f   da t a   i n   a   s i ngl e   t ra n s m i s s i o n   ha s   de t e rm i n e a nd  l i m i t e d.   T h e   l e n g t h   o f   t h e   da t a   s i z e   [l e ght d a t a s t o r e ha s   b e e n   de t e r m i n e f o r   e a c h   e n de v i c e .   T h e   num b e r   o f   c h a r a c t e r s   o t h e   da t a   us e w a s   5 0   by t e s   b e c a us e   t h e   xb e e   de v i c e   c o ul o n l y   s e n da t a   pa c ke t s   i n   a   s i n g l e   t r a n s m i s s i o n   o f   256  by t e s .   T h us   i t   w a s   n e c e s s a r y   t o   m a ke   a   s c h e dul e   o f   da t a   t r a n s m i s s i o n   b e t w e e n   x b e e   de v i c e s   [24] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e   an al y s i s   o f   w i r e l e s s   s e ns or   n e t w or k   w i t l oad   b al anc i ng   f or   ( A hm ad  Y us u f   A r di a ns y ah )   91       F i gu r e   3 .   H a r dw a r e   a r c h i t e c t ur e       T w xbe e   m o dul e s   w e r e   us e a s   r o ut e r s   t o   c o n t r o l   s y s t e m   ba l a n c i n g,   i t   r e p r e s e n t e t h e   f un c t i o n   of  t h e   r o ut e r   a s   a   f ul l   o r   (F F D f un c t i o n   de v i c e   [25] .   T h e r e f o r e ,   w e   c a rr i e o ut   t hr e e   pr o c e s s   s c e n a ri o s   o n   r o ut e de v i c e s ,   n a m e l y   r o ut i n g ,   s e l f - h e a l i n g ,   a n l o a b a l a n c i n g .   T h e   f i na l   p r o c e s s   w a s   o ut put ,   w h e r e   W S N   pe r f o r m a n c e   w a s   m e a s ur e by   u s i n Q o S   pa r a m e t e r s   c o n s i s t i n o t hr o ug h pu t ,   pa c ke t   l o s s ,   de l a y ,   a n f a ul t   t o l e r a n c e   [26 ] .     3. 2 .       Z i gb e e   M e s h   R o u ti n P r o t o c o l   A h o c   O n - D i s t a n c e   V e c t o r   (A O D V i s   o n e   of  t h e   r o ut i ng   pr o t o c o l   de s i gn e fo r   a h o c   w i r e l e s s   n e t w o r ks   t h a t   a r e   c a t e go r i z e a s   a   r e a c t i v e   r o ut i n p r o t o c o l .   A O D V   ha s   m a i n   c o m po n e n t s   s uc h   a s   s e que n c e   n u m b e r s ,   ID   n u m b e r s ,   R R E P ,   R R E Q ,   a n d a t a   m e s s a ge s .   T h e s e   c o m po n e nt s   w e r e   ve r y   s uppo r t i v e   duri n t h e   r o ut e   pa t h   (d i s c ov e r y a n r o ut e   m a i n t e na n c e   pr o c e s s .   Il l us t ra t i o n s   o t h e   a ppl i c a t i o n   o f   r o ut e   pa t h   (di s c ov e r y a n r o ut e   m a i n t e na n c e   s h o w n   i n   F i gu r e   4   a nd  5 .               F i gu r e   4 .   R o ut e   di s c ov e r y   F i gu r e   5 .   R o ut e   m a i n t e na n c e       3. 3 .       R o u te   D i s c o v e r y   Ro ut e   di s c ove r y   i s   a   c o n di t i o n   o f   t h e   s y s t e m   f i n di n n e w   r o ut e   i n f o r m a t i o n .   T o   pe r f o r m   r o ut e   di s c ov e r y ,   t h e   o r i gi n   n o de   b r o a dc a s t e a   r e que s t   (R R E Q t o   t h e   n e a r e s t   n e i g h b o r   t o   f i n o ut   t h e   s e que n c e   n u m b e r   o f   t h e   de s t i na t i o ID .     F i gu r e   s h o w s   t h e   r o ut e   di s c ov e r y   us i n t h e   A O D V   m e t h o d,   w h e r e   t h e   X   s i g n   a s   t h e   s o ur c e   n o de   a n t h e   Z   s i g n   a s   t h e   de s t i na t i o n o de .   W h e n   t h e   de s t i na t i o r o ut e   r e c e i v e a   r e que s t   f r o m   t h e   p r i m a r y   n o de ,   t h e   n o de   c h e c ke t h e   ID   n um b e r   f o r   r e - v e r i f i c a t i o n   t o   e n s u re   t ha t   t h e   pa c ke t   w a s   v a l i d .   T h e n,   t h e   de s t i na t i o n o de   r e pl i e d   t o   t h e   R R E Q   p a c ke t   w i t h   t h e   r o ut e   r e pl a y   pa c ke t   (R R E P ).       3. 4 .       R o u te   M a i n te n an c e   Ro ut e   m a i nt e na n c e   i s   t h e   c o n di t i o n   o f   t h e   s y s t e m   t o   r e pa i da m a ge r o ut e s .   T hi s   p r o b l e m   us ua l l y   o c c ur s   i f   a   l i n t o   t h e   n e xt   de s t i na t i o n   n o de   c a n n o t   b e   de t e c t e by   us i n t h e   r o ut e   di s c ov e r y   m e t h o d,   t h e n   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     88   -   10 0   92   l i n w i l l   s e n a   r o ut e   e rr o r   m e s s a ge   (R R E R t o   i t s   n e i g h b o r   n o de   unt i l   i t   s p r e a t o   t h e   s o ur c e   n o de .   F i gu r e   s h o w s   t h e   s t e ps   o f   t h e   r o ut e   m a i nt e n a n c e   i Z i gb e e   r o ut i ng.   