Software-Defi ned Radio
Software-defi ned radio (SDR) adalah sistem komunikasi radio dimana komponen atau bagian-bagian yang implementasi dalam bentuk perangkat kerasnya (misalnya mixer, fi lter, amplifi er, modu- lator/demodulator, detector dll) digantikan dengan perangkat lunak, baik pada perangkat komputer maupun pada embedded system. Walaupun bukan merupakan sebuah konsep yang baru, namun dika- renakan evolusi besar-besaran pada teknologi elektronik digital maka terbuka berbagai proses pengolahan data yang lebih praktis.
-
Zulhaidir Hamid Petugas Fungsional PFR Loka GorontaloJenis SDR
Software-Defi ned Radio, atau yang biasa disingkat SDR ber- dasarkan fungsinya ada 2, yaitu:
1. Receiver, berupa sebuah Analog to Digital Converter(ADC) yang terhubung ke antena. Sebuah Digital Signal Processor akan membaca hasil dari ADC dan merubahnya kebentuk data yang sesuai dengan aplikasi yang digunakan.
2. Transceiver, berupa sebuah Digital to Analog Converter(DAC) yang terhubung ke antena. Sebuah Digital Signal Processor akan membaca data dari aplikasi dan mengirimnya ke DAC, selan- jutnya DAC akan memancarkan sinyal radio yang sesuai.
SDR kadang mempunyai salah satu dari kemampuan transmi atau receive atau bahkan kedua-duanya.
RTL-SDR (Real Tek - Sofware Defi ned Radio)
Dewasa ini, SDR telah banyak diaplikasikan dalam perangkat radio komunikasi. Mulai dari penerima TV sampai perangkat SMFR. Salah satu perangkat SDR yang mudah ditemukan dengan harga yang relative lebih murah adalah rtl-sdr yang sejatinya merupakan sebuah receiver DAB/DAB+/FM yang dengan driver yang sesuai dapat difungsikan menjadi perangkat SDR.
Spesifi kasi RTL-SDR:
• Hanya dapat berfungsi sebagai receiver. • Frekuensi kerja dari 25 MHz sampai 1700 MHz. • USB 2.0, dengan maksimal 2.8 juta sample per detik.
Monitoring Frekuensi Radio
Sistem monitoring menyediakan metode untuk proses verifi kasi dan “close the loop” dalam proses pengaturan spektrum. Tujuan dari spektrum monitoring adalah untuk mendukung proses pengaturan frekuensi secara umum, termasuk di dalamnya fungsi fungsi pen- etapan frekuensi dan perencanaan frekuensi. Tujuan spesifi k moni- toring spektrum adalah:
1. Aktif dalam penanganan electromagnetic spectrum interference dalam skala lokal, regional, ataupun secara global sehingga suatu stasiun radio dapat melakukan siaran dengan baik, yang bebas interferensi dan memberikan keuntungan ekonomis.
2. Aktif dalam menjaga kualitas penerimaan yang baik terhadap siaran radio maupun televisi untuk masyarakat umum.
3. Menyediakan data monitoring yang bermanfaat pada proses administrasi spectrum monitoring, khususnya pada penggu- naan spektrum dalam hal penggunaan frekuensi secara aktual (Channel occupancy, band congested, dll).
4. Menyediakan informasi monitoring yang bernilai untuk program- program yang diadakan oleh ITU Radio Communication Bureau. Misal, menghilangkan interference yang cenderung merusak (harmful interference), clearing out-of-band, dll.
Monitoring Frekuensi Radio Berbasis Software-Defi ned Radio
Dalam melakukan fungsi monitoring maka RTL-SDR harus mampu melakukan data logging secara berkelanjutan 24/7 seh- ingga dapat diperoleh data monitoring yang bermanfaat pada proses administrasi spectrum monitoring. Dengan range frekuensi dari 25 MHz sampai dengan 1700 MHz, maka aplikasi minimal dapat memonitor pada band Radio FM, Penerbangan VHF, Radio Amatir VHF,Radio Konsesi VHF, TV VHF Band III, Selular 450, TV UHF Band IV, TV UHF Band V, Seluler 800, dan Seluler 900.
Spesifi kasi Sistem
Pada masa awal pengembangan aplikasi, sistem yang digunakan menggunakan spesifi kasi sebagai berikut:
• USB RTL SDR dengan Antarmuka IC : Realtek RTL2832U dan Tuner IC : Rafael Micro R820T2
• Raspberry Pi 3, Prosessor 64-bit Quad Core 1,2 GHz, Ram 1 GB, OS Raspbian Linux, python, apache webserver.
Setelah uji coba aplikasi berhasil maka aplikasi pindahkan pada sistem yang lebih handal, dengan spesifi kasi sebagai berikut: • USB RTL SDR dengan Antarmuka IC : Realtek RTL2832U dan
Tuner IC : Rafael Micro R820T2
• HP Proliant DL380 G7, Ubuntu Server, python, apache webserver. Aplikasi mulai diaktifkan sejak tanggal 11 Juli 2016 hingga tanggal 14 September 2016 dan telah terkumpul data hasil moni- toring dalam format Comma Separate Value(CSV) sebesar kurang lebih 60 GB, atau sekitar 20 GB untuk setiap bulannya. Sedangkan untuk fi le grafi k(PSD, Waterfall, Occupancy dll) jumlahnya sekitar 300 MB, atau sekitar 100 MB untuk setiap bulannya.
Prinsip Kerja
Setelah sistem diaktifkan maka RTL-SDR akan mulai melakukan scan pada frekuensi 87.5 MHz sampai dengan 960 MHz. Setelah 5 menit maka data hasil scan akan disimpan kedalam fi le Comma Sep- arate Value(csv) yang mewakili masing-masing band yang dimoni- toring.
File csv tersebut berisi data frekuensi dan level yang akan digu- nakan untuk menghasilkan grafi k Power Spectral Density(PSD).
File csv tersebut akan diintegrasikan pada fi le hasil monitoring yang berisi data frekuensi, waktu, dan level. Data ini nantinya akan digunakan untuk membuat grafi k waterