1
1. Pendahuluan
Salah satu persoalan optimasi yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari adalah pencarian lintasan terpendek. Berbagai kalangan menemui
permasalahan serupa dengan variasi yang berbeda, contohnya seorang pengemudi yang mencari jalur terpendek dari tempat asal ke tempat tujuan. Begitupun juga
seorang desainer jaringan yang harus mendesain skema perutean pada jaringan yang dia tangani agar memaksimalkan performa jaringan dan meminimalkan
beban yang harus ditangani oleh jaringan tersebut.
Pada jaringan seluler, pertumbuhan pengguna telepon seluler terus meningkat sehingga hal ini berdampak pada arsitektur jaringan serta sistematika
routing pencarian jalur komunikasi yang dituntut untuk memberikan peforma terbaik. Permasalahan yang sering terjadi terkait peningkatan pengguna telepon
seluler adalah peningkatan jumlah beban trafik sehingga dapat menyebabkan kongesti atau kemacetan dalam jaringan tersebut. Kemacetan terjadi akibat jumlah
panggilan yang melalui trafik cukup banyak, sehingga beberapa panggilan baru yang masuk ke trafik akan mengalami delay. Hal ini akan menyebabkan antrian
sehingga meningkatkan kapadatan jaringan yang disebut dengan kongesti atau kemacetan dalam jaringan. Jika kemacetan terjadi pada rutelintasan maka dapat
menghasilkan panggilan yang tidak sukses.
Routing adalah proses memilih rute untuk menghubungkan suatu sentral dengan sentral lainnya. Tujuan routing adalah memperoleh pemakaian lintasan
yang efisien sehingga pemakaian lintasanrute dapat dilakukan secara optimal [1]. Jika rutelintasan yang dilewati dalam keadaan penuh atau mengalami kemacetan
maka protokol-protokol yang digunakan harus mencari jalur yang tependek agar waktu panggilan lebih efisien.
Berdasarkan latar belakang tersebut, dilakukannya penelitian ini bertujuan untuk membuat sebuah sistematika baru dalam routing jaringan seluler untuk
penentuan jalur terpendek pada proses routing. Dalam penentuan jalur terpendek ini menggunakan algoritma Dijsktra. Algoritma ini termasuk algoritma pencarian
graf yang digunakan untuk menyelesaikan masalah lintasan terpendek dengan satu sumber pada sebuah graf yang tidak memiliki cost sisi negatif, dan menghasilkan
sebuah pohon lintasan terpendek [2]. Pada penelitian digunakan studi kasus jaringan seluler yang ada di kota Salatiga terkhususnya operator seluler Indosat.
Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan ini agar dari sisi desainer jaringan dapat memperoleh acuan mengenai rute terpendek pada jalur komunkasi pada jaringan
seluler. Sedangkan dari sisi pengguna dapat merasakan kelancaran dalam melakukan komunikasi telepon seluler.
2. Tinjauan Pustaka
Salah satu penelitian yang membahas mengenai mengenai optimasi jaringan seluler adalah Optimasi Routing Berbasis Algoritma Genetika Pada
Sistem Komunikasi Bergerak. Dalam penelitian ini dijelaskan bahwa komunikasi bergerak seluler membutuhkan proses routing dimana antar client dapat saling
berhubungan melalui jalur yang telah disediakan oleh pihak telekomunikasi.
2 Terkadang jalur-jalur tersebut dalam keadaan sibuk dikarenakan banyaknya jalur
yang digunakan untuk panggilan. Dari permasalahan itu maka dibuat suatu program yang mampu mensimulasikan proses pencarian jalur komunikasi
routing pada jaringan telekomunikasi menggunakan algoritma genetika. Algoritma genetika digunakan untuk menghitung waktu yang dibutuhkan dalam
usaha pencarian rute terpendek antara Base Transceiver Station BTS asal dengan BTS tujuan berdasarkan algoritma genetik pada saat terjadi proses hand-
off. Dalam algoritma genetika fungsi waktu dapat dikatakan lebih efisien karena adanya inisialisasi atau pengenalan cost pada masing-masing BTS, sehingga
dalam pencarian rute relatif lebih cepat [3].
Salah satu contoh penelitian mengenai penggunaan algoritma Djikstra adalah Simulasi Algoritma Dijkstra Pada Protokol Routing Open Shortest Path
First. Dalam penelitian ini dijelaskan bahwa algoritma Dijkstra dapat menentukan menghitung rute terpendek ke setiap host tujuan dalam suatu topologi jaringan.