F i gu r e   i s   a i l l us t r a t i o o f   a   r o ut e   m a i n t e na n c e   s c h e m e   us i n g   t h e   A O D V   m e t h o d,   w h e r e   t h e   X   s i g a s   t h e   s o ur c e   n o de   a n t h e   Z   n o de   s i gn   a s   t h e   de s t i na t i o n   no de .   W h e n   t h e   n o de   c o ul n o t   f o r w a r t h e   d a t a   pa c ke t ,   t h e n   t h e   n o de   w o ul s e n a   r o ut e   e r r o r   m e s s a ge   t t h e   a dd r e s s   of   t h e   s o ur c e   t h a t   w a s   E a n E 2.   T h e n,   t h e   c h e c ki n a n c o n f i r m a t i o n   o f   t h e   n e w   r o ut e   w e r e   pe r f o r m e a ga i n s t   t h e   n e w   r o ut e   of   R 2.   If   n o d e   E a n E 2   h a v e   v e r i f i e t h e   n e w   n o de   a dd r e s s ,   t h e t h e   s y s t e m   w i l l   de l e t e   r o ut e   R 3 ,   a n d   t h e   p a c ke t   can   s e n v i a   t h e   n e w   r o ut e .     3. 5 .       Lo ad   Bal an c i n g   I m p l e m e n tati o n   o n   Zi gb e e   P r o to c o l   T h e   t e c hn i que   us e i n   i m p l e m e n t i n l o a b a l a n c i n s y s t e m s   w a s   t h e   R o un Ro bb i n   t e c hn i que   [24] T h i s   a l go ri t hm   di v i de t h e   l o a i n   r o t a t i o n   a nd  s e que n t i a l l y   f r o m   o n e   r o ut e r   t o   a n o t h e r   s o   t ha t   a   r o u n c o ul b e   fo r m e d.   I n   s i m pl e   t e r m s ,   t h e   b a l a n c i n s y s t e m   w i l l   w o r i f   t h e   s t o ra ge   o n   t h e   r o ut e r   h a s   r e c e i v e d   t e m po ra r i l y   10  da t a   pa c ke t s   o n   o n e   s h i pm e n t .   F u r t h e r m o r e ,   r o ut e r   r e que s t e t h e   e n de v i c e   t o   p e r f o r m   t h e   s w i t c h i n a d d r e s s   (S A t o   r o ut e r   2.   T h e   pu r p o s e   of   t h i s   S A   w a s   t s w i t c h   t h e   r o ut e   t h a t   t h e   e n de v i c e   w i l l   pa s s   f r o m   r o ut e r   t o   r o ut e r   2 .   T h e   b a l a n c i ng  s y s t e m   w oul a u t o m a t i c a l l y   di v i de   t h e   l o a b a s e o n   t h e   m a x i m u m   n u m b e r   o f   pa c ke t s   r e c e i ve d.   T h e   n u m b e r   o f   pa c ke t   l o a ds   s pe c i f i e o n   t h e   r o ut e r   w a s   10  pa c ke t s   w i t h   a   m a x i m u m   c h a ra c t e r   o f   2000  by t e s   be c a us e   t h o s e   p a c ke t s   c o ul be   s e n t   a t   o n e   t i m e   b e t w e e n   xb e e   r o ut e r s   a nd  m i c r o c o n t r o l l e a rdui n o .     3. 6 .       D at T r an s m i s s i o n   S c e n ar i o   P a c ke t   t r a n s m i s s i o w i t h o ut   b a l a n c i n g   a pp l i e a   s e l f - h e a l i n t e c hni que   f r o m   t h e   Z i gb e e   M e s h   Ro ut i n p r o t o c o l ,   w h i c b o t h   r o ut e r s   s e r v e   a s   a   l i a i s o n   a n d   c o n t r o l   i n   m a n a g i n g   t h e   t ra n s m i s s i o r o ut e   [25] T h e   f i r s t   a s s u m e s c e n a r i o   w a s   r o ut e r   h a s   a n   e rr o r .   T hus   t h e   t ra n s m i s s i o n   o f   da t a   pa c ke t s   m us t   b e   r o ut e t r o ut e r   t o   c o n t i n ue   t h e   t r a n s m i s s i o n   f r o m   r o ut e r   1 .   T h e   r o ut i n s y s t e m   w o ul r e s po n by   s e a r c hi n f o r   o t h e r   r o ut e s   t ha t   c o ul b e   pa s s e d.     F i gu r e   s h o w s   t h a t   e n de v i c e   1,   e n de v i c e   2,   e n de v i c e   s e n t   da t a   pa c ke t s   t hr o ug h   r o ut e r   1 ,     a n 2.   r o ut e r   a nd  o n l y   r e c e i ve da t a   pa c ke t s   f r o m   t h e   e nd  de v i c e   dur i n t h e   t r a n s m i s s i o n   pr o c e s s   w i t h o ut   c a rr y i n o ut   a   l o a l i m i t   p r o c e s s .   F o r   r o ut e r   t o   kn o w   t h e   a d dr e s s   o f   r o ut e r   2,   t h e   t ra n s m i s s i o n   m o de   o n   b o t h   r o ut e r s   w a s   s e t   a s   a   pe e r   t o   p e e r   a n pe e r   t o   m ul t i p o i n t   c o m m u n i c a t i o n   o r   u n i c a s t   a nd  b r o a dc a s t   c o m m uni c a t i o n   i t h e   Z i gb e e   n e t w o r k.   T h e   s e c o n s c e n a r i o   w a s   s e e n   i F i g u r e   7,   t h e   r u l e   s y s t e m   us e w a s   t o   e n s ur e   t h a t   t h e   t w o   r o ut e r s   w e r e   a c t i v e .   T h e   f i r s t   t h i ng  t ha t   s h o ul b e   c o n s i de r e by   t h e   e n de v i c e   b e fo r e   t ra n s m i t t i n g   a   d a t a   pa c ke t   w a s   c h e c ki ng  t h e   s t a t us   o f   t h e   r o ut e r.   If   t h e   c o n di t i o n s   o f   t h e   t w o   r o ut e r s   a r e   a c t i v e ,   t h e   s y s t e m   b a l a n c i ng  w i l l   r e s po n d   a nd  b e   r e a dy   t o   r e c e i ve   pa c ke t s   f r o m   t h e   e n de v i c e   w i t a   m a xi m u m   s pe c i f i e l o a d.               F i gu r e   6 .   N o n - b a l a n c i ng  s c h e m e   F i gu r e   7 .   B a l a n c i n g   s c h e m e       3. 7 .       R u l e   S ys te m   S c e n ar i o   T h i s   s c e n a ri o   s y s t e m   pr o v i de i n f o r m a t i o n   a b o ut   r o ut i n i n   a   s y s t e m   by   a ppl y i n t h e   b a l a n c i ng  a nd  n o n - b a l a n c i ng.   R o ut i n i n f o rm a t i o n   t h a t   w a s   c o n v e y e t hr o ug h   t h e   t a b l e s   be l ow   r e pr e s e n t e t h e   c o n di t i o n s   of   t h e   n e t w o r t e s t i n o f   t h e   di e r o ut e r   (o ff )   a n t h e   m a xi m um   c o n d i t i o n   o f   t h e   pa c ke t   l o a r e c e i v e d.     T h e   m a x i m u m   l o a r e c e i ve by   e a c h   r o ut e r   d i n o t   e xc e e d   100  pa c ke t s .   T h e   rul e   s y s t e m   o n o n - b a l a n c i n g   w o r ke o n   a   r o ut e r   t ha t   h a a   d i s t u r b a n c e .   T h us ,   i t   r e qu i r e t o   s w i t c h   t o   a n o t h e r   l i n e .   O n   t h e   o t h e r   ha n d,   i f   t h e   t w o   r o ut e r s   a r e   a c t i v e ,   t h e n   t h e   s y s t e m   b a l a n c i n rul e   w i l l   b e   us e d.   T h e   r ul e   s y s t e m   i s   s h o w n   i T a b l e   2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e   an al y s i s   o f   w i r e l e s s   s e ns or   n e t w or k   w i t l oad   b al anc i ng   f or   ( A hm ad  Y us u f   A r di a ns y ah )   93   T a b l 2 .   N o n - B a l a n c i ng   R ul e   No   Ru l e   Ro u t i n g   Ro u t e   S t a t u s   Ro u t e M a i n t e n a n c e   1   N o n - Ba l a n c i n g   Ro u t i n g   1   Ro u t e 2   O ff   S o u r c e   E D 1 , 2 , 3   - >   R o u t e r   1   - >   C o o r d i n a t o r     Ro u t i n g   2   Ro u t e 1   O ff   S o u r c e   E D 1 , 2 , 3   - >   R o u t e r   2   - >   C o o r d i n a t o r       N o n - b a l a n c i n i s   a   l o a e qua l i z a t i o n   t e c hn i q ue   w i t h o ut   us i ng  a   c o n t r o l   s y s t e m .   T a b l e   s h o w s   t h a t   t h e r e   t w o   r o ut e s   t ha t   c o ul b e   t r a v e r s e by   da t a   pa c ke t s   na m e l y   r o ut i n a nd  r o ut i ng  2 .   I R o ut i ng  1 ,   a l l   da t a   pa c ke t s   w e r e   s e n t   f r o m   t h e   e n de v i c e   t o   t h e   c o o r di n a t o r   v i a   r o ut e r   1.   I n   R o ut i n 2 ,   a l l   da t a   pa c ke t s   w e r e   s e n t   f r o m   t h e   e nd  de v i c e   t o   t h e   c oo r di n a t o r   v i a   r o ut e r   2 .   E a c h   r o ut i n r e qui r e t o   t u rn   o f t h e   r o ut e r   de v i c e   s t ha t   n o n - b a l a n c i ng  c o n di t i o n s   c o ul r u e ff e c t i v e l y .   T h i s   r o ut i n g   a s s um e t o   b e   l i ke   a ppl y i n r o ut e r   m a i n t e n a n c e   o n   a   Z i gb e e   M e s h   r o ut i ng  n e t w o r k.   B a l a n c i n i s   a   t e c hni que   o f   di v i di n g   l o a ds   i t u rn s   a nd  s e que n t i a l l y   f r o m   r o ut e r   1   t o   r o ut e r   2 .     B a s e o n   T a b l e   3,   t w o   r o ut e r s   r e p r e s e n t e e a c h   r o ut i ng.   T h e   b a l a n c i n s y s t e m   w i l l   w o r i f   t h e   num b e r   o pa c ke t s   r e c e i v e by   r o ut e r   h a s   r e a c h e t h e   m a x i m um   l i m i t .   T h e   s w i t c h i n a dd r e s s   f un c t i o n   o n   t h e   r o ut e s e r v e t o   r e s po n t o   r o ut e r   t o   f o r w a r d a t a   p a c ke t s   r e c e i v e f r o m   t h e   r o ut e r   1.   T h e   m a x i m u m   v a l ue   r e qui r e b y   r o ut e r   a n r o ut e r   w a s   100   d a t a   p a c ke t s .   T h e   i l l us t ra t i o n   o f   t h e   s w i t c h i ng  a d d r e s s   o n   t h e   r o ut e s h o w n   i F i g u r e   8.       T a b l e   3 .   B a l a n c i n g   R ul e   No   Ru l e   Ro u t i n g   Ro u t e M a x   L o a d   Ro u t e M a i n t e n a n c e   1   Ba l a n c i n g   Ro u t i n g   1   Ro u t e 1   =   1 0 0   P a c k e t s   S o u r c e   E D 1 , 2 , 3   - R o u t e r   1   - >   C o o r d i n a t o r     Ro u t i n g   2   Ro u t e 2   =   1 0 0   P a c k e t s   S o u r c e   E D 1 , 2 , 3   - >   R o u t e r   2   - >   C o o r d i n a t o r           F i gu r e   8 .   S w i t c hi n g   a d d r e s s   p r o c e s s       B a s e o n   F i gur e   8   i n   s i m p l e   i l l us t ra t i o n,   t h e   s w i t c h i n a dd r e s s   pr o c e s s   i s   t h e   pr o c e s s   o r e pl a c i n g   t h e   a dd r e s s   o f   r o ut e r   t o   t h e   a dd r e s s   o f   r o ut e r   2.   T h e   s w i t c h i n a d d r e s s   pr o c e s s   l oc a t e i n   t h e   e l e v e n t h   s t e p T h i s   s t e c a b e   f ul f i l l e i f   r o ut e r   1   h a s   r e a c h e t h e   m a xi m u m   p a c ke t   r e c e i v e i n   o n e   t ra n s m i s s i o n.     T h e   c o n di t i o n   o t h e   l o a l i m i t a t i o n   g i v e n   t o   t h e   r o ut e r   a i m s   t o   r e gul a t e   t h e   c o m m u n i c a t i o n   b e t w e e n   t h e   e n de v i c e   a n t h e   c o o r di n a t o r   a nd  r e gul a t e   t h e   m e m o r y   c a pa c i t y   o n   a r du i n o .   T h e   a b i l i t y   of   t h e   r o ut e r   a s   n e t w o r k   c o n t r o l   c a b e   r e l i e upo n   i f i n di ng  a l t e rna t i v e   r o ut e s   w h e n   pr o b l e m s   o c c ur .   T h e r e f o r e ,   t h i s   p r o c e s s   i s   c a l l e d y n a m i c   r o ut i ng  t ha t   s uppo rt s   t h e   r e l i a b i l i t y   a s pe c t s   of   t h e   W S N .   F o l l o w i n a r e   t h e   r e a s o n s   f o r   us i n g   t h e   m a x   l o a o t h e   pa c ke t   r o ut e r :   a)   R e qui r e o f   b a l a n c i n a n d   r o ut i n g   s y s t e m       =   12 95  b y t e s   b)   P a y l o a pa c ke t   d a t a             50 b y t e s   c)   T o t a l   us e f l a s h   m e m o r y           =   17 95  b y t e s   d)   A v a i l a b l e   f l a s h   m e m o r y   (S R A M )   i m i c r o c o n t r o l l e r   A rdui n o     =   20 b y t e s   o r   10 . %     3. 8 .       Q o S   ( Q u al i ty   o S e r v i c e )   Q o S   o r   qua l i t y   of   s e r v i c e   i s   a   m e c h a n i s m   t ha t   a l l o w s   n e t w or a p pl i c a t i o n s   o r   s e r v i c e s   t o pe r a t e   a s   e xpe c t e d.   S e r v i c e   qua l i t y   gua r a nt e e s   n e t w o r pe r f o r m a n c e .   In   e n s u ri n s upe r i o r   n e t w o r pe r f o r m a n c e ,   n e t w o r pa ra m e t e r s   w e r e   n e e de t o   be   a b l e   t o   e v a l ua t e   e a c r e qui r e m e nt   r e qui r e i n   t h e   s c e na r i o ,   i n c l udi ng  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     88   -   10 0   94   q ua l i t y   of   s e r v i c e ,   de l a y   t o l e r a n c e   (de l a y ),   l o s s   t o l e r a n c e   (pa c ke t   l o s s ),   c a pa c i t y   (t hr o ug h put ) ,   a n d   f a ul t   t o l e r a n c e   [20 ] .     3. 9 .       Th r o u gh p u t   It   s h o w s   t h e   a m o unt   o f   pa c k e t   da t a   r e c e i v e a t   t h e   de s t i n a t i o n   n o de   c o m pa r e t o   t h e   t r a v e l   t i m e   w r i t t e i u ni t s   o f   b i t s   pe s e c o n (b ps )     T hr o ug h put   =   1 ;0 i t iT P iT tT T    (1)     ∑  P i   i s   t h e   num b e r   o f   pa c ke t s   r e c e i ve i u ni t s   (b i t s ) ,   a nd  T   i s   t h e   t o t a l   t ra n s m i s s i o t i m e .   T h e   w h o l e   t ra n s m i s s i o n   t i m e   c a n   b e   de t e r m i n e by   f i n di n g   t h e   d i ff e r e n c e   b e t w e e n   t h e   t i m e   o f   r e c e i pt   a nd  t h e   t i m e   of   t r a n s m i s s i o n .   T h e   t o t a l   n u m b e r   o pa c ke t s   t h a t   w e r e   s uc c e s s f ul l y   s e n t   t o   t h e   de s t i na t i o n   n o de   i s   di v i de b y   t h e   dura t i o n   o f   t h e   de l i v e r y   t i m e   i n t e r v a l .   T t   i s   t h e   du ra t i o n   o t h e   pa c ka ge   de l i v e r y   pr o c e s s   t h a t   a l w a y s   i n c r e a s e s   du r i n t h e   t ra n s m i t t i n p r o c e s s .   U s i n o f   t hr o ug h p ut   m e a s u r e m e n t s   c a n   p r o duc e   i n f o r m a t i o n   a b o ut   e ffe c t i ve   da t a   t r a n s f e r   ra t e s   m e a s u r e i b ps .     3. 10 .     P ac k e Lo s s   R ati o   (P LR )   T h e   pa c ke t   l o s s   i s   a   pa r a m e t e r   t ha t   de s c r i b e s   a   t o t a l   n u m b e r   o l o s t   pa c ke t s .   T h e   pa c ke t   f a i l u r e   r e a c h e s   i t s   de s t i na t i o n,   c a n   b e   c a us e by   s e v e r a l   po s s i b i l i t i e s ,   s uc h   a s   c o n ge s t i o n ,   l i m i t e m e m o r y ,     a n m e di a .     P a c ke t   L o s s   R a t i o   = 1 1 1 0 0 ; 0 i i t t iT D iT x t T iT S iT         (2)     ∑D i   i s   t h e   n u m b e r   o f   pa c k e t s   l o s t ,   ∑S i   i s   t h e   n um b e r   o f   pa c ke t s   t ha t   w e r e   s uc c e s s f ul l y   s e n t ,   a nd  T t   i s   t h e   s a m pl i ng  t i m e   (s ).   T o   f i n o ut   t h e   num b e r   o f   pa c ke t s   l o s t   i n   o n e   t ra n s m i s s i o n,   t h e   pa c ka ge   n e e ds   t o   be   m ul t i p l i e by   100%.   