BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jaringan telekomunikasi nirkabel (wireless) saat ini sudah berkembang sangat pesat. Dimulai dari generasi pertama (1G), kemudian generasi kedua (2G), sampai yang sekarang sudah terealisasi di Indonesia yaitu generasi keempat (4G) yang disebut dengan LTE (Long Term Evolution). LTE merupakan teknologi yang terstandarisasi oleh teknologi 3rd Generation Partnership Project (3GPP). LTE dirancang untuk menyediakan efisiensi spektrum yang lebih baik, peningkatan kapasitas radio, biaya operasional yang lebih murah bagi operator, serta layanan mobile broadband dengan kualitas tinggi untuk pengguna. LTE sendiri dikembangkan dari teknologi Global System for Mobile (GSM) dan Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), dengan teknologi ini kecepatan data rate yang dikirimkan meningkat. Perkembangan teknologi generasi keempat (4G) ini diharapkan dapat dinikmati oleh semua kalangan masyarakat tidak hanya masyrakat perkotaan melainkan hingga ke pedesaan. Hasil survei dari MarkPlus Insight Netizen Survey menyebutkan bahwa jumlah pengguna internet di indonesia telah mencapai 61 juta orang pada tahun 2012. Jumlah itu membuat persentase pengguna internet dibanding jumlah penduduk adalah 23,5%. Dari jumlah tersebut, 40% di antaranya mengakses internet lebih dari 3 jam sehari. Adapun jumlah pengguna internet yang menggunakan perangkat mobile seperti ponsel dan tablet mencapai 58 juta jiwa 1
(detikinet,2013). Sebuah penelitian yang dikutip detikinet dari Silicon India menyebutkan Indonesia menempati posisi ke delapan negara dengan pengguna internet terbanyak di dunia. Penelitian dari Boston Consulting Group menilai jumlah pengguna internet di Indonesia akan terus meningkat. Sampai angka tiga kali lipat di tahun 2015 dibandingkan tahun 2010 (detikinet,2013). Untuk bisa membangun sebuah infrastruktur jaringan yang mampu melayani pelanggan dengan kualitas yang baik, diperlukan sebuah perencanaan infrastruktur jaringan yang baik pula agar nilai investasi yang ditanamkan bisa efisien dan maksimal. Dalam perencanaan tersebut diperlukan sebuah mekanisme untuk merancang sebuah jaringan atau infrastruktur yang efisien dengan biaya yang seminimal mungkin, namun menghasilkan kulitas layanan yang baik. Ini diperlukan sebuah metode yang mampu untuk menganalisis sebuah jaringan atau infrastruktur eksisting, sehingga didapatkan sebuah perencenaan optimasi jaringan. Dari hasil analisis tersebut nantinya akan mampu memberikan sebuah perencenaan jaringan yang mampu melayani pelanggan dengan kualitas yang baik. Penelitian ini akan dilakukan sebuah perencanaan jaringan 4G LTE dengan menggunakan metode optimasi penentuan lokasi enodeb di kota Denpasar. Kota Denpasar sendiri merupakan wilayah dengan kepadatan penduduk terbesar di Bali. Ini dirasa tepat sebagai lokasi penelitian perencanaan jaringan LTE kali ini, dimana jumlah penduduk kota Denpasar adalah 863.600 jiwa dan luas wilayahnya 127,78 km 2 (Badan Pusat Statistik Kota Denpasar, 2014). Perkembangan teknologi informasi di walayah ini juga sangat berkembang pesat, sehingga perlu adanya sebuah perencanaan jaringan yang optimal khususnya dalam sistem mobile 2
