UPN Veteran Yogyaarta, 23 Mei 29 FIXATION TEST UNTUK PENDIMENSIAN NODE HARDWARE PADA JARINGAN SDH (SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY) M. Zen Samsono Hadi 1), Aries Pratiarso 2), M. Agus Zainuddin 3) Jurusan Teni Teeomuniasi Poiteni Eetronia Negeri Surabaya Institut Tenoogi Sepuuh Nopember Kampus ITS, Keputih, Suoio, Surabaya 6111 1) emai : zenhadi@eepis-its.edu Abstra Pada perencanaan jaringan teeomuniasi berbasis tenoogi SDH, diperuan optimasi biaya di daam pendimensian node hardwarenya yaitu penentuan berapa banya port card, puggabe device ind dan base equipment configuration (BEC) yang diinsta pada sebuah node hardware SDH. Di daam maaah ini aan digunaan 2 metode untu menyeesaian permasaahan optimasi tersebut yaitu Mixed Integer Linear Programming (MILP) dan heuristic method. MILP diena dapat mencari optima soution tetapi sangat ambat etia datanya ompes, sedangan heuristic, sousi yang diberian mendeati optima tetapi sangat cepat daam menangani data yang ompes. Agar didapat hasi yang optima dan cepat untu data yang ompes, diauan penggabungan 2 metode diatas (fixation test) dengan syarat metode heuristic harus memiii niai yang sedeat mungin dengan optima soution. Hasi dari peneitian, didapatan bahwa mean percentage error untu niai heuristic dibanding optima soution dibawah 1% sehingga metode fixation test cuup efetif daam mendapatan sousi yang optima dan cepat untu data yang ompes. Keyword : SDH, MILP, metode heuristic, fixation test 1. PENDAHULUAN Saat ini, pengembangan jaringan teeomuniasi tersebar sangat uas. Dan tentunya pengembangan jaringan tersebut harus diduung oeh node hardware yang efisien. Node hardware yang efisien berarti bahwa ini aan menyediaan biaya yang minima daam membangun sebuah node hardware. Sebuah node hardware sendiri terdiri dari 3 bagian penting yaitu port card, puggabe device dan base equipment configuration yang aan menangani airan bit trafi pada node tersebut. Untu menyeesaian permasaahan diatas digunaan metode MILP dan heuristic. Metode MILP sangat cepat dan dapat memberian sousi yang optima jia data masuannya adaah eci dan tida banya. Tetapi jia datanya besar dan ompes, metode tersebut aan membutuhan watu yang ama diarenaan banyanya branch-and-bound. Permasaahan tersebut dapat diatasi dengan penggabungan metode MILP dan heuristic. Heuristic digunaan untu mendapatan sousi yang mendeati optima dan cepat, dan hasinya dipaai untu menghapus beberapa variabe dari data masuan sebeum diseesaian dengan MILP. Metode MILP sudah teruji untu mengatasi permasaahan dimensi node hardware [Koere], dan penggunaan metode heuristic dan perbandingan ecepatannya antara 2 metode diatas sudah diembangan [Hadi], sehingga daam maaah ini aan diauan penggabungan 2 metode diatas. 2. NODE HARDWARE 2.1. NODE HARDWARE LAYOUT Daam jaringan teeomuniasi terutama yang berbasis SDH (Synchronous Digita Hierarchy), terdiri dari beberapa perangat: a. Chassis dari perangat (base equipment conf). b. Port Card c. Puggabe device, seperti Gigabit Interface Converter (GBIC), Sma Form Factor Puggabes (SFP). d. Bacpane power suppy e. Contro Management f. Route Processor g. Memory D-29
