Analisis Alokasi Kanal Dinamik Pada Komunikasi Seluler Dengan Algoritma Tabu Search

(1)

ANALISIS ALOKASI KANAL DINAMIK PADA KOMUNIKASI SELULER DENGAN ALGORITMA TABU SEARCH

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro

Oleh :

NIM : 110422002 ISYWALSYAH LANI PUTRI

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

(3)

ABSTRAK

Sistem komunikasi seluler menjadi sangat penting pada masa sekarang. Namun dalam sistem komunikasi seluler terdapat keterbatasan kanal. Banyak hal telah dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan kanal tersebut salah satunya ialah dengan adanya alokasi kanal yang tepat. Tugas Akhir ini membahas bagaimana menganalisis pengoptimasian suatu alokasi kanal dinamik pada komunikasi seluler dengan menggunakan algoritma tabu search. Selain itu juga membahas bagaimana mengatasi suatu channel assignment problem (CAP).

Dari hasil pemodelan yang dilakukan dengan nilai kriteria aspirasi yang berbeda maka didapatkan tingkat utilisasi kanal dan panggilan blocking. Dengan nilai kriteria aspriasi sebesar 5 maka didapatkan blocking sebanyak 115 panggilan dari total seluruh panggilan sebanyak 287 panggilan. Dan dihasilkan 172 panggilan yang dapat dilayani dengan tingkat utilisasi kanal sebanyak 66,66%. Dengan nilai kriteria aspirasi sebesar 6 maka didapatkan blocking sebanyak 105 panggilan dari total seluruh panggilan sebanyak 287 panggilan. Dan dihasilkan 182 panggilan yang dapat dilayani dengan tingkat utilisasi kanal sebanyak 55,63%. Dengan nilai kriteria aspirasi sebesar 7 maka didapatkan blocking sebanyak 66 panggilan dari total seluruh panggilan sebanyak 287 panggilan. Dan dihasilkan 221 panggilan yang dapat dilayani dengan tingkat utilisasi kanal sebanyak 47,73%.

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir dengan judul ANALISIS ALOKASI KANAL DINAMIK PADA KOMUNIKASI SELULER DENGAN ALGORITMA TABU SEARCH dibuat untuk memenuhi syarat kesarjanaan di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara dan Dosen Pembimbing saya.

3. Dosen Pembanding yang membantu dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. 4. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis selama menjalani masa perkuliahan.

5. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, khususnya buat Bang Martin dan Bang Divo terima kasih atas semua bantuannya.

6. Untuk ayah dan mama tercinta, H. Ikmal Chair Marbun dan Adeleni Siregar yang telah memberi banyak dukungan, semangat, dan doa kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

7. Untuk adik tercinta Iasyah Putri Marbun

8. Teman seperjuangan selama Tugas Akhir yaitu Elisabeth B. Siregar dan Siti Aminah.

9. Sahabat-sahabat tercinta Kak Yoland, Riri, Vira, Lulut, Ira, Una, Rara, Dinda, dan lainnya.

(5)

Penulis begitu menyadari bahwa di dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang dapat menyempurnakan laporan ini.

Medan, April 2014 Penulis

(6)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1Latar Belakang ... 1

1.2Rumusan Masalah ... 2

1.3Tujuan Penulisan ... 2

1.4Batasan Masalah... 2

1.5Metodologi Penulisan ... 3

1.6Sistematika Penulisan ... 3

BAB II DASAR TEORI ... 5

2.1Sistem Komunikasi Seluler ... 5

2.2Konsep Seluler ... 8

2.2.1Frekuensi Reuse ... 11

2.2.2Konsep Handoff ... 15

2.3Penugasan Kanal (Channel Assignment) ... 15

2.3.1 Fixed Channel Allocation (FCA) ... 15

2.3.2 Dynamic Channel Allocation(DCA) ... 16

2.4Perumusan Channel Assignment ... 17

2.5Utilisasi ... 20

2.6Algoritma Tabu Search ... 20

2.6.1 Pengertian Algoritma Tabu Search ... 20

2.6.2 Mekanisme Algoritma Tabu Search ... 21

BAB III PEMODELAN ALOKASI KANAL DENGAN ALGORITMA TABU SEARCH ... 23

3.1Umum ... 23

3.2Struktur Pemodelan ... 24

3.3Asumsi-asumsi yang Digunakan ... 25

3.4Parameter Kerja Optimasi ... 26

(7)

BAB IV ALOKASI KANAL DINAMIK DENGAN ALGORITMA TABU

SEARCH ... 32

4.1Umum ... 32

4.2Mekanisme Algoritma Tabu Search ... 32

4.3Pengaruh Kriteria Aspirasi terhadap Alokasi Kanal ... 36

4.4Pengaruh Call Demand terhadap Alokasi Kanal ... 43

4.5Tingkat Utilisasi dari Nilai Kriteria Aspirasi ... 44

4.6Analisis Hasil Alokasi Kanal ... 45

BAB V PENUTUP ... 46

5.1Kesimpulan ... 46

5.2Saran ... 46

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur Umum Komunikasi Seluler ... 6

Gambar 2.2 Bentuk Sel Sebenarnya ... 9

Gambar 2.3 Konsep Sel ... 10

Gambar 2.4 Konsep Frekuensi Reuse ... 11

Gambar 2.5 Frekuensi Reuse dengan 3 dan 4 kluster ... 12

Gambar 2.6 Kaidah Penentuan Nomor Sel ... 12

Gambar 2.7 Matriks dan Bentuk Layout Sel ... 18

Gambar 2.8 Strategi Frequency Exhaustive Assignment ... 19

Gambar 3.1 Blok Diagram Optimasi Alokasi Kanal ... 23

Gambar 3.2 Flowchart Sistem Optimasi ... 24

Gambar 3.3 Layout Sel untuk Alokasi Kanal... 26

Gambar 3.4 Flowchart Algoritma Tabu Search ... 30

Gambar 4.1 Urutan Panggilan yang Dilayani pada 17 Sel ... 34

Gambar 4.2 Hasil Blocking dengan nilai kriteria aspirasi 5 ... 36

Gambar 4.3 Hasil Pengalokasian Kanal ... 38

Gambar 4.6 Alokasi Kanal dengan Call Demand lebih tinggi dari 26 ... 43

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Pola Interferensi Sel ... 27

Tabel 3.2 Matriks Cij ... 27

Tabel 3.3 Variabel Tabu Search dalam CAP ... 29

Tabel 4.1 Hasil Urutan call demand pada 17 sel ... 35

Tabel 4.2 Hasil algoritma Tabu Search dengan nilai kriteria aspirasi 5 ... 36

(10)

ABSTRAK

Sistem komunikasi seluler menjadi sangat penting pada masa sekarang. Namun dalam sistem komunikasi seluler terdapat keterbatasan kanal. Banyak hal telah dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan kanal tersebut salah satunya ialah dengan adanya alokasi kanal yang tepat. Tugas Akhir ini membahas bagaimana menganalisis pengoptimasian suatu alokasi kanal dinamik pada komunikasi seluler dengan menggunakan algoritma tabu search. Selain itu juga membahas bagaimana mengatasi suatu channel assignment problem (CAP).