T hi s   i s   t h e   s t a nda r d   v a l ue   o f   t h e   pa c ke t   l o s s .   T h e   f o r m ul a   f o r   t h i s   p a c ke t   l o s s   i s   o b t a i n e f r o m   t h e   c a l c ul a t i o n   o f   t h e   n u m b e r   o f   pa c ka ge s   r e c e i v e d,   t h e n   d i v i de by   t h e   num b e r   o f   pa c ke t s   r e c e i v e d,   a n t h e n   m ul t i p l i e by   100%.   F r o m   t h e   m e a s u r e m e nt   r e s ul t s   w h i c h   a r e   ob t a i n e a r e   m a t c h e w i t h   t h e   qua l i t y   s t a n d a r ds   f o r   p a c ka ge   l o s s   [19].     3. 11 .     D e l ay   D e l a y   i s   t h e   di f f e r e n c e   be t w e e n   t h e   t i m e   t h e   pa c ke t   d a t a   i s   s e n t   a n t h e   t i m e   t h e   da t a   i s   r e c e i v e i s   t h e   pa c ke t .   T h e   de l a y   i a   n e t w o r c a n   b e   us e a s   a   r e f e r e nc e   i a s s e s s i n g   t h e   qua l i t y   o f   da t a   t ra n s m i s s i o n.     A s   a   r e s ul t   o f   t h e   de l a y ,   t h e   d a t a   w e   r e c e i v e   w i l l   e xpe ri e nc e   a   de l a y   i c o m i n t i m e   s o   t h a t   i t   r e a c h e s   i t s   de s t i na t i o n.     D e l a y   = 11 1 ;0 ii i tt t i T i T R T ST i T i T tT iT RP iT        (3)     ∑R T i   i s   t h e   n um b e r   o f   pa c ke t s   r e c e i v e i n   o n e   t i m e ,   ∑S T i   i s   t h e   n um b e r   o f   pa c ke t s   s e n t   a t   o n e   t i m e ,   a n ∑R P i   i s   t h e   n u m b e r   o pa c ke t s   r e c e i v e d.   T o   f i n o ut   t h e   di f fe r e n c e   b e t w e e n   t h e   pa c ke t   t ra n s m i s s i o n   t i m e   a n t h e   pa c ke t   r e c e i pt   t i m e ,   t h e   t hr e e   fo r m u l a s   a r e   r e duc e a n t h e n   di v i de by   t h e   num b e r   o f   pa c k e t s   r e c e i v e d.   T t   i s   t h e   du r a t i o n   o f   t h e   p a c ka ge   de l i v e r y   pr o c e s s   t h a t   a l w a y s   i n c r e a s e s   du r i ng  t h e   t ra n s m i t t i n g   pr o c e s s ,   a n d   T t   i s   t h e   s a m pl i n g   t i m e   (s ) .         3. 12 .   F au l To l e r an c e   (R e c o v e r y   Ti m e   fo r   R o u te r )   F a ul t   t o l e ra n c e   i n   W S N   i s   t h e   n e t w o r k' s   a b i l i t y   t o   t o l e r a t e   e rr o r s   t h a t   c a us e   s e r v i c e   f a i l u r e .   I t   w a s   i n c l ude a s   a a s pe c t   o f   n e t w o r r e s i l i e n c e .   T h i s   s e r v i c e   fo c us e o n   m e a s u ri n t h e   t i m e   o f   n o de   f a i l u r e   de t e c t i o n   o o b s e r v i n g   r e c o ve r y   t i m e   w h e a   r o ut e   f a i l u r e   o c c ur s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e   an al y s i s   o f   w i r e l e s s   s e ns or   n e t w or k   w i t l oad   b al anc i ng   f or   ( A hm ad  Y us u f   A r di a ns y ah )   95   4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h i s   s t udy   a na l y z e t h e   d a t a   t r a n s m i s s i o n   pe r f o r m a n c e   by   a ppl y i n t w o   s c e n a r i o s .   N a m e l y ,   t h e   f i r s t   s c e n a r i o   w a s   t o   a n a l y z e   t h e   da t a   t ra n s m i s s i o n   w i t ho ut   i m pl e m e n t i n a   l o a b a l a n c i ng  s y s t e m     (n o n - b a l a n c i ng) ,   a n t h e   s e c o n s c e n a ri o   w a s   t o   a n a l y z e   t h e   da t a   t r a n s m i s s i o n   by   i m pl e m e n t i n a   l o a d   b a l a n c i n s y s t e m .   W e   c o m pa r e t h e   n e t w o r pe r f o r m a n c e   be fo r e   us i n b a l a n c i n a nd  a f t e r   us i n b a l a n c i ng  i n   t hi s   s e c t i o n .   T h e   f i na l   r e s ul t   i n   t h i s   s t udy   w a s   a   c o m pa r i s o n   o f   t h e   pe r f o r m a n c e   a na l y s i s   be t w e e n   dy n a m i c   r o ut i ng  a n d   b a l a n c i ng  p r o po s e d,   a g a i n s t   t h e   r e s ul t s   o f   pr e v i ous   s t ud i e s .     4. 1 .       X Be e   C o n fi gu r ati o n   X B e e   c o nn e c t e t o   t h e   X CT U   f r a m e w o r v i a   t h e   s e ri a l   CO M   po r t   s e t t i ngs   t o   c o n f i gu r e   xb e e   T h e   f o l l ow i n i s   t h e   i l l us t ra t i o n   r e s ul t   o f   s c a nni n xb e e   de v i c e s   t hr o ug h   X C T U .   T h e   c o n f i gu r a t i o o f   t h e   t hr e e   xbe e   m o de s   c o n duc t e w i t h   s e v e r a l   s e r i a l   c o m m u ni c a t i o n   b a s i c   c o n f i gu r a t i o n   p a r a m e t e r s   s uc h   a s ,   b a udra t e :   96 00,   pa ri t y :   n o n e ,   s t o b i t s :   1,   da t a   b i t s :   a n f l ow   c o n t r o l :   n o n e .   