UPN Veteran Yogyaarta, 23 Mei 29 Gambar 1. Jaringan Teeomuniasi berbasis SDH 2.1 Istiah pada Node Hardware Mode Untu memudahan pemahaman perangat node teeomuniasi daam mode matematia, beriut adaah beberapa istiah yang dibuat untu mewaiinya [Koere]: a. Base equipment Sebagai cassing dari node hardware yang terdiri dari ra, power suppy, controer card, bacpane hardware, dan ain-ain. b. Base equipment configuration (BEC) Port card yang terinsta pada base equipment membutuhan beberapa resource seperti bit rate, sot, dan ainain. c. Tipe port card Merupaan pug-in modu yang terdiri dari satu atau beberapa port. d. Tipe port Mewaii port yang ada pada port card. Ini berhubungan dengan bit rate yang berbeda-beda, seperti 1Gb/s, 2.5Gb/s. e. Puggabe device Seperti GBIC atau SFP. Gambar 2. Base equipment dari SDH Gambar 3. Port card dari beberapa vendor Gambar 4. Puggabe device dari SFP 3. METODE MILP DAN HEURISTIC MILP menggunaan metode simpex dan branch-and-bound daam memecahan permasaahan integer programming. Sedangan metode heuristic adaah teni pencarian yang aan mencari niai yang mendeati niai optima dengan watu perhitungan yang cepat tetapi tida menjamin sousi yang optima. D-3
UPN Veteran Yogyaarta, 23 Mei 29 3.1 Mode Matematia (MILP) Mode matematia mempunyai 2 bagian yaitu fungsi obyetif untu menghitung minima biaya dan batasanbatasannya [Koere]. ri xi + t y + min c z + cζ (1) x, y, z,ζ i I Fungsi obyetif (1) aan menghitung biaya minima dari puggabe device, port card dan base equipment berdasaran variabe vector (x, y, z, ζ ). Persamaan diatas memiii batasan-batasan sebagai beriut: K ij i I x = b, j, i I i ij x η y, i h y β h z + β hζ, j (2) (3) α h (4) Penjeasan dari batasan-batasan diatas adaah sebagai beriut: (2) berarti bahwa puggabe device i yang terinsta untu tipe port card j sesuai dengan niai demand b ij. (3) berarti bahwa ada cuup port card untu puggabe device yang terinsta (4) Ini aan memiieh BEC yang sesuai dengan jumah port card yang terinsta berdasaran resource yang dimiii. Penyeesaian permasaahan integer programming diatas aan diauan dengan MILP, dengan menggunaan LPSOLVE. 3.2 Metode Heuristic Sebagaimana dietahui, MILP memiii eemahan jia data yang dioah besar dan ompes, sehingga digunaan metode heuristic untu mengatasi permasaahan tersebut. Ide dasar dari metode heuristic ini dari metode compex oeh M. J. Box [Box]. Metode heuristic terdiri dari 3 bagian, yaitu: a. Step 1 (Proses seesi) Ini aan memiih niai terendah dari ombinasi puggabe dan port card. b. Step 2 (Pembentuan niai awa) Berdasaran dari data diatas (a), aan dihitung niai dari fungsi obyetif. c. Step 3 (Prosedur untu mendapatan niai yang mendeati optima). Agoritma diatas aan mencari sousi yang mendeati niai optima berdasaran 4 parameter yaitu puggabe, port card, resource commodities dan base equipment configuration [Hadi]. 3.3 Fixation Test Sesuai dengan tujuan dari peneitian ini adaah untu mendapatan sousi yang tepat dan cepat daam menangani permasaahan bai yang bersaa eci maupun besar, maa aan digunaan metode fixation test yaitu data masuan aan diproses terebih dahuu oeh metode heuristic (dengan syarat, metode ini harus jauh ebih cepat dari MILP) dan hasinya yang berupa niai tertentu (fixed vaue) aan digunaan untu menghapus beberapa variabe masuan, dan seanjutnya aan diseesaian dengan metode MILP untu mendapatan hasi yang optima. Fixed vaue yang digunaan paper ini adaah pada niai Base Equipment Configuration (BEC). Agoritma yang digunaan dapat diihat pada gambar 5. Dan dari hasi esperimen pada [Hadi] didapatan bahwa : a. Watu yang diperuan oeh metode MILP aan meningat secara esponensia jia data semain ompes, sementara maximum watu yang diperuan oeh heuristic adaah.1 deti. b. Mean percentage error dari metode heuristic dibandingan dengan MILP adaah dibawah 1%. D-31