Dari hasil pemodelan yang dilakukan dengan nilai kriteria aspirasi yang berbeda maka didapatkan tingkat utilisasi kanal dan panggilan blocking. Dengan nilai kriteria aspriasi sebesar 5 maka didapatkan blocking sebanyak 115 panggilan dari total seluruh panggilan sebanyak 287 panggilan. Dan dihasilkan 172 panggilan yang dapat dilayani dengan tingkat utilisasi kanal sebanyak 66,66%. Dengan nilai kriteria aspirasi sebesar 6 maka didapatkan blocking sebanyak 105 panggilan dari total seluruh panggilan sebanyak 287 panggilan. Dan dihasilkan 182 panggilan yang dapat dilayani dengan tingkat utilisasi kanal sebanyak 55,63%. Dengan nilai kriteria aspirasi sebesar 7 maka didapatkan blocking sebanyak 66 panggilan dari total seluruh panggilan sebanyak 287 panggilan. Dan dihasilkan 221 panggilan yang dapat dilayani dengan tingkat utilisasi kanal sebanyak 47,73%.

(11)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dengan kemajuan penyampaian informasi sekarang ini, kebutuhan akan layanan komunikasi yang handal semakin meningkat. Pengguna layanan telekomunikasi menginginkan suatu sistem layanan komunikasi yang fleksibel dimana pengguna komunikasi tidak lagi terbatas oleh ruang gerak. Oleh karena itu digunakan sistem komunikasi seluler yang merupakan solusi untuk kebutuhan layanan hubungan telekomunikasi.

Sistem komunikasi seluler menjadi sangat penting pada masa sekarang. Namun dalam sistem komunikasi seluler terdapat keterbatasan kanal. Banyak hal telah dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan kanal tersebut salah satunya ialah dengan adanya alokasi kanal yang tepat.

Ada beberapa algoritma yang digunakan untuk alokasi kanal. Penulis tertarik untuk menganalisis optimasi pengalokasian kanal menggunakan algoritma

tabu search. Algoritma tabu search merupakan algoritma yang digunakan untuk

(12)

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan, yaitu :

1. Apa yang dimaksud dengan alokasi kanal dinamik. 2. Apa yang dimaksud dengan algoritma tabu search.

3. Bagaimana mengatasi Channel Assignment Problem (CAP) pada sistem komunikasi selular.

4. Bagaimana penggunaan algoritma tabu search untuk optimasi pengalokasian kanal pada sistem komunikasi selular.

5. Apa saja kinerja hasil pengalokasian kanal dengan algoritma tabu search.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan Tugas Akhir ini adalah untuk menganalisis optimasi pengalokasian kanal pada sistem komunikasi seluler dengan algoritma tabu

search pada pengalokasian kanal dinamik.

1.4 Batasan Masalah

Untuk memudahkan pembahasan dalam penulisan Tugas Akhir ini, maka dibuat pembatasan masalah sebagai berikut :

1. Hanya membahas sistem komunikasi seluler secara umum.

2. Hanya membahas Channel Assignment Problem (CAP) pada pengalokasian kanal dinamik.

3. Diasumsikan 1 kanal = 1 frekuensi = 1 user.

(13)

5. Tidak membahas dan tidak memasukkan trafik handoff kanal.

6. Hanya menggunakan algoritma tabu search sebagai penyelesaian optimasi. 7. Hanya menggunakan parameter call demand dan kriteria aspirasi untuk

melihat hasil kinerja optimasi.

8. Hanya membahas kinerja optimasi yaitu optimasi jumlah kanal yang digunakan dan optimasi interferensi yang mempengaruhi probabilitas

blocking.

9. Hanya menggunakan bahasa pemrograman matlab R2010a.

1.5 Metodologi Penulisan

Metode penulisan yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah :

1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimiliki oleh penulis atau dari perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal, internet, dan lain-lain.

2. Diskusi, konsultasi dengan dosen pembimbing dan narasumber lain yang berkompeten untuk mendapatkan pemahaman materi dan teori-teori terkait.

3. Tahap Perancangan Pemodelan, berdasarkan studi literatur dibuat perancangan sistem sesuai kondisi yang diinginkan dengan menggunakan software Matlab2010a.

4. Tahap Analisis dan Kesimpulan.

1.6 Sistematika Penulisan

(14)

maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut : BAB 1 : PENDAHULUAN

Bab ini menguraikan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan.

BAB II : DASAR TEORI

Bab ini berisi tentang teori yang dijelaskan berkisar dari sistem komunikasi seluler, trafik, Channel Assignment Problem (CAP), dan algoritma tabu

search.

BAB III : PEMODELAN ALOKASI KANAL DINAMIK DENGAN ALGORITMA TABU SEARCH

Dalam bab ini akan dibahas tentang perancangan model algoritma tabu

search.

BAB IV : ANALISIS ALOKASI KANAL DINAMIK DENGAN

ALGORITMA TABU SEARCH

Pada bab ini akan dijelaskan tentang spesifikasi kebutuhan minimum sistem yang digunakan dan menyampaikan hasil analisis dari hasil yang telah diperoleh .

BAB V : PENUTUP

(15)

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Sistem Komunikasi Seluler

Teknologi komunikasi selular sebenarnya sudah berkembang dan banyak digunakan pada awal tahun 1980-an, diantaranya sistem C-NET yang dikembangkan di Jerman dan Portugal oleh Siemens, sistem RC-2000 yang dikembangkan di Prancis, sistem NMT yang dikembangkan di Belanda dan Skandinavia oleh Ericsson, serta sistem TACS yang beroperasi di Inggris. Namun teknologinya yang masih analog membuat sistem yang digunakan bersifat regional sehingga sistem antara negara satu dengan yang lain tidak saling kompatibel dan menyebabkan mobilitas pengguna terbatas pada suatu area sistem teknologi tertentu saja (tidak bisa melakukan roaming antar negara) [1].

Teknologi analog yang berkembang, semakin tidak sesuai dengan perkembangan masyarakat Eropa yang semakin dinamis, maka untuk mengatasi keterbatasannya, negara-negara Eropa membentuk sebuah organisasi pada tahun 1982 yang bertujuan untuk menentukan standar-standar komunikasi selular yang dapat digunakan di semua negara Eropa. Organisasi ini dinamakan Group Special

Mobile (GSM). Organisasi ini memelopori munculnya teknologi digital selular

yang kemudian dikenal dengan nama Global System for Mobile Communication atau GSM.

(16)

terminal berpindah tempat. Dengan adanya perpindahan tempat ini, sistem komunikasi bergerak tidak menggunakan kabel sebagai medium transmisi.

Sebuah sistem komunikasi bergerak selular menggunakan sejumlah besar pemancar berdaya rendah untuk menciptakan sel (daerah geografis) layanan dasar dari sistem komunikasi nirkabel (tanpa kabel). Variabel tingkat daya antena pemancar, memungkinkan sel-sel diubah ukurannya menyesuaikan kepadatan pelanggan dan permintaan dalam suatu wilayah tertentu. Arsitektur umum komunikasi seluler dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Arsitektur umum komunikasi selular

Dari Gambar 2.1, dapat dilihat bahwa sistem komunikasi seluler terdiri dari komponen berikut [1]:

1. PSTN, tersusun atas local networks, exchange area networks, dan long-haul

network. PSTN menginterkoneksikan antara telepon dengan peralatan komunikasi

lain.