T h e   n e xt   c o n f i gu ra t i o n   w a s   t s e t   t h e   n e t w o r i d   a d d r e s s ,   n e t w o r c h a nn e l ,   s o u r c e   a d dr e s s   (S H + S L ),   de s t i na t i o n   a dd r e s s   (D H + D L ).     A l l   t h e s e   c o n f i gur a t i o n   p a ra m e t e r s   de c l a r e i n   t h e   a r d ui n o   m i c r o c o n t r o l l e r   w h i c h   w a s   pr o c e s s e us i n b a s e C - p r o gra m m i ng.       4. 2 .       H a r d w ar e   D e s i gn   T h e   pu r po s e   of   de s i gn i n t h e   h a r dw a r e   w a s   t o   a vo i a n re duc e   n o i s e   c a us e by   un t i dy   c a b l i ng.     T h e   i m pl e m e nt a t i o o f   t h e   ha r dw a r e   b ui l t   i s   s e e i F i gu r e   9 .             F i gu r e   9 .   H a r dw a r e   de s i g n       A c r y l i c   w i t a   t h i c k n e s s   o f   0. m m   us e a s   t h e   b a s e   of   t h e   ha r dw a r e   b o a r d.   B e s i de s ,   t h e   e xt e n de U S a s   a n   a dd i t i o na l   U S B   p o r t ,   t hr e e   m o dul e s   of  e n de vi c e s ,   t w r o ut e r s ,   a nd  o n e   c oo r di na t o r   w a s   a l s ut i l i z e t o   de s i gn   t h e   h a r dw a r e .   T h e   A B 9V   b a t t e r y   w a s   us e w h e n   pe r f o r m i n a   d i s t a n c e   t e s t .   T h e   e l e c t ri c   c i r c ui t   o n   t h i s   b o a rd  w a s   9V   s t a t i c   w hi c h   w a s   i n s t a l l e i pa ra l l e l .     4. 3 .       A r d u i n o   Te s t   T h e   e xpe r i m e nt s   o t h e   e n t i r e   s y s t e m   i n   t hi s   s t udy   w e r e   pro c e s s e o n   t h e   a r du i n o   m i c r o c o n t r o l l e r .   D a t a   a n d   v a ri a b l e   l e n gt de c l a ra t i o n s ,   t h e   f un c t i o n   o f   pr o c e s s i n d a t a   t ra n s m i s s i o s c h e dul e s   i nt e r -   xb e e   a s   w e l l   a s   r o ut i ng  a n b a l a n c i n f u n c t i o n s   us i n s e r i a l   c o m m u ni c a t i o n.   T h e   f o l l ow i n a r e   t h e   r e s ul t s   of  r e s e a r c e xpe ri m e n t s   w i t h   a r du i n o   f r a m e w o r k     4. 4 .       Th e   Te s t   fo r   Lo ad   B a l an c i n S ys t e m   T h e   e xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   o t h e   s e l f - h e a l i ng  a n b a l a n c i n t e s t s   pr o v e   t h e   r e l i a b i l i t y   a n e f fe c t i ve   a s pe c t s   i t e r m s   o f   da t a   t ra n s m i s s i o n   i n   t h e   W S N .   T hi s   e xpe ri m e n t   ha s   b e e n   s uc c e s s f ul l y   i m pl e m e n t e us i ng  a n   a r dui n o   m i c r o c o n t r o l l e r,   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   10 .   L o a b a l a n c i n s y s t e m   i s   a   s y s t e m   de s i gn e t o   c o n t r o l   w o r kl o a d.   E xc e s s i ve   w o r kl o a w i l l   r e duc e   n e t w o r pe r f o r m a n c e   o n   i t s   s t o r a ge   m e di a ,   s o   t h e r e   n e e ds   t o   be   a   c o n t r o l   m e c ha n i s m   o n   w i r e l e s s   de v i c e s .   B a s e o n   t h e   r e s ul t   of   t h e   t r i a l   b a l a n c i n s y s t e m   i n   F i gu r e   10,   E D 1 ,   E D 2,   a n d   E D r e c e i v e   a   r e s po n s e   f r o m   r o ut e r   i n   t h e   f o rm   o f   a   r o ut e f ul l   m e a ni n t h a t   t h e   s y s t e m   b a l a n c i n i s   a c t i v e   by   l i m i t i ng  t h e   r e c e i pt   o f   t h e   n u m b e r   o f   p a c ka ge s   r e c e i v e by   t h e   r o ut e r   2 .   T h e   n u m b e r   of  i n i t i a l   p a c ka ge s   p r e de t e rm i n e f o r   t hi s   s t u dy   i s   a   m a x i m um   o f   10  pa c ka ge s   i n   c o n s i de r a t i o o f   m a i n t a i ni n g   t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   r o ut e r   a nd  t h e   l i m i t a t i o n s   o t h e   s pe c i f i c a t i o n s   o t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   de v i c e   o n   t h e     de v i c e   r o ut e r.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   18 ,   N o .   1 A p r i l   20 20  :     88   -   10 0   96   F i gu r e   10  s h o w s   t h e   e n d   de v i c e   m e c h a ni s m   f o r   t r a n s m i t t i ng  a n s w i t c h i n g   a d d r e s s   da t a   p a c ke t s   t t h e   c oo r di na t o r   di s t i n gu i s h e by   t r a n s m i s s i o n   de l a y .   E D 1,   E D 2,   a nd  E D 3   t ra n s m i t t e da t a   p a c ke t s   e v e r y   t w s e c o n ds ,   t hr e e   s e c o n ds ,   a n d   f i v e   s e c o n ds ,   r e s pe c t i v e l y   t o   a vo i t h e   c r a s h   b e t w e e n   t h e   pa c ke t s   t r a n s m i t t e d.   