III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada: Waktu : Januari 2015 Juli 2015 Tempat: Laboratorium Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung. 3.2 Jadwal Kegiatan Penelitian Jadwal kegiatan yang akan dilakukan yaitu: Tabel 3.1 Jadwal Kegiatan Penelitian 3.3 Tahapan Penelitian Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penyelesaian penelitian ini antara lain: 1. Studi Literatur
18 Tahapan ini dilakukan pencarian informasi yang berasal dari buku, jurnal dan sumber lainnya yang berhubungan dengan penelitian ini, diantaranya adalah: a. Prinsip dan penerapan radio kognitif b. Parameter energy detection c. Konsep LTE 2. Menetukan parameter energy detection yang akan digunakan. Proses sensing akan dilakukan berdasarkan parameter-parameter yang ada pada energy detection. 3. Melakukan perhitungan matematis secara manual dan simulasi untuk pembuktian konsep. Melakukan perhitungan berdasarkan parameter-parameter yang telah ditentukan. 4. Melakukan analisa terhadap hasil perhitungan dan pembahasan. Pada tahap ini dilakukan analisa hasil dan pembahasan. 5. Menarik kesimpulan dari hasil pembahasan. Mengambil kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan dan memberikan saran sebagai bahan pertimbangan untuk penelitian selanjutnya. 3.4 Diagram Alir Penelitian Penelitian dimulai dengan melakukan kajian literatur yang akan menjadi acuan dalam penentuan parameter dan perhitungan matematis. Langkah-langkah penelitian seperti dijelaskan pada Gambar 3.1.
19 Mulai Studi Pustaka dan Literatur Penentuan Parameter (Pd, Pf, SNR, l) Perhitungan Matematis Pengalokasian Spektrum Tidak Spektrum Bersama Ya Penempatan Spektrum Analisa dan Pembahasan Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 3.5 Diagram Alir Perhitungan Perhitungan untuk mencari spectrum holes dengan energy dettection dimulai dengan menghitung daya threshold, SNR, probability of detection dan probability of false alarm. Diagram alir perhitungan dapat dilihat pada Gambar 3.2.
20 Mulai Daya Threshold, SNR, Pd, Pf Perhitungan Matematis Daya Threshold, SNR, Probability detection, Probability false alarm Tidak Spektrum Bersama Ya Spektrum Kosong Selesai Gambar 3.2 Diagram Alir Perhitungan 3.6 Model Sistem dan Skenario Model sistem dan skenario perancangan mekanisme spectrum sensing terdiri dari dua jenis yang dijelaskan sebagai berikut:
21 3.6.1 Model Sistem 1 Model sistem 1 terdiri dari 1 enodeb, 1 PU dan 3 SU. Model sistem dapat dilihat seperti Gambar 3.3. ET>ES, Pd>Pf CR 1 SU 1 enode B ET>ES, Pd>Pf CR 2 SU 2 ET>ES, Pd>Pf CR 3 PU SU 3 Gambar 3.3 Model Sistem 1 3.6.2 Skenario 1 Skenario 1 hanya menggunakan 1 enodeb, 1 PU dan 3 SU. Jumlah SU lebih banyak daripada PU supaya SU dapat mengakses spektrum yang berlisensi. Radio kognitif yang digunakan ada sebanyak tiga untuk menciptakan jaringan radio kognitif yang dapat berfungsi mengatasi masalah hidden terminal, multipath fading dan shadowing. Radio kognitif adalah sebuah SDR (Software Definied Radio) yang telah mampu merasakan lingkungannya, melacak perubahan dan bereaksi atas respon sinyal disekitarnya. Radio kognitif memungkinkan pengguna
22 yang tidak terdaftar (SU) untuk menggunakan spektrum berlisensi pengguna yang terdaftar (PU) yang tidak dipakai saat itu. Radio kognitif akan melakukan sensing pada enode B, dan pada saat radio kognitif memperoleh spektrum kosong (idle) maka radio kognitif akan menghubungkan SU dengan spektrum kosong tersebut. Sementara SU melakukan proses komunikasi, radio kognitif tetap melakukan sensing untuk melacak keberadaan PU. Ketika SU 1 telah terkoneksi dengan enodeb 1 maka radio kognitif 2 dan radio kognitif 3 akan menganggap spektrum yang dipakai SU 1 adalah noise, sehingga