2. Mobile Switching Center (MSC) atau Mobile Telephone Switching Office

(17)

dapat menangani 100.000 pelanggan seluler dan 5.000 panggilan dalam waktu yang bersamaan.

3. Base Station, sering disebut juga sebagai Base Transceiver Station (BTS)

pada sistem GSM, cell site (site). Pada base station, terdapat beberapa pemancar (seringkali disebut sebagai transmitter atau TX) dan penerima (receiver atau RX). TX dan RX akan megangani komunikasi full duplex secara serempak. Biasanya, TX dan RX dikombinasikan menjadi transceiver (TRX) yang diletakkan di dalam suatu Radio Base Station (RBS). Base station biasanya juga mempunyai menara untuk membantu proses pemancaran atau penerimaan sinyal pada antena.

4. Mobile Station (MS). MS merupakan suatu perangkat yang digunakan oleh

pelanggan jasa komunikasi seluler untuk memperoleh layanan. Beberapa komponen yang ada pada MS adalah transceiver, antena, rangkaian pengontrol, dan sebagainya. Selain itu, MS juga dilengkapi dengan kartu Subscriber Identity

Module (SIM) yang berisi nomor identitas pelanggan.

5. Visitor Location Register (VLR) ,penyimpan data-data temporer yang

masuk dari MSC lain dan sifatnya resident.

6. Home Location Register (HLR), penyimpan data-data tetap dari pelanggan

dalam MSC itu sendiri.

Komunikasi selular juga dibedakan antara sistem komunikasi konvensional dan sistem komunikasi modern. Sistem konvensional memiliki karakteristik sebagai berikut :

(18)

4. Modulasi analog berupa frequency modulation (FM) sehingga memerlukan

bandwidth yang besar

5. Belum menggunakan handoff

6. Belum terhubung ke jaringan Public Service Telephone Network (PSTN) 7. Untuk suara

Komunikasi seluler modern memiliki karakteristik sebagai berikut :

1. Alokasi bandwidth kecil

2. Efisiensi pemakaian frekuensi tinggi, karena penggunaan frequency refuse. 3. Modulasi digital

4. Daerah pelayanan dibagi atas daerah - daerah kecil yang disebut sel, sering disebut sebagai sistem seluler.

5. Kapasitas besar

6. Daya yang dipergunakan kecil 7. Memiliki handoff

8. Efisiensi kanal tinggi karena menggunakan mode akses jamak (multiply access) seperti frequency division multiple access (FDMA), time divisin multiple access (TDMA), dan code division multiple access (CDMA).

2.2 Konsep Seluler

(19)

Selular artinya adalah sistem komunikasi jarak jauh tanpa kabel, selular adalah bentuk komunikasi modern yang ditunjukkan untuk menggantikan telepon rumah yang masih menggunakan kabel. Pada sistem seluler semua daerah dapat dicakup tanpa adanya gap sel satu dengan yang lain sehingga bentuk sel secara heksagonal lebih mewakili di banding bentuk lingkaran. Bentuk lingkaran lebih mewakili perserbaran daya yang ditransmisikan oleh antena .

Bentuk seperti itu adalah bentuk ideal, didalam prakteknya bentuk seperti itu tidak pernah di temukan, karena radiasi antena tidak bisa membentuk daerah cakupan seperti itu, disamping itu keadaan geografis (kontur) turut mempengaruhi bentuk sel, sehingga bentuk sel sebenarnya bisa di gambarkan seperti Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Bentuk sel sebenarnya

(20)

Gambar 2.3 konsep sel

Sebagai pengguna ponsel yang bergerak dari sel ke sel, percakapan dilakukan dengan teknik handoff antara sel-sel untuk mempertahankan layanan komunikasi agar berjalan lancar (tidak terputus). Saluran frekuensi yang digunakan dalam satu sel dapat digunakan kembali di sel lain yang letaknya agak jauh. Sel dapat ditambahkan untuk mengakomodasi pertumbuhan pelanggan , menciptakan sel-sel baru di daerah yang belum terlayani atau overlay sel di daerah yang telah terlayani.

Satu sel akan dilayani oleh site. Dalam satu site bisa memiliki lebih dari satu sel. Setiap site biasanya terdiri atas sebuah menara (tower) antena dan shelter. Ada juga yang hanya menjadi pengulang (repeater) untuk minilink saja. Penempatan site biasanya dilakukan di atas tanah, namun untuk daerah yang padat

site ditempatkan di atas gedung-gedung yang tinggi.

(21)

2.2.1 Frekuensi Reuse

Konsep frekuensi reuse yaitu memungkinkan penggunaan frekuensi yang sama pada sel yang berbeda, diluar jangkauan interferensinya. Parameter yang menjadi ukuran adalah perbandingan daya sinyal/carrier terhadap daya total interferensinya.

Pada frequency reuse, penggunaan kanal tidak tergantung pada frequency

carrier yang sama untuk beberapa wilayah cakupan. Pada Gambar 2.4 dapat

dilihat penggunaan ulang kanal frekuensi. Pada sel a yang menggunakan kanal radio f1 mempunyai radius R dapat digunakan ulang pada sel yang berbeda dengan jangkauan yang sama pada jarak D dari sel yang sebelumnya.

Gambar 2.4 Konsep Frekuensi Reuse

Sedangkan jarak pemisah relatif terhadap radius sel dinyatakan dengan D/R. Persamaan rumus di bawah ini [1]:

D/R= √3K (2.1) Di mana :

D = jarak antara BS dengan BS yang lain R = radius sel

K = jumlah pola frekuensi

Cluster adalah sekelompok sel yang masing-masing selnya memiliki 1 set

(22)

sering juga dilambangkan = N) adalah jumlah sel yang terdapat dalam 1 cluster. Ukuran cluster tergantung dari syarat C/I (Carrier to Interference) sistem seluler.

Beberapa cluster dapat disusun atau diulang-ulang menjadi suatu kelompok

cluster dalam suatu sistem. Gambar 2.5 adalah gambar cluster 3 dan 4 dimana

K=3 maka dalam satu cluster ada terdapat 3 sel demikian dengan K=4 terdapat 4 sel yang berbeda dalam satu cluster.

Gambar 2.5 Frekuensi Reuse dengan 3 dan 4 Kluster

Kaidah penetuan nomor sel atau kaidah parameter geser dengan cara lalui sejauh i sel dari sel referensi sepanjang rantai heksagonalnya ( garis lurus yang menghubungkan dua pusat sel), lalu berputar 60̊ berlawanan dengan arah jarum jam, kemudian lalui sepanjang j sel pada arah tersebut. Pada posisi akhir disitulah letak frekuensi reusenya. Kaidah penentuan nomor sel dapat dilihat pada Gambar 2.6.

(23)

Dimana ukuran cluster dihitung dengan [1]:

K = i2 + j2 + i.j (2.2)

Untuk : i = 1 dan j = 1  K = 3 i = 1 dan j = 2  K = 7

i = 0 dan j = 2  K = 4 i = 1 dan j = 0  K = 4

Interferensi ada 2 yaitu Co-channel Interference dan Adjancent

Interference. Interferensi sangat berpengaruh pada kriteria performansi sistem

komunikasi seluler yaitu: kualitas suara (voice quality ), kualitas layanan (service quality), dan fasilitas tambahan (special features) [2].