T h e   c oo r di na t o r   m a na ge t o   r e c e i ve   da t a   f r o m   E D 1,   E D 2,   a nd  E D t hr o ug h   r o ut i n g   us i n g   s e r i a l   a ppl i c a t i o n .   B a s e o n   b a l a n c i n s y s t e m   a n   e xpe ri m e n t   r e s ul t s   a b l e   t t r a n s m i t   pa c ke t   87  o ut   of  100  pa c ke t s   fr o m   e n d   de v i c e   t o   c oo r di na t o w e r e   t r a n s m i t t e a pp r o xi m a t e l y   m i n ut e s   35   s e c o n ds .   I t h e   de l i v e r y   t i m e ,   t h e   s y s t e m   s e n ds   100  p a c ke t s   v i a   r o ut i n o r   r o ut i ng  2.   T h e   p a c ke t   t r a n s m i s s i o n   w a s   m o r e   e ff e c t i v e   2. 20  m i n u t e s   c o m pa r e t o   t h e   s t a n da rd  xb e e   t r a n s m i s s i o n   us i n g   t he   X CT U   f r a m e w o r f r o m   D i g i   I n c .             F i gu r e   10 .   B a l a n c i n g   r o ut e r         4. 5 .       P e r fo r m an c e   A n al ys i s   o Q o S   P ar am e t e r   (Th r o u gh p u t,   P ac k e Lo s s ,   D e l ay,   an d   R e c o v e r Ti m e )   T h e   Q o S   pe r fo r m a n c e   t e s t   r e s ul t s   p r o v i de   s uppo r t i ng  e v i de n c e   t o   e n s ur e   s upe r i o r   n e t w o r pe r f o r m a n c e .   T h e   f o l l ow i n a r e   t h e   pe r f o r m a n c e   pa r a m e t e r s   i n   qua l i t y   of   s e r v i c e ,   n a m e l y ;   de l a y ,   pa c ke t   l o s s   c a pa c i t y ,   t hr o ug h pu t ,   a nd  r e c o ve r y   t i m e .   B a s e o n   T a b l e   t h e   r e s ul t   o t h e   t r i a l   a nd  a n a l y s i s   of   Q o S   a r e   di v i de i n t o   t w r ul e   s y s t e m s .     T h e   n o n - b a l a n c i n r u l e   pr o duc e s   a n   a v e r a ge   v a l ue   of  pa c ke t   l o s s   of   37%  w i t h   a n   a v e r a ge   de l a y   of   9. s e c o n d,   w h i l e   t h e   s t a nda r d   xb e e   t hr o ug h pu t   r e m a i n s   i t h e   l o w   c a t e go r y .   T h e   c o m pa ri s o o f   b a l a n c i n g   m e a s u r e m e nt   pr o duc e s   a n   a v e r a ge   v a l ue   o f   pa c ke t   l o s s   o f   20%,   w i t a a v e r a ge   de l a y   of   6. s e c o n ds .   T h e   e xpe c t e c r i t e r i o n   o f   t h i s   m e a s u r e m e n t   i s   t h e   g r e a t e r   t hr o ughput   v a l ue   r e p r e s e nt s   t h e   l a r ge r   b a n dw i dt h   a l l o c a t i o n   f o r   t ra n s f e rr i ng  da t a .   T hr o ug hput   a na l y s i s   s h o w s   t h a t   t h e   a v e r a ge   b a n dw i dt h   a l l o c a t i o fo r   t h e   n o n - b a l a n c i n i s   46 . 9,   a n t h e   a v e ra ge   b a n dw i dt h   f or   t h e   b a l a n c i n i s   59 . 4.   I t   m e a n s   t h a t   o f   t h e   t w r u l e   pe r f o r m a n c e s ,   t h e   t hr o ug h put   o f   t h e   n o n - b a l a n c i ng  i s   s m a l l e r   t ha n   t h e   b a l a n c i n b e c a us e   t h e   pa c ke t s   t r a n s m i t t e i n   t h e   r u l e   b a l a n c i n i s   c o nt r o l l e t o   m i ni m i z e   pa c ke t   l o s s .   B a s e o n   F i gu r e   1 1   t h e   e xpe c t e c r i t e r i o n   o f   t h i s   m e a s u re m e n t   i s   t h e   g r e a t e r   t hr o ug hput   v a l ue   r e p r e s e n t s   t h e   l a r ge r   b a n dw i dt h   a l l o c a t i o n   f o r   t ra n s f e rr i n d a t a .   T hr o ug h p ut   a na l y s i s   s h ow s   t h a t   t h e   a v e ra ge   b a n dw i dt h   a l l o c a t i o n   f o r   t h e   n on - b a l a n c i ng  i s   4 6. 9 ,   a n t he   a v e r a ge   b a n dw i dt f o r   t h e   b a l a n c i ng  i s   59 . 4 .     It   m e a n s   t h a t   o t h e   t w r ul e   pe r f o r m a n c e s ,   t h e   t hr o ug h put   o f   t h e   n o n - b a l a n c i n i s   s m a l l e r   t ha n   t h e   b a l a n c i n g   b e c a us e   t h e   pa c ke t s   t r a n s m i t t e i n   t h e   r u l e   b a l a n c i n g   i s   c o nt ro l l e t o   m i ni m i z e   pa c ke t   l o s s .         T o t a P a c k e t   Re c e iv e d   6   R o u te r   2   Co o r d i n a t o r   3   En d   D e v i c e   3   2 ,   En d   D e v i c e   2   1   En d   D e v i c e   1   Ti m e r   4   R o u te r   1   5 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e   an al y s i s   o f   w i r e l e s s   s e ns or   n e t w or k   w i t l oad   b al anc i ng   f or   ( A hm ad  Y us u f   A r di a ns y ah )   97   T a b l e   4 .   P e r f o r m a n c e   A n a l y s i s   b a s e o n   Q o S   P a ra m e t e r s   No   Ru l e   Ra n g e   E n d   D e v i c e   Ro u t e 1   Ro u t e 2   CO O R   T h ro u g h p u t   (K B p s )   P a c k e t L o s s   ( % )   D e l a y   (s e c o n d )   Re c o v e r y   T i m e   1   N o n - Ba l a n c i n g   1 0   m e t e r   1 0 0   p a c k e t   92   85   82   6 0 . 