telekomunikasi. Saat ini Kota Denpasar telah terpasang 25 titik enodeb 4G LTE dari jumlah total BTS eksisting di kota Denpasar yang berjumlah 211 titik (PT. Huawei Services, 2015). Ini menunjukkan penelitian mengenai perencanaan penempatan titik enodeb ini sangat perlu dilakukan melihat masih sedikit nya jumlah enodeb yang terpasang di Kota Denpasar. Tahun 2014, I Gede Putu Bagus Primadasa melakukan penelitian mengenai perencanaan coverage jaringan LTE (Long Term Evolution) pada frekuensi 1900 MHz di wilayah kota Denpasar dengan memperhitungkan Offered Bit Quantity (OBQ). Dalam penelitian ini diasumsikan semua BTS 3G eksisting akan dipasang perangkat 4G. Penelitian ini menghasilkan kesimpulan dimana coverage 4G di kota Denpasar berdasarkan perhitungan link budget dan Offered Bit Quantity (OBQ) sudah memenuhi wilayah kota Denpasar. Namun realitanya jaringan 4G LTE dialokasikan menggunakan frekwensi 1800 MHz (Dirjen SDPPI, 2014), sehingga perlu dilakukan perhitungan ulang mengenai link budget dari jaringan 4G di kota Denpasar. Kemudian dalam penelitian ini tidak mengkaji dari pusat kerapatan suatu cluster BTS, sehingga tidak dapat mengukur densitas (potensi) terhadap titik titik di sekitar BTS. Maka dalam penelitian selanjutnya ini akan memperhitungkan pusat kerapatan suatu cluster untuk mendapatkan densitas terhadap titik titik di sekitar BTS sehingga mendapatkan hasil penempatan BTS LTE yang optimal. Ada banyak metode clustering dan optimasi yang digunakan dalam menentukan cluster yang optimal. Contohnya adalah metode clustering K-Means, Fuzzy C-Means, Self Organising Map (SOM), kemudian untuk metode optimasi contohnya adalah metode algoritma genetika, Metode probabilistik monte carlo, 3
goal programming, dan lain-lain. Metode yang akan digunakan dalam optimasi penentuan lokasi enode B ini adalah metode pengclusteran Fuzzy C- Means (FCM) yang kemudian hasilnya akan dioptimasi menggunakan metode optimasi Harmony Search (HS). Fuzzy C-Means (FCM) dipilih sebagai metode clustering karena metode ini sering digunakan dalam proses clustering, karena dapat memberikan hasil yang halus dan cukup efektif untuk meningkatkan homogenitas tiap cluster yang dihasilkan (Shihab, 2000) Algoritma Harmony Search dipilih sebagai metode optimasi karena algoritma ini menunjukkan hasil yang bagus ketika digunakan untuk menyelesaikan beberapa masalah optimasi. Hal ini dikarenakan algoritma ini mempunyai beberapa kelebihan misalnya pitch adjustment yang dapat melakukan proses perbaikan pada solusi yang bersifat lokal optimal dan struktur algoritma HS relatif mudah (Geem, 2009). Pada tahun 2015, Muthmainnah dan Achmad Mauludiyanto menerbitkan hasil penelitian mengenai optimasi penempatan BTS dengan judul Optimasi Penempatan Lokasi Potensial Menara Baru Bersama pada Sistem Telekomunikasi Seluler dengan Menggunakan Fuzzy Clustering di Daerah Sidoarjo. Penelitian ini merencanakan penempatan lokasi menara potensial jaringan UMTS. Metode yang digunakan pada peneletian ini adalah metode clustering Fuzzy C-Means untuk menentukan banyaknya cluster sebagai inputan C dalam proses klastering. Penentuan jumlah cluster didasarkan pada 3 variable utama, yaitu jumlah penduduk, luas wilayah per kecamatan, dan kebutuhan menara untuk 5 tahun kedepan. Kemudian setelah diperolah potensial penambahan menara baru, selanjutnya dioptimasi menggunakan metode Harmony Search dengan 4