Co-channel Interference ( CCI ) atau interferensi antar kanal disebabkan

oleh sel yang menggunakan frekuensi yang sama. Sedangkan interferensi merupakan faktor masalah utama yang membatasi kinerja dari sistem radio selular, dapat disebut dengan crosstalk. Sehingga interferensi co-channel adalah

crosstalk dari dua pemancar radio yang berbeda menggunakan frekuensi yang

sama. CCI tidak dapat dihilangkan dengan memperbesar daya pembawa di pemancar karena bila daya dinaikkan maka akan menaikkan daya interferensi yang berasal dari sel co-channel. Untuk menghilangkan pengaruh interferensi, maka jarak sel co-channel harus dipisahkan sehigga secara fisik tidak terpengaruh oleh propagasi gelombang. Interferensi co-channel merupakan fungsi dari parameter q yang didefinisikan sebagai [2]:

�

=

�

� (2.3)

Dimana:

(24)

R = radius sel

Nilai q disebut faktor pengurangan interferensi co-channel (co-channel

reductionfactor) dapat ditentukan untuk setiap level dari perbandingan sinyal

terhadap interferensi yang diinginkan.

Interferensi Adjacent merupakan interferensi kanal berdekatan. Interferensi ini terjadi karena filter yang digunakan di penerima bukan merupakan suatu filter ideal, sehingga sebagian daya dari kanal lain dapat diterima / menginterferensi sinyal utama. Atau tidak sempurnanya frekuensi operasi dari filter pada receiver. Penggunaan receiver ini mengakibatkan frekuensi yang berdekatan dapat lolos dari filter. Interferensi ini akan menjadi masalah yang serius bila kanal yang bersebelahan.

Ada beberapa cara untuk mengurangi pengaruh adjacent channel

interference, yaitu :

1. Mempertajam karakteristik peredaman pada filter. (Hal ini sulit atau tergantung pada perkembangan teknologi)

2. Memberi jarak / spasi frekuensi operasi dalam satu cakupan yang sama (merupakan paling realisitis untuk dilakukan).

Efek dari adjacent channel interference dapat diperkecil dengan proses filterisasi yang baik dan pembagian kanal (channel assignment) yang baik.

Channel assignment dilakukan dengan memberikan jarak frekuensi pemisah yang

(25)

2.2.2 Konsep Handoff

Konsep handoff yaitu memungkinkan seorang pengguna pindah dari suatu sel ke sel yang lain tanpa adanya pemutusan hubungan. Terjadi pemindahan frekuensi/kanal secara otomatis yang dilakukan oleh sistem.

2.3 Penugasan Kanal ( Channel Assignment )

Channel assignment merupakan pengalokasian kanal frekuensi ke setiap sel

berdasarkan atas beban trafik yang diketahui. Pengalokasian kanal frekuensi ini bergantung pada kemampuan reuse pada kelompok sel dan trafik yang ada.

Secara umum strategi penempatan kanal adalah untuk peningkatan kapasitas kanal dari setiap sel dan meminimalkan interferensi sesuai dengan yang diinginkan. Strategi penempatan kanal yang telah dikembangkan untuk memenuhi tujuan di atas, dapat dikelompokkan menjadi fixed atau dinamic. Pemilihan strategi penempatan kanal dapat mempengaruhi kinerja dari sistem, terutama pengaturan panggilan saat sebuah pengguna berpindah dari satu sel ke sel yang lain.

Channel assignment dapat dibagi menjadi Fixed Channel Allocation (FCA)

dan Dynamic Channel Allocation (DCA).

2.3.1 Fixed Channel Allocation ( FCA )

(26)

terduduki maka sel akan diblok dan kadang digunakan strategi peminjaman kanal dari sel tetangga [2].

Syarat-syarat fixed channel allocation yaitu: 1. Setiap sel memiliki kelompok kanal yang tetap 2. Bila seluruh kanal terduduki, maka sel akan “block”.

3. Kadang digunakan strategi “peminjaman” kanal dari sel tetangga.

Kelebihan FCA dibandingkan dengan DCA adalah relatif lebih cepat untuk mengatur panggilan yang terjadi dalam sel, lebih murah untuk instalasi dan investasi awal karena tidak dibutuhkan komputer switching yang super cepat untuk pengambilan keputusan saat adanya alokasi kanal baru. Kelemahan dari FCA adalah:

1. Butuh perencanaan alokasi kanal yang sangat matang saat instalasi

2. Butuh pengecekan berkala untuk melihat optimasi pembagian kanal dalam satu cluster atau dalam satu sistem keseluruhan.

3. Operator harus sering mencek perkembangan pelanggan dalam tiap area, perkembangan pelanggan harus diikuti tersediamya kanal di area tersebut, sehingga harus mengatur ulang pola kanal frekuensi.

Operator harus mengecek keadaan di lapangan apakah ada perkembangan beban trafik atau ada daerah yang banyak pelanggannya tapi tidak tercover ataupun jelek performasinya.

2.3.2 Dynamic Channel Allocation ( DCA )

Dynamic Channel Allocation (DCA) merupakan salah satu strategi untuk

(27)

strategi DCA adalah bila beban trafik tidak merata dalam tiap sel maka pemberian kanal frekuensi pada tiap sel akan sering tidak terpakai dalam sel yang kurang padat, dan terjadi blocking pada sel dengan beban trafik padat. Teknik DCA dapat mengalokasi kanal frekuensi bila hanya beban trafik meningkat dan melepaskan kanal frekuensi bila beban trafik menurun. Beberapa teknik DCA tersebut adalah sebagai berikut [2]:

1. First Avaible (FA) 2. Nearest Neighbour (NN) 3. Hybrid Assigment Strategy

4. Borrowing with Channel Ordering Strategy (BCO) 5. Borrowing with Directional Channel Locking

Strategi DCA inilah yang diangkat dalam Tugas Akhir ini, dimana trafik pada setiap sel berubah-ubah dalam kurun waktu tertentu.

2.4 Perumusan Channel Assignment

Permasalahan channel assignment (CAP) muncul dalam jaringan telepon seluler yakni rentang frekuensi diskrit dengan spektrum frekuensi radio tersedia yang disebut sebagai kanal, diperlukan untuk dialokasikan ke daerah lain guna meminimumkan bentangan frekuensi total, tergantung pada permintaan (demand) dan pembatas bebas interferensi (interference-free constraint).

(28)

Ada tiga jenis batasan kanal dalam penugasan kanal, yaitu [3] : 1. Cochannel Constraint (CCC) disebut cij dengan nilai = 1 atau 0

Dimana frekeunsi yang sama tidak dapat dialokasikan pada satu kanal dengan pasangan frekuensi lain secara bersamaan.

2. Adjacent Channel Constraint (ACC) disebut cij dengan nilai ≥ 2

Dimana frekuensi yang berdekatan tidak dapat dialokasikan untuk sel radio yang berdekatan secara bersamaan.

3. Cosite Constraint (CSC) disebut cii dengan nilai = α

Dimana setiap pasangan frekuensi yang ditetapkan dalam sel yang sama

harus memiliki jarak frekuensi minimum α. Nilai α merupakan nilai positif mulai

dari 0 ditugaskan ke sel i. Nilainya tergantung pada standar komunikasi yang digunakan. Pada umumnya nilai α dimulai dengan 5 untuk menyatakan jarak antar kanal dalam satu sel.