7   18%   6 . 6   12s     5 0   m e t e r   1 0 0   p a c k e t   80   78   75   5 5 . 6   25%   7 . 2   12s     7 0   m e t e r   1 0 0   p a c k e t   75   60   51   3 7 . 8   49%   1 0 . 6   13s     1 0 0   m e t e r   1 0 0   p a c k e t   58   50   45   3 3 . 3   55%   1 2 . 0   13s   2   Ba l a n c i n g   1 0   m e t e   1 0 0   p a c k e t   95   91   87   6 4 . 4   13%   6 . 2   4s     5 0   m e t e r   1 0 0   p a c k e t   88   82   82   6 0 . 7   18%   6 . 6   3s     7 0   m e t e r   1 0 0   p a c k e t   85   75   74   5 4 . 8   26%   7 . 3   3s     1 0 0   m e t e r   1 0 0   p a c k e t   76   65   78   5 7 . 8   22%   6 . 9   5s           F i gu r e   1 1 .   G ra p hi c   r e s ul t s   o f   m e a s ur e m e n t       In   m e a s u r i n p a c ke t   l o s s   t h i s   i s   a l s o   o n e   of   t h e   s uppo r t i ng  po i n t s   o f   t h e   r e l i a b i l i t y   a s pe c t .   If  t h e   r e l i a b i l i t y   v a l ue   i s   r e l a t i v e l y   s m a l l ,   i t   r e p r e s e nt s   i n s i g n i f i c a n t   n e t w o r pe r f o r m a n c e .   P a c ke t   l o s s   a n a l y s i s   s h o w s   a n   a v e ra ge   o f   t h e   n o n - b a l a n c i ng  o f   37%  a n t h e   b a l a n c i n o f   20%.   It   m e a n s   t h a t   o f   t h e   t w o   r ul e   pe r f o r m a n c e s   a b ove ,   t h e   r u l e   b a l a n c i n s h o w s   a   s m a l l e r   p a c ke t   l o s s   c o m pa r e t o   t h e   r ul e   b a l a n c i n g .   It   s h o w s   a   s i g n i f i c a n t   i n c r e a s e   i n   t h e   r e l i a b i l i t y   a s pe c t .   It   s h ow s   a   s i g n i f i c a n t   i n c r e a s e   i n   t h e   r e l i a b i l i t y   a s pe c t .     F r o m   t hi s   a na l y s i s ,   di s t a n c e   a l s o   a f f e c t s   t h e   p r o c e s s   of   t r a n s m i t t i ng  da t a   p a c ke t s ,   t h e   f a r t h e r   t h e   d i s t a n c e   b e t w e e n   t h e   s e n de r   a n d   t h e   r e c e i v e r ,   t h e   l o n ge r   t h e   r e s po n s e   a n t h e   l o s s   of   pa c ke t   l o s s   pe r f o r m a n c e .   T h e   b e s t   c r i t e ri o n   o f   t h e   de l a y   t e s t   i s   t o   o b t a i n   t h e   s m a l l e s t   v a l ue   o f   t i m e ,   t h e   s m a l l e r   t h e   v a l ue ,     t h e   b e t t e r   t h e   da t a   t r a n s m i s s i o n .   D e l a y   a n a l y s i s   s h ow s   t h a t   t h e   de l a y   of   t h e   n o n - b a l a n c i n g   i s   9 . a nd  t h e   b a l a n c i n g   i s   6. 8 .   It   m e a n s   t ha t   o f   t w o   r u l e   pe r f o r m a n c e s ,   t h e   n o n - b a l a n c i ng  i s   s l o w e r   t ha n   t h e   b a l a n c i n g .   T h e   f i t   c r i t e ri o o t h i s   m e a s u r e m e nt   i s   t o   ob t a i n   t h e   r e c ove r y   t i m e   v a l ue   (r t c l o s e r   t s e c o n d,     t h e   f a s t e r   t h e   r e c ov e r y   t i m e   i n   f i xi ng  p r o b l e m s   o n   da m a ge r o ut e s / e rr o r s ,   t h e   m o r e   e ffe c t i ve   t h e   r u l e   pe r f o r m a n c e .   O f   t h e   t w o   r ul e s ,   t h e   r u l e   b a l a n c i n ha s   b e t t e m e a s u r e m e n t   r e s ul t   i n   t e rm s   o f   r e c o ve r y   w h e t h e   r o ut e   i s   da m a ge d .   F i gu r e   1 1   i n d i c a t e s   t h a t   t h e   r e s ul t   o f   t h e   c o m pa ri s o n   da t a   c o n s i s t s   o t w o   m a i n   a s pe c t s ,   t h e   r e f e r e n c e   fo r   n e t w o r pe r f o r m a n c e ,   na m e l y   r e l i a b i l i t y ,   a n d   e ff e c t i v e n e s s .   R e l i a b i l i t y   i s   b a s e o n   pa c ka ge   qua n t i t y   r e f e r e n c e ,   w h i l e   e ffe c t i ve n e s s   i s   b a s e o n   t i m e   r e f e r e n c e ,   w h e r e a s   R S S pa ra m e t e r   ( - dB m i s   n o t   di s pl a y e i t h e   f i gur e ,   s i n c e   i t   h a s   a   di f f e r e n t   m e a s u r e m e nt   u n i t .   T h e   c a l c ul a t i o n   p r e s e n t e i n   t h e   fo r m   o gr a p h   i s   a n   a v e r a ge   c a l c ul a t i o n   o f   t h e   t w o   pa r a m e t e r s .   T h e   r e s ul t   b a s e o n   R e l i a b i l i t y   h a s   a   di f f e r e n c e   of   17%,   b a s e o n   pa c ke t   l o s s ,   e i t h e r   P a c ke t R e c e i v e o r   P a c ke t L o s s .   T hi s   c a l c ul a t i o n   i s   o b t a i n e f r o m   t h e   fo r m ul a     i n   T a b l e   5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.