UPN Veteran Yogyaarta, 23 Mei 29 START Baca mode data Seesaian dg metode heuristic Hapus beberapa variabe masuan Gunaan metode MILP Tunjuan hasinya END Gambar 5. Fixation Test pada MILP dengan metode Heuristic Metode heuristic digunaan untu mendapatan sousi awa yang aan menghapus beberapa variabe BEC sebeum dimasuan e metode MILP. Kondisi tersebut aan menurunan jumah branch-and-bounds dari masaah yang aan dipecahan. Agorithm untu menghapus beberapa variabe BEC sebagai beriut: 1. Baca data dari mode fie 2. Seesaian dengan metode heuristic 3. Output dari heuristic adaah niai obyetif yang dihasian oeh metode tersebut. 4. Update data dari BEC dengan menghapus beberapa niai BEC jia biaya dari BEC ebih dari hasi no 3. 5. Seesaian probem dengan metode MILP (LPSOLVE). 6. Tunjuan hasinya. 4. HASIL EKSPERIMEN Daam peneitian ini, penuisan program diauan dengan c++, dan esperimen didasaran pada beberapa parameter, yaitu : a. Peningatan jumah port card sebanya 9 b. Peningatan jumah port card sebanya 12 c. Peningatan jumah port card sebanya 15 Sebeumnya aan diauan pengujian watu yang diperuan etia jumah BEC meningat dengan tiga ondisi diatas. Increasing 2,5 2 1,5 1,5 9 port card types 12 port card types 15 port card types no of Gambar 6. Konsumsi watu untu peningatan jumah BEC 4.1 Peningatan jumah port card sebanya 9 Tujuan dari tahapan ini adaah untu menguji apaah metode heuristic dapat secara efetif ebih cepat etia data semain ompes dengan meningatan jumah port card type sebanya 9. D-32
UPN Veteran Yogyaarta, 23 Mei 29,16,14,12,1,8,6,4,2 no of Gambar 7. Perbedaan watu, sebeum dan sesudah penghapusan BEC untu 9 port card 4.2. Peningatan jumah port card sebanya 12 Sama seperti pada 4.1., tetapi ditingatan jumahnya sebanya 12. 1,9,8,7,6,5,4,3,2,1 no of Gambar 8. Perbedaan watu, sebeum dan sesudah penghapusan BEC untu 12 port card 4.3. Peningatan jumah port card sebanya 15 Sama seperti pada 4.1., tetapi ditingatan jumahnya sebanya 15. 2,5 2, 1,5 1,,5, no of Gambar 9. Perbedaan watu, sebeum dan sesudah penghapusan BEC untu 15 port card Dari gambar diatas didapatan bahwa metode heuristic ebih cepat daripada MILP. 5. KESIMPULAN Dari hasi esperimen diatas dapat disimpuan bahwa: a. BEC aan dihapus jia biaya dari BEC meebihi niai awa dari hasi heuristic. b. Pada peningatan jumah dari BEC, agoritma yang digunaan masih efetif untu menghapus beberapa data BEC sehingga menurunan watu perhitungan. 6. DAFTAR PUSTAKA Box, M. J, 1965., A new method of constrained optimisation and comparison with other methods, Computer Journa, Voume 7, pages 42 52 Hadi, M. Z., 28,A Node Hardware Dimensioning Mode For Teecom Networs using Heuristic Method, Seminar IES, PENS-ITS Koere, M. F June 19, 28.., Node Layout Mode for Teecommunication Networs, T-Systems Enterprise Services GmbH, Version:.99d, Marconi Communications GmbH, 2, Introduction to the Synchronous Digita Hierarchy SDH Basics D-33