Dari ketiga hal tersebut dapat dihitung jumlah kanal minimun yang dapat disediakan untuk penugasan kanal, dengan rumus [3]:

Kanal minimun yang dibutuhkan = (cii(di−1) + 1) (2.4)

Dimana : cii = nilai maksimum CSC pada matrik C di = nilai maksimum demand (kanal tertinggi)

Ilustrasi pada Gambar 2.7 menunjukan strategi Channel Assignment

(29)

Gambar 2.7 Matriks dan Bentuk Layout Sel

Dari ilustrasi Gambar 2.7 dapat diperoleh jumlah kanal/frekuensi minimum yang di butuhkan dengan melihat matriks demand dimana cii = 5, di = 3. Maka dapat dihitung jumlah kanal minimum, 5 (3-1) + 1 = 11 kanal. Gambar 2.8 adalah cara penentuan letak kanal pada tiap-tiap sel.

c44 = 5 c44 = 5 c43 = 3

c42 = 2 c24 = 3

sel

kanal/frekuensi

Gambar 2.8 Strategi Fequency Exhaustive Assignment

Untuk menugaskan kanal pada Gambar 2.8, langkah pertama adalah terlebih dahulu perlu dilihat pola layout sel bersamaan dengan memperhatikan kendala

Electromagnetic Compability (EMC) yaitu CCC, ACC, dan CSC. Tugaskan/tempatkan demand D terbesar yang ada. Pada ilustrasi Gambar 2.7

demand D terbesar adalah 3 yaitu pada sel ke 4 dengan jarak antara cosite (CCC)

adalah 5 yaitu menempati kanal (f1, f6, dan f11). Kemudian tempatkan demand D berikutnya yaitu 1 pada sel ke 3 yang menempati kanal (f4). Selanjutnya pada

demand yang sama yaitu 1 untuk sel 2 dan demand 1 untuk sel 1 yang menempati

(30)

2.5 Utilisasi

Utilisasi disini adalah memanfaatkan kanal yang kosong agar semua kanal dapat dialokasikan secara maksimal. Utilisasi bertujuan mengefisienkan biaya pemakaian kanal dengan cara mengurangi kanal yang tidak terpakai.

2.6 Algoritma Tabu Search

Tabu Search berasal dari Tongan, suatu bahasa Polinesia yang digunakan

oleh suku Aborigin Pulau tonga untuk mengindikasikan suatu hal yang tidak boleh “disentuh” karena sakralnya. Menurut kasus Webster, Tabu berarti larangan yang dipaksakan oleh kebudayaan sosial sebagai suatu tindakan pencegahan atau sesuatu yang dilarang karena berbahaya. Bahaya yang harus dihindari dalam Tabu

Search adalah penjadwalan yang tidak layak, dan terjebak tanpa ada jalan keluar

[4]. Dalam konteks lebih luas, larangan perlindungan dapat diganti jika terjadi tuntutan yang mendadak. Pada tahun 1986 ,Fred Glover mengutarakan konsep dasar dari tabu search adalah merupakan suatu algoritma yang menuntun setiap tahapannya agar dapat menghasilkan kriteria aspirasi yang paling optimum tanpa terjebak ke dalam solusi awal yang ditemukan selama tahapan itu berlangsung [5].

2.6.1 Pengertian Algoritma Tabu Search

Tabu Search adalah sebuah metode optimasi yang berbasis pada local

search. Proses pencarian bergerak dari satu solusi ke solusi berikutnya, dengan

(31)

mencegah proses pencarian dari local search agar tidak melakukan pencarian ulang pada ruang solusi yang sudah pernah ditelusuri, dengan memanfaatkan suatu struktur memori yang mencatat sebagian jejak proses pencarian yang telah dilakukan. Struktur memori fundamental dalam tabu search dinamakan tabu list [4].

Tabu list menyimpan atribut dari sebagian move (transisi solusi) yang telah

diterapkan pada iterasi-iterasi sebelumnya. Tabu search menggunakan tabu list untuk menolak solusi-solusi yang memenuhi atribut tertentu guna mencegah proses pencarian mengalami cycling pada daerah solusi yang sama, dan menuntun proses pencarian menelusuri daerah solusi yang belum dikunjungi. Tanpa menngunakan strategi ini, local search yang sudah menemukan solusi optimum

local dapat terjebak pada daerah solusi optimum local tersebut pada iterasi-iterasi

berikutnya.

2.6.2 Mekanisme Algoritma Tabu Search

Secara umum, algoritma tabu search dapat dituliskan sebagai berikut [6]: 1. Membangkitkan solusi awal

Mempunyai acuan awal sebelum tabu search dimulai. 2. Menentukan kriteria aspirasi

(32)

optimasi algoritma tabu search. Nilai kriteria aspirasi ini yang akan digunakan, yang nilainya berasal dari nilai cosite constraint atau cii. Adapun nilai kriteria aspirasi yang digunakan pada tugas akhir ini adalah 5,6, dan 7.

3. Melakukan move

Ada beberapa macam move yang dapat dipilih selama proses pencarian ini berlangsung [4]:

Local search, yang terdiri dari dua macam yaitu insertion (memilih secara acak

satu bagian struktur untuk dipindah ke bagian yang lain) dan swap (memilih secara acak dua bagian struktur untuk selanjutnya ditukar posisinya).

Neighborhood search, pada setiap perulangan local search atau tabu search,

perubahan bentuk lokal dapat dipakai untuksolusi yang ada yang ditandai dengan S, menggambarkan suatu set solusi-solusi berdekatan di dalam ruang pencarian, ditunjukkan N(S). N(S) adalah suatu subset ruang pencarian yang digambarkan dengan, N(S) = {solusi-solusi yang diperoleh dengan menerapkan perubahan

bentuk local tunggal untuk S}.

4. Melakukan intensifikasi

Memori jangka menengah menyimpan sejumlah solusi yang berkualitas (elite solution) yang dihasilkan selama proses pencarian. Memori jangka menengah ini bertujuan untuk memberikan prioritas kepada atribut dari solusi berkualitas tersebut.

5. Melakukan diversifikasi

(33)

BAB III

PEMODELAN ALOKASI KANAL DINAMIK DENGAN

ALGORITMA TABU SEARCH

3.1 Umum

Penganalisisan suatu sistem yang efektif adalah dengan cara memodelkan dan mensimulasikan sistem tersebut. Permodelan merupakan penggambaran dari sistem yang sebenarnya sedangkan simulasi merupakan proses penyelesaian permasalahan dari sistem yang dapat divisualisasikan sehingga mudah dianalisis. Pada Tugas Akhir ini penganalisisan optimasi alokasi kanal dinamik dengan algoritma tabu search dapat dilihat pada blok diagram seperti Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Blok diagram optimasi alokasi kanal

Pada blok diagram dapat dilihat, sebelum melakukan optimasi menggunakan algoritma tabu search harus terlebih dahulu melihat layout sel yang

Layout sel

Jumlah call

demand per sel

Kendala interferensi

Kanal yang tersedia

Proses optimasi dengan Algoritma

Tabu Search

(34)

(35)

Keterangan flowchart sistem optimasi alokasi kanal sebagai berikut :

1. Sistem ini mengatur pengalokasian kanal pada jumlah sel yang telah ditentukan.

2. Input pada sistem ini yaitu jumlah sel yang telah ditentukan yang didapatkan dari layout daerah yang diasumsikan, jumlah kanal minimum yang diperoleh dari hasil perumusan, jumlah data trafik per sel , jarak co-channel, jarak adjacent

channel dan jarak co-site.