radio kognitif 2 dan radio kognitif 3 hanya akan melakukan proses sensing pada spektrum yang lain. Namun dengan anggapan bahwa PU tidak sedang menggunakan spektrum tersebut. Namun apabila PU akan atau sedang menggunakan spektrum tersebut, radio kognitif akan melakukan rekonfiguarsi ulang untuk mengalokasikan SU tersebut ke spektrum yang lainnya 3.6.3 Model Sistem 2 Model sistem 2 terdiri dari 3 enodeb, 1 PU dan 3 SU. Model sistem dapat dilihat seperti Gambar 3.4. ET>ES, Pd>Pf SU 1 enode B 1 CR 1 ET>ES, Pd>Pf enode B 2 CR 2 SU 2 PU enode B 3 ET>ES, Pd>Pf CR 3 SU 3 Gambar 3.4 Model Sistem 2
23 3.6.4 Skenario 2 Skenario 2 hanya menggunakan 3 enodeb, 1 PU dan 3 SU. Jumlah SU lebih banyak daripada PU supaya SU dapat mengakses spektrum yang berlisensi. Skenario ini menggunakan 3 enodeb untuk melihat koordinasi yang akan terjadi antara enodeb. Radio kognitif yang digunakan sebanyak tiga buah untuk menciptakan jaringan radio kognitif yang dapat berfungsi mengatasi masalah hidden terminal, multipath fading dan shadowing. Radio kognitif adalah sebuah SDR (Software Definied Radio) yang telah mampu merasakan lingkungannya, melacak perubahan dan bereaksi atas respon sinyal disekitarnya. Radio kognitif memungkinkan pengguna yang tidak terdaftar (SU) untuk menggunakan spektrum berlisensi pengguna yang terdaftar (PU) yang tidak dipakai saat itu. Skenario ini menggunakan 3 enodeb untuk melihat perpindahan SU tanpa harus pindah ke kanal konvensional pada saat PU menginterferensi SU. Radio kognitif akan menerima sinyal dari enode B dan mulai melakukan pengecekan terhadap spektrum. Radio kognitif 1 melakukan sensing ke enode B 1, radio kognitif 2 melakukan sensing ke enode B 2 dan radio kognitif 3 melakukan sensing ke enode B 3. Jika enode B 1 telah terhubung dengan radio kognitif 1 maka radio kognitif yang lain akan menganggap sinyal yang berasal dari enode B 1 adalah noise. Selain itu sifat radio kognitif menjelaskan bahwa radio kognitif mampu bertukar informasi dan mampu mengakses radio kognitif lainnya yang masih dalam satu jaringan. Jika spektrum idle maka radio kognitif akan menghubungakn SU ke sinyal komunikasi dari enodeb. Namun dengan anggapan bahwa PU tidak sedang menggunakan spektrum tersebut. Namun apabila PU akan atau sedang
24 menggunakan spektrum tersebut, radio kognitif akan melakukan rekonfiguarsi ulang untuk mengalokasikan SU tersebut ke spektrum yang tersedia lainnya. 3.7 Rancangan Perhitungan Rancangan perhitungan penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Rancangan Perhitungan Bw (MHz) 1,4 3 5 10 15 20 f=1800 Mhz Daya Receiver (Watt) f=1900 Mhz f=2100 Mhz SNR (Watt) Threshold (Watt) Pd Pf Pada tabel disamping perhitungan energy detection dilakukan pada tiga spektrum frekuensi 1800 MHz, 1900 MHz dan 2100 MHz pada bandwidth 1,4 MHz sampai dengan 20 MHz. Perhitungan akan menghasilkan probability detection dan probability false alarm pada masing-masing bandwidth. 3.8 Perbedaan 3G, 4G dan 5G Perbedaan 3G, 4G dan 5G dapat dilihat pada Tabel 3.3 dibawah. Tabel 3.3 Perbedaan 3G, 4G dan 5G 3G 4G 5G Software Defined Software Defined Teknologi Cognitive Radio Radio Radio Sifat Spektrum Statis Statis Dinamis Packet dan Circuit Spectrum Prinsip Kerja Packet Switch Switch
25 Tabel 3.3 adalah tabel yang menunjukkan perbedaan teknologi dan sifat spektrum pada jaringan 3G, 4G dan 5G. Perbedaan pada teknologi terlihat bahwa pada jaringan 3G dan 4G menggunakan SDR, sedangkan pada 5G adalah cognitive radio yang merupakan SDR yang bekerja berdasarkan software. Spektrum pada 5G juga telah bersifat dinamis sehingga spektrum berlisensi dapat dipakai secara bersyarat oleh SU. Prinsip kerja pada generasi ini juga telah bersifat spectrum sensing.