Dijelaskan juga jikalau salah satu protokol routing yang digunakan pada jaringan TCPIP saat ini adalah protokol routing Open Shortest Path First OSPF.
Protokol routing ini menggunakan algoritma Dijkstra dalam menentukan rute terpendek pada proses pencarian jalur komunikasinya [4]. Algoritma Dijkstra
menggunakan prinsip greedy yang menyatakan bahwa pada setiap langkah kita memilih sisi yang berbobot minimum dan memasukkannya ke dalam himpunan
solusi. Algoritma Dijkstra merupakan grafik satu arah directed graphs dengan bobot jalur non-negatif yang artinya akan bekerja dengan baik jika bobot lebih
besar atau sama dengan nol [2].
Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya mengenai optimasi routing jaringan seluler dan keunggulan algoritma Dijkstra dalam penentuan jalur
terpendek, maka penulis melakukan penelitian yang membahas mengenai routing untuk pencarian jalur terpendek pada trafik jaringan seluler dengan memanfaatkan
algoritma Dijkstra, yaitu membuat simulasi agar dapat mempelajari penentuan rute terpendek algoritma Dijkstra. Dalam penelitian yang dilakukan, simulasi yang
dibuat berupa aplikasi berbasis bahasa pemograman java yang menggambarkan routing antar BTS milik operator Indosat pada kota Salatiga. Penelitian ini akan
menghasilkan tabel iterasi yang membantu bagi desainer jaringan seluler dalam manjemen trafik menggunakan algoritma Dijkstra dalam penentuan jalur
terpendek. Dari tabel ini, desainer jaringan diharapkan dapat mengatasi masalah kemacetan yang yang terjadi dalam jaringan seluler. Routing OSPF dilakukan
melalui 3 tiga proses yaitu proses adjacency, proses pembanjiran flooding dan perhitungan tabel routing [4]. Pada penelitian ini, proses adjacency dan proses
pembanjiran tidak diikut sertakan. Yang digunakan pada penelitian ini adalah perhitungan tabel routing yang mensimulasikan penentuan rute terpendek tiap
BTS berdasarkan topologi jaringan yang ada.
Pada algoritma Dijkstra, pencarian hanya pada lokasi awal dan lokasi akhir saja, dan lokasi awal dan lokasi akhir tersebut hanya dipilih satu kali saja dan
jarak terpendek untuk menuju lokasi akhir itu yang akan menjadi nilai output. Untuk mengetahui jalan atau rute terpendek dari lokasi awal ke lokasi akhir yang
sudah ditentukan, caranya dengan terlebih dahulu mengetahui lokasi awal dan lokasi akhir yang tersimpan dalam variabel kemudian menghitung jarak dari
3 lokasi awal ke lokasi akhir atau lokasi tujuan lalu dipilih rute yang terpendek [5].
Proses pencarian jalur terpendek menggunakan Algoritma Dijkstra dari titik 1 ke titik 7. Contoh Graph algoritma Dijkstra digambarkan pada Gambar 1.
Gambar 1 Graph Algoritma Dijkstra
Langkah penyelesaian dengan aloritma Dijkstra menggunakan matriks
ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil Perhitungan Algoritma Dijkstra menggunakan matriks
N D2
D3 D4
D5 D6
D7
{1} 1-2 = 2
~ ~
~ ~
~ {1,2}
1-2 = 2 1-2-3 = 5 1-2-4 = 3
~ ~
~ {1,2,4}
1-2 = 2 1-2-3 = 5 1-2-4 = 3 1-2-4-5 = 7
~ 1-2-4-7 = 8
{1,2,3,4} 1-2 = 2
1-2-3 = 5 1-2-4 = 3 1-2-4-5 = 7 1-2-3-6 = 10 1-2-4-7 = 8
{1,2,3,4,5} 1-2 = 2
1-2-3 = 5 1-2-4 = 3 1-2-4-5 = 7 1-2-3-6 = 10 1-2-4-7 = 8
{1,2,3,4,5,7} 1-2 = 2
1-2-3 = 5 1-2-4 = 3 1-2-4-5 = 7 1-2-3-6 = 10 1-2-4-7 = 8
{1,2,3,4,5,6,7} 1-2 = 2 1-2-3 = 5 1-2-4 = 3 1-2-4-5 = 7
1-2-3-6 = 10 1-2-4-7 = 8
Penelitian yang dilakukan menghasilkan simulasi berupa aplikasi java dimana terdapat 2 dua proses yaitu proses routing, dimana jalur-jalur
komunikasi antar BTS saling terhubung dengan adanya paket-paket data serta panggilan dari antara Mobile Station MS pada operator seluler Indosat Kota
Salatiga. Proses routing ini akan ditampilkan pada aplikasi berupa garis merah yang menunjukkan jalur komunikasi antara 2 MS. Proses yang kedua adalah
menentukan jalur terpendek, dimana dalam menentukan jalur terpendek menggunakan algoritma Dijkstra. Dalam setiap algoritma jalur terpendek, akan
adanya pemberian label pada setiap node dalam hal ini BTS yang melambangkan cost dari node asal ke suatu node lain. Cost pada penelitian ini
merupakan jumlah dari 2 paramater yang digunakan, yaitu jarak sebenarnya antar BTS dan Call Setup Success Rate CSSR. CSSR merupakan persentase tingkat
keberhasilan pembangunan hubungan dengan ketersediaan kanal suara biasanya ditentukan nilai standarnya agar mencapai 95 [6]. CCSR digunakan
perhitungan cost
untuk menghitung tingkat kesuksesan panggilan pada trafik jaringan seluler.