3. Setelah semua input dimasukkan maka dapat dijalankan proses sistem dengan algoritma tabu search.

4. Dengan output yang diharapkan yaitu optimasi jumlah kanal yang digunakan, meminimalkan probabilitas panggilan yang ditolak dan utilisasi kanal yang digunakan.

5. Sistem ini berada pada alokasi kanal dinamik.

6. Sistem selesai apabila pengalokasian sudah semua terpenuhi atau semua call

demand sudah dialokasikan.

3.3 Asumsi-Asumsi Yang Digunakan

Pada analisis optimasi alokasi kanal dinamik ini digunakan beberapa asumsi, antara lain :

1. Sistem alokasi kanal yang digunakan adalah sistem alokasi kanal dinamik. 2. Algoritma yang digunakan yaitu algoritma tabu search.

(36)

3.4 Parameter Kerja Optimasi

Beberapa parameter yang digunakan dalam optimasi alokasi kanal ini antara lain :

1. Layout Sel

Untuk melakukan pembagian kanal untuk setiap sel dilakukan secara acak. Dimana pembagian kanal tersebut harus memenuhi syarat interferensi Matrix C. Untuk menentukannya diperlukan layout sel yang akan digunakan. Layout yang digunakan pada optimasi kanal dinamik dengan algoritma tabu search dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3 Layout sel untuk alokasi kanal dinamik

(37)

diplot pada peta kota Medan dan didapat serta diasumsikan jumlah selnya sebanyak 17 sel.

2. Pola Interferensi Sel

Dari layout sel di atas dapat dihasilkan pola interferensi sel yang digunakan. Pola interferensi sel dapat dilihat pada Tabel 3.1

Tabel 3.1 Pola interferensi sel

SEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

INTERFERENSI 3 4 3 3 6 6 5 4 3 4 6 5 4 4 2 3 3

Interferensi tiap sel berbeda dilihat dari jumlah sel yang berada di sekitarnya.

3. Matriks Cij

Matriks Cij didapatkan setelah melihat layout yang digunakan dan telah disesuaikan dengan kaidah EMC. Matriks Cij dapat dilihat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Matriks Cij

Sel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

1 6 2 1 2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2 2 6 2 1 2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 2 6 0 1 2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4 2 1 0 6 2 1 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0

5 2 2 1 1 6 1 1 0 0 2 2 1 0 0 0 1 1

(38)

Tabel 3.2 Matriks Cij (Lanjutan)

sel 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

7 0 1 2 0 1 2 6 2 1 0 1 2 2 1 0 0 1

8 0 0 1 0 0 1 2 6 2 1 0 1 2 2 1 0 0

9 0 0 0 0 0 0 1 2 6 0 0 0 1 2 2 0 0

10 0 0 0 2 2 1 0 0 0 6 2 1 0 0 0 2 1

11 0 0 0 1 2 2 1 0 0 2 6 2 1 0 0 2 2

12 0 0 0 0 1 2 2 1 0 1 2 6 2 1 0 1 2

13 0 0 0 0 0 1 2 2 1 0 1 2 6 2 1 0 1

14 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 1 2 6 2 0 0

15 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 1 2 6 0 0

16 0 0 0 0 1 1 0 0 0 2 2 1 0 0 0 6 2

17 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 2 2 1 0 0 2 6

Dari matriks Cij di atas dapat dilihat bahwa :

1. Jarak antar kanal dalam satu sel harus berjarak minimal 5 kanal.

2. Jarak kanal pada sel yang bertetangga / berdekatan harus berjarak minimal 2 kanal.

3. Jarak kanal pada sel yang berjauhan bisa berjarak 1 kanal ataupun 0 (bisa menggunakan kanal yang sama).

4. Call Demand

Call demand yang digunakan pada optimasi alokasi kanal dinamik ini

(39)

3.5 Algoritma Tabu Search

Untuk mendapatkan hasil yang optimal pada alokasi kanal dinamik ini maka digunakan algoritma tabu search. Variabel algoritma tabu search dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Variabel tabu search dalam CAP

variabel Tabu search CAP

i Solusi yang ditemukan Kanal yang ditemukan

i* Solusi terbaik dari solusi yang ditemukan

Kanal terbaik dari kanal yang ditemukan

k perulangan perulangan

j solusi yang ditemuka n untuk perulangan

berikutnya

Kanal yang ditemukan untuk perulangan

berikutnya

S Himpunan solusi Himpunan kanal

V* Himpunan bagian dari N(i,k)

Himpunan bagian dari

N(i,k)

N(i,k) Himpunan solusi yang mungkin untuk semua perulangan

Himpunan sel yang mungkin untuk semua perulangan f(i) Nilai fungsi variabel i Panggilan pada kanal ke-i f(i)* Nilai fungsi variabel i

optimal

(40)

Dari variabel di atas dapat dilihat flowchart dari algoritma tabu search pada Gambar 3.4.

Start

Inisialisasi

Cari solusi i dalam S

Jadikan solusi awal dengank=0

Cari nilai konflik i=i* Masukkan ke dalam tabulist

Total iterasi= iterasi +1

Alokasikan call demand ke tiap solusi dalam S

Cek pada tabulist solusi sudah ada isi

atau tidak

Lihat nilai f(i)

Tidak

Ya

f(i)<f(i)*

f(i) tetap Tidak

Masukkan ke tabulist

Ya

Solusi sudah optimal ?

End Ya Tidak

(41)

Gambaran umum algoritma TS untuk CAP dapat dilihat pada langkah-langkah di bawah ini.

Langkah 1: Pilih solusi awal i dalam himpunan S. Tetapkan i* = i dan k = 0 dimana i* adalah solusi terbaik dan k adalah banyaknya perulangan yang terjadi saat dilakukan pencarian kanal terbaik i*.

Langkah 2: Tetapkan k = k+1 dan hasilkan himpunan bagian V* dari solusi dalam himpunan solusi N(i,k) sehingga tabu conditions tidak memenuhi dan

aspirations conditions terpenuhi.

Langkah 3: Pilih solusi terbaik j dalam himpunan bagian V*. Tetapkan i = j. Langkah 4: Jika ƒ(i) ≤ ƒ(i*) maka tetapkan i* = i.

Langkah 5: Update tabu dan aspiration conditions.

Langkah 6: Jika kondisi berhenti (stopping conditions) terpenuhi, maka pencarian berhenti. Jika tidak, lakukan langkah 2.

Kondisi berhenti (stopping conditions) akan terpenuhi jika:

Langkah 1: N(i,k+1) = Ø atau jika tidak ada solusi yang mungkin di sekitar solusi i.

