Oleh: Mochammad Haldi Widianto

Kebutuhan masyarakat akan komunikasi nirkabel atau wireless belakangan ini semakin meningkat. Apalagi dengan didukungnya teknologi IoT (Internet of Things) yang mana akan membuat kebutuhakn akan teknologi nirkabel semakin membanyak. Hal ini berkebalikan dengan ketersediaan spektrum frekuensi berbanding terbalik dengan kebutuhan masyarakat. Untuk memenuhi kebutuhan masyarakat yang tinggi akan sarana nirkabel, maka bandwidth yang dibutuhkan semakin besar. Hanya saja sebagian besar spektrum frekuensi sudah dialokasikan pengguna tertentu atau layanan tertentu.

Spektrum frekuensi yang digunakan sebagai sarana transmisi data pada kenyataannya disediakan pemerintah untuk pengguna yang sudah terdaftar yaitu Primary User (PU) / licensed user. Namun pemakaian spektrum frekuensi yang digunakan oleh PU dinilai tidak efisien karena tidak selamanya digunakan oleh pihak yang memiliki akses legal (PU). Apabila terdapat pihak lain yang tidak memiliki hak akses (Secondary User/SU) ingin melakukan akses data, spektrum frekuensi tersebut tidak dapat digunakan meskipun PU tidak sedang menggunakannya. Untuk mengatasi masalah ini dibutuhkan mekanisme baru yang dapat melakukan managemen sumber daya yang lebih fleksibel agar sumber daya spektrum frekuensi dapat digunakan SU ketika PU tidak sedang menggunakan spektrum frekuensi tersebut.

Solusi dari permasalahan diatas, adalah teknologi Cognitive Radio (CR) yang merupakan sebuah sistem komunikasi cerdas nirkabel yang mampu menyadari kondisi lingkungan sekitarnya. Informasi kondisi lingkungan tersebut dipakai untuk melakukan perubahan parameter operasi, seperti daya transmisi, frekuensi carrier, ataupun strategi modulasi. Apabila ditemukan kanal kosong (spektrum yang sedang tidak digunakan oleh PU) maka spektrum tersebut dapat digunakan oleh SU.

Cognitive radio (CR) adalah sistem komunikasi nirkabel cerdas yang aktif mengenali kondisi lingkungan (dunia luar) dan mempelajari kondisi lingkungan tersebut untuk beradaptasi dengan mengubah parameter seperti daya pancar, frekuensi dan strategi modulasi. Semua hal tersebut dilakukan dalam kondisi real time. Sistem komunikasi radio ini diperkenalkan oleh Joseph Mitola pada tahun 1999. Tujuan utama CR adalah untuk memaksimalkan penggunaan spektrum radio Cognitive radio menyediakan kemampuan untuk membagi spektrum secara oportunistik. Dari definisi ini, suatu sistem CR harus mempunyai kemampuan berikut :

  • Dapat dikonfigurasikan:

Kemampuan mengatur parameter-parameter operasi untuk transmisi. Kemampuan rekonfigurasi ini bersifat otomatis, memungkinkan CR beradaptasi secara dinamis dengan lingkungan Radio Frequency (RF) sekitar. Beberapa parameter yang dapat dikonfigurasi ulang dalam CR adalah frekuensi operasi, modulasi, daya transmisi dan teknologi komunikasi yang digunakan

  • Bersifat kognitif:

Berarti proses untuk mengetahui informasi yang tersedia pada lingkungan. Karena itu, kemampuan kognitif CR meliputi fitur-fitur berupa spectrum sensing, spectrum sharing, identifikasi lokasi, kemampuan untuk menemukan jaringan maupun layanan. Kemampuan kognitif CR ditunjukkan dalam siklus kognitif pada gambar 2:

Fungsi dari gambar di atas adalah:

  • Spectrum sensing :

 mampu mendeteksi kanal yang tidak digunakan oleh (PU). Kemudian kanal tersebut dapat digunakan oleh (SU) tanpa menimbulkan interferensi dengan pengguna lain.

  • Spectrum management :

menentukan kanal kosong yang tersedia sesuai dengan permintaan. Fungsi managemen meliputi spectrum analysis dan spectrum decision.

  • Spectrum mobility :

merupakan proses perpindahan frekuensi operasi untuk digunakan oleh (SU)

  • Spectrum sharing :

menyediakan metode penjadwalan spektrum yang adil.

Referensi

Anderson, C.R dan Cameron, C.B. 2008. “How empty is empty ? Weak-Signal Spectrum Survey Measurement and Analysis for Cognitive Radio, “ SDR Technical Conference.

Benitez, Miguel Lopez. “Methodological Aspects of Spectrum Occupancy Evaluation in the Context of Cognitive Radio,” Spain European Wireless 2009.

Haldi, Widianto. “Spectrum Sensing berbasis Matriks Kovariansi Sinyal pada Cognitive Radio,” Telkom University 2015.