CSSR adalah nilai yang digunakan untuk mengukur tingkat ketersediaan jaringan dalam memberikan pelayanan baik berupa voice call, video call maupun
SMS, dengan kata lain membuka jalan untuk komunikasi dan terkadang karena berbagai alasan, tidak semua upaya untuk melakukan panggilan Call Attempt
dapat terkoneksi ke nomor yang dituju. Saat hendak melakukan panggilan, call attempt memanggil prosedur call setup dan jika berhasil maka panggilan akan
terhubung. Melalui perhitungan nilai CSSR tersebut maka akan dapat diketahui
4 seberapa handal jaringan dalam memberikan pelayanan kepada pelanggan.
Perhitungan CSSR menggunakan rumusan sebagai berikut [6] :
Call attempt adalah total panggilan menunjukkan banyaknya panggilan yang datang dan block call adalah panggilan yang tidak dapat tersambung yang
diakibatkan adanya gangguan pada jaringan selular. CSSR yang baik adalah CSSR dengan nilai yang tinggi. Pada operator GSM standar minimal CSSR yang
digunakan adalah sebesar 98 [7].
Pada jaringan seluler, dikenal juga area cakupan antena pada BTS atau coverage area. Pada jaringan seluler Global System for Mobile GSM terdapat 3
tiga radius area cakupan BTS, yaitu: 1 Sel besar, radius sel 1 Km dan biasanya melebihi 3 Km; 2 Sel kecil, radius sel 1 Km - 3 Km; 3 Mikro sel: jari-jari di
kisaran 200 m - 300 m [8]. Cakupan area yang akan digunakan untuk menghitung cost pada penelitian ini adalah batas maksimal cakupan yaitu 3 km.
Aplikasi yang dibangun dalam sistem menggunakan bahasa pemograman java. Java merupakan sebuah bahasa pemograman yang dipelopori oleh James
Gosling, Patrick Naughton, Chris Warth, Ed Frank, dan Mike Sheridan dari Sun Microsystems, Inc pada tahun 1991. Bahasa ini pada awalnya disebut “Oak” tapi
kemudian diubah menjadi “Java” pada tahun 1995 karena nama Oak telah dijadikan hak cipta dan digunakan sebagai bahasa pemrograman lainnya.
Keunggulan Java yaitu : 1 Mudah dipelajari khususnya bagi programmer yang sudah terbiasa dengan bahasa C++ atau bahasa lain yang memiliki sifat
berorientasi objek, karena Java merupakan bahasa berorientasi objek murni; 2 Penulisan kode yang lebih baik. Bahasa Java mendorong kebiasaan menulis kode
yang baik, karena berorientasi objek, arsitektur Java Bean, API yang mudah dikembangkan, serta kemampuan garbage collection yang dimiliki oleh Java; 3
Mudah dalam maintenance dan pengembangan, karena berorientasi objek; 4 Menulis program lebih cepat karena kelengkapan API; 5 Terhindar dari
ketergantungan platform; 6 Mudah didistribusikan dan diupdate, khususnya Java Applet [9].
3. Metode dan Perancangan Sistem
Kategori