(42)

BAB IV

ANALISIS ALOKASI KANAL DENGAN ALGORITMA TABU

SEARCH

4.1 Umum

Seperti telah dijelaskan pada Bab 3, proses alokasi kanal menggunakan algoritma tabu search terdiri dari penentuan parameter yang digunakan yaitu layout sel yang digunakan, pola interferensi pada setiap sel, matriks cij, dan call

demand yang digunakan. Selanjutnya apabila hasil telah didapatkan , maka input

call demand ataupun matriks cij nilainya dapat diubah. Perubahan nilai call

demand pada proses inilah yang dikatakan dinamik.

4.2 Mekanisme Algoritma Tabu Search

Dari bab 2 telah dijelaskan mekanisme dari algoritma tabu search,yaitu : 1. Membangkitkan solusi awal

Solusi awal disini ialah acuan awal sebelum tabu search dimulai , ini merupakan input masukan yang dipakai dalam alokasi kanal ini. Berikut inisialisasi input untuk alokasi kanal dinamik menggunakan algoritma tabu

search:

%inisialisasi

jumlahsel=17;

c=xlsread('datatabusearch.xlsx','matrikscij')

(43)

sel yang sama. Jumlah sel yang digunakan dalam alokasi kanal ini sebanyak 17 sel.

2. Menentukan kriteria aspirasi

Kriteria aspriasi pada tabu search untuk alokasi kanal dinamik ini yaitu nilai cii yang digunakan. Berikut inisialisasi kriteria aspirasi pada alokasi kanal dinamik:

%parameter tabu search

kriteriaaspirasi=cii;

%kriteria aspirasi=jika jarak kanal yang digunakan dalam satu sel = 6

Pada algoritma tabu search kriteria aspirasi merupakan parameter yang digunakan untuk menghasilkan solusi terbaik. Dan pada alokasi kanal dinamik ini cii sebagai kriteria aspirasi agar didapatkan kanal yang terbaik yang digunakan untuk pengalokasian.

3. Melakukan move

Pada algoritma tabu search, move merupakan proses pencarian solusi terbaik. Dan penggunaan move pada tabu search untuk alokasi kanal dinamik ini digunakan untuk pencarian kanal yang optimal dan pencarian kanal yang pertama kali dialokasikan. Berikut insialisasi move pada alokasi kanal dinamik:

% Alokasi cell terbesar no 1

cell=cell_dan_call(1,1) call=cell_dan_call(1,2) cell1=cell;

% if sum(sum(FAP))==0

f0=1;

(44)

for n=1:(call-1)

F=f0+ cii; FAP(cell,F)=1; f0=F;

end

FAP

Program keseluruhan untuk alokasi kanal menggunakan algoritma tabu

search dapat dilihat pada Lampiran 1. Dari hasil move tersebut didapatkan

panggilan pertama yang dilayani dan kanal pertama yang dialokasikan. Urutan panggilan yang dilayani pada 17 sel yang didapat dari move yang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Urutan panggilan yang dilayani pada 17 sel

(45)

Tabel 4.1 Hasil urutan call demand pada 17 sel

Sel Call demand

11 26

6 25

12 24

5 22

9 21

8 20

17 19

3 18

4 17

7 16

2 15

1 14

14 13

15 12

10 10

16 8

13 7

(46)

4.3 Pengaruh Nilai Kriteria Aspirasi Terhadap Alokasi Kanal

Nilai kriteria aspirasi merupakan nilai cii yang digunakan. Untuk kriteria aspirasi dengan nilai 5 hasil pengalokasian kanalnya dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil algoritma tabu search untuk nilai kriteria aspirasi 5

Sel Jumlah Kanal Nomor Kanal

1 14 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66 2 15 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66,71 3 18 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66,71,76,81,86 4 17 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66,71,76,81 5 22 5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95

,100,105,110

6 25 3,8,13,18,23,28,33,38,43,48,53,58,63,68,73,78,83,88,93, 98,103,108,113,118,123

7 16 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66,71,76 8 20 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66,71,76,81,86,91,

96

9 21 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66,71,76,81,86,91, 96,101

10 10 3,8,13,18,23,28,33,38,43,48

11 26 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61,66,71,76,81,86,91, 96,101,106,111,116,121,126

12 24 5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80,85,90,95 ,100,105,110,115,120

(47)

Tabel 4.2 Hasil algoritma tabu search untuk nilai kriteria aspirasi 5 (Lanjutan)

14 13 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56,61

15 12 1,6,11,16,21,26,31,36,41,46,51,56

16 8 3,8,13,18,23,28,33,38

17 19 3,8,13,18,23,28,33,38,43,48,53,58,63,68,73,78,83,88,93

Dari Tabel 4.2 dapat dilihat pengalokasian kanal menggunakan kriteria aspirasi dengan nilai 5. Dengan nomor kanal tertinggi 126. Kanal 126 dialokasikan untuk sel 11 dengan call demand sebanyak 26 panggilan yang harus dilayani.

Dari kriteria aspirasi dengan nilai 5 juga didapatkan probabilitas blocking panggilan. Hasil probabilitas blocking dapat dilihat pada Gambar 4.2.

(48)

constraint yang digunakan. Blocking yang didapat sebanyak 115 panggilan

dengan total panggilan 287 panggilan yang harus dilayani. Oleh karena itu didapatkan 172 panggilan yang dapat dilayani tanpa terkena blocking.

Pada Gambar 4.3 dapat dilihat pengalokasian kanal untuk nilai kriteria aspirasi dengan nilai 6. Hasil pengalokasian seluruhnya dapat dilihat pada Lampiran 2.

Gambar 4.3 Hasil Pengalokasian Kanal

Dari Gambar 4.3 dapat dilihat nomor-nomor kanal yang alokasikan untuk 17 sel. Nomor-nomor kanal yang alokasikan dapat dilihat pada Tabel 4.3.

1 14 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73,79

2 15 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73,79,85

(49)

Tabel 4.3 Hasil algoritma tabu search untuk nilai kriteria aspirasi 6 (Lanjutan)

4 17 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73,79,85,91,97

5 22 5,11,17,23,29,35,41,47,53,59,65,71,77,83,89,95,101,107, 113,119,125,131

6 25 3,9,15,21,27,33,39,45,51,57,63,69,75,81,87,93,99,105,11 1,117,123,129,135,141,147

7 16 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73,79,85,91

8 20 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73,79,85,91,97,103,10 9,115

9 21 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73,79,85,91,97,103,10 9,115,121

10 10 3,9,15,21,27,33,39,45,51,57

11 26 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73,79,85,91,97,103,10 9,115,121,127,133,139,145,151

12 24 5,11,17,23,29,35,41,47,53,59,65,71,77,83,89,95,101,107, 113,119,125,131,137,143

13 7 1,7,13,19,25,31,37

14 13 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67,73

15 12 1,7,13,19,25,31,37,43,49,55,61,67

16 8 3,9,15,21,27,33,39,45

(50)

Dari Tabel 4.3 dapat dilihat pengalokasian kanal menggunakan cii=6. Dengan nomor kanal tertinggi 151. Kanal 151 dialokasikan untuk sel 11 dengan

call demand sebanyak 26 yang harus dilayani.