meminimalkan fungsi path loss. Berdasarkan penelitian tersebut muncul sebuah ide untuk menerapkan metode yang sama pada jaringan yang berbeda yaitu jaringan 4G LTE 1800 MHz. Sasaran dari penelitian ini nantinya adalah menghasilkan sebuah perencanaan jumlah enodeb 4G LTE 1800 MHz yang optimal hingga 5 tahun kedepan dengan memanfaatkan BTS eksisting berdasarkan metode Fuzzy C-Means dan Harmony Search. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas maka dapat dirumuskan sejumlah permasalahan utama yang menjadi fokus dari penelitian ini yaitu : 1. Berapakah kebutuhan enodeb 4G LTE di Tahun 2020 berdasarkan kondisi BTS Eksisting di Kota Denpasar? 2. Bagaimanakah kinerja Fuzzy C-Means dan Harmony Search dalam melakukan optimasi enodeb di Kota Denpasar? 3. Bagaimanakah pemetaan enodeb 4G LTE 1800 MHz yang optimal untuk 5 tahun kedepan berdasarkan metode Fuzzy C-Means dan Harmony Search? 1.3 Tujuan Penulisan Sejumlah tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini antara lain: 1. Mengetahui kebutuhan enodeb 4G LTE tahun 2020 di Kota Denpasar berdasarkan BTS Eksisting. 5
2. Menegetahui kinerja Fuzzy C-Means dan Harmony Search dalam melakukan optimasi enodeb di Kota Denpasar? 3. Mengetahui posisi pemetaan enode B 4G LTE 1800 MHz yang optimal untuk 5 tahun kedepan setelah dilakukan optimasi. 1.4 Manfaat 1. Manfaat Praktis Penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan sebuah perusahaan telekomunikasi dalam mengembangkan infrastruktur di kota Denpasar untuk mendapatkan hasil yang maksimal. 2. Manfaat Akademis Pembuatan Tesis ini dapat membantu peneliti mengerti konsep penggunaan Fuzzy C- Means (FCM) dan Harmony Search (HS) sebagai metode optimasi sebuah jaringan telekomunikasi. 1.5 Ruang Lingkup 1. Spesifikasi BTS yang digunakan adalah spesifikasi BTS PT. XL Axiata. 2. Data BTS yang digunakan adalah data BTS Makro Kota Denpasar yang didapat dari PT. Huawei Services. 3. Penduduk kota Denpasar yang dimaksud dalam penelitian ini adalah penduduk kota Denpasar secara administratif. 6
4. User dalam penelitian ini adalah data penduduk usia produktif Kota Denpasar dengan rentang umur 15 64 tahun. 4. Aplikasi yang digunakan dalam perhitungan adalah Matlab versi R2012b. 5. Jangka waktu yang digunakan dalam perencanaan ini adalah 5 tahun, menyesuaikan dengan perencenaan jangka menengah pemerintah. 6. Tidak memperhitungkan overlaping coverage pada masing-masing BTS. 1.6 Keaslian Penelitian Penelitian tentang penempatan BTS menggunakan metode data mining telah banyak dilakukan. Penelitian tersebut diantaranya Optimization of Base Station Location in 3G Network using MADS and Fuzzy C-Means, Optimasi Penempatan Lokasi Potensial Menara Baru Bersama pada Sistem Telekomunkasi Seluler dengan Menggunakan Fuzzy Clustering di Daerah Sidoarjo, Perencanaan Jumlah Lokasi Menara Base Tranceiver Station (BTS) Baru pada Telekomunikasi Seluler di Kabupaten Lumajang Menggunakan Metode Analitycal Hierarchy Proses-TOPSIS (AHP-TOPSIS). Pada gambar 1.1 berikut menunjukkan keaslian penelitian ini. Beberapa penelitian mengenai optimasi posisi BTS sudah pernah dilakukan dengan menggunakan parameter-parameter yang terlihat pada gambar fishbone. Pada penelitian ini mencoba menerapkan metode-metode yang sudah pernah dilakukan sebelumnya, dan diaplikasikan pada kota Denpasar. 7
Frekwensi Data Trafik 900 MHz Algoritma Genetika Fuzzy C Means + MADS 2100 MHz Analitycal Hierarchy Fuzzy C Means 1800 MHz Proses - TOPSIS + Harmony Perencanaan Penempatan Search E-Node B LTE 1800 MHz pada BTS Existing di Kota Denpasar Menggunakan Metode Fuzzy C-Means 4G LTE dan Harmony Search Drive Test Data Link Budget 3G UMTS GSM Sidoarjo Kenya Denpasar Jaringan Lokasi Gambar 1.1 Keaslian penelitian dengan diagram fishbon 8
9