Gambar 4.4 Hasil Probabilitas Blocking dengan nilai kriteria aspirasi 6 Dari Gambar 4.4 dapat dilihat blocking yang dihasilkan. Blocking terdapat pada sel 8, sel 7, sel 2, sel 1, sel 14, sel 15, sel 16, sel 13. Blocking terjadi karena pengalokasian kanal yang bertubrukan,yang tidak sesuai dengan constraint yang digunakan. Blocking yang didapat sebanyak 105 panggilan dengan total panggilan 287 panggilan yang harus dilayani. Oleh karena itu didapatkan 182 panggilan yang dapat dilayani tanpa terkena blocking.

(51)

1 14 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85

2 15 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85,92

3 18 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85,92,99,106,113

4 17 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85,92,99,106

5 22 5,12,19,26,33,40,47,54,61,68,75,82,89,96,103,110,117,1 24,131,138,145,152

6 25 3,10,17,24,31,38,45,52,59,66,73,80,87,94,101,108,115,1 22,129,136,143,150,157,164,171

7 16 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85,92,99

8 20 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85,92,99,106,113,120, 127

9 21 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85,92,99,106,113,120, 127,134

10 10 3,10,17,24,31,38,45,52,59,66

11 26 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78,85,92,99,106,113,120, 127,134,141,148,155,162,169,176

12 24 5,12,19,26,33,40,47,54,61,68,75,82,89,96,103,110,117,1 24,131,138,145,152,159,166

13 7 1,8,15,22,29,36,43

(52)

Tabel 4.4 Hasil algoritma tabu search untuk nilai kriteria aspirasi 7 (Lanjutan)

15 12 1,8,15,22,29,36,43,50,57,64,71,78

16 8 3,10,17,24,31,38,45,52

17 19 3,10,17,24,31,38,45,52,59,66,73,80,87,94,101,108,115,1 22,129

Dari Tabel 4.4 dapat dilihat pengalokasian kanal menggunakan nilai kriteria aspirasi 7. Dengan nomor kanal tertinggi 176. Kanal 176 dialokasikan untuk sel 11 dengan call demand sebanyak 26 panggilan yang harus dilayani.

(53)

287 panggilan yang harus dilayani. Oleh karena itu didapatkan 221 panggilan yang dapat dilayani tanpa terkena blocking.

4.4 Pengaruh call demand tertinggi Terhadap Alokasi Kanal

Call demand yang digunakan pada tugas akhir ini merupakan bilangan acak

yang diasumsikan. Dan perubahan nilai call demand ini yang dikatakan dinamik pada alokasi kanal ini. Pada tugas akhir ini digunakan call demand sebanyak 26 panggilan, sehingga didapatkan kanal sebanyak 151 kanal. Apabila call demand yang digunakan lebih tinggi dari 26 panggilan maka kanal yang digunakan untuk pengalokasian akan semakin banyak dan begitu sebaliknya bila call demand yang digunakan lebih rendah dari 26 panggilan maka kanal yang digunakan semakin kecil.

Hasil penggantian call demand pada alokasi kanal dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Alokasi kanal dengan call demand lebih tinggi dari 26

(54)

Untuk call demand lebih rendah dapat dilihat pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Alokasi kanal dengan call demand lebih rendah dari 26

Dari Gambar 4.5 dapat dilihat jumlah kanal yang digunakan semakin berkurang yaitu sebanyak 145 kanal dengan call demand tertinggi sebanyak 25 panggilan yang harus dilayani.

4.5 Tingkat Utilisasi dari Nilai Kriteria Aspirasi

Dari tiga nilai kriteria aspirasi yang digunakan pada tugas akhir ini maka didapatkan tingkat utilisasi pemanfaatan kanal. Tingkat utilisasi pemanfaatan kanal dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Tingkat utilisasi kanal dari nilai kriteria aspirasi Nilai Kriteria Aspirasi

5 6 7

Jumlah kanal total (kanal)

126 151 176

Jumlah kanal yang dialokasikan

(kanal)

(55)

Tabel 4.5 Tingkat utilisasi kanal dari nilai kriteria aspirasi (Lanjutan) Nilai Kriteria Aspirasi

5 6 7

Total panggilan (panggilan)

287 287 287

Panggilanblocking (panggilan)

115 105 66

Panggilandilayani (panggilan)

172 182 221

Dari Tabel 4.5 dapat dilihat perbandingan tingkat utilisasi kanal dengan nilai kriteria aspirasi yang berbeda. Pada nilai kriteria aspirasi sebesar 5, didapat tingkat utilisasi kanal sebesar 66,66%. Pada nilai kriteria aspirasi sebesar 6 didapat tingkat utilisasi kanal sebesar 55,63%, dan pada nilai kriteria aspirasi sebesar 7 didapat tingkat utilisasi kanal sebesar 47,73%.

4.6 Analisis Hasil Alokasi Kanal Dinamik

Jika dilihat dari Tabel 4.5 dapat di analisa dengan kriteria aspirasi sebesar 5 didapatkan jumlah kanal yang dapat dialokasikan sebanyak 126 kanal. Dengan

call demand tertinggi yang digunakan sebanyak 26 panggilan yang harus dilayani.

(56)

BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Dari hasil pemodelan dan hasil analisis yang dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan, antara lain :

1. Alokasi kanal menggunakan algoritma tabu search ini dipengaruhi oleh besar kriteria aspirasi dan nilai call demand.

2. Dari kriteria aspirasi sebesar 5 didapatkan blocking sebesar 115 panggilan, 172 panggilan yang dapat dilayani dan tingkat utilisasi kanal sebesar 66,66%.

5.2 SARAN

Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik maka perlu diberikan penambahan parameter yang digunakan, antara lain :

1. Perlu adanya penambahan variasi kriteria aspirasi yang digunakan untuk memperkecil probabilitas blocking.

(57)

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Mufti,Nachwan. 2003. ”Modul 3: Sistem Komunikasi Bergerak”.

[2]. Baharuddin. 2008. ”Perencanaan Alokasi Kanal Dinamik Pada GSM”. 30 Oktober 2013(15:40).

[3]. He. Zhenya,Yifeng Zhang, Chengjian Wei, and Jun Wang , “A Multistage Self-Organizing Algorithm Combined Transiently Chaotic Neural Network for Cellular Channel Assignment, ” IEEE Trans. Veh. Technol., vol.51, November 2002.

30 Oktober 2013 (16:50).

[4]. Priyandari. 2009. ”Tabu Search-Introduction”.

16

September 2013 (16.30).

[5]. Suyanto. Algoritma Optimasi : Deterministik atau Probabilistik.

Yogyakarta,Graha Ilmu,2010.

[6]. Hindriyanto. 2012. ”Methaheuristic:Tabu Search”.

16

(58)

LAMPIRAN 1 :PROGRAM MATLAB

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

FAP(cell9,f0)=1;

(66)

cii=5;

(67)

FAP(cell11,f0)=1;

(68)

(69)

(70)

elseif (c(cell2,cell14)== 2)&&(FAP(cell2,F0cell2)== 1)

(71)

f0=F0cell15+4;

(72)

f0=F0cell14;

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

Hasil cii=6 cell_dan_call = 11 26 6 25 12 24 5 22 9 21 8 20 17 19 3 18 4 17 7 16 2 15 1 14 14 13 15 12 10 10 16 8 13 7 cell = 13

call = 7

FAP =

Columns 1 through 14

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Columns 169 through 176

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

cell = 13

call = 7

FAP =

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Columns 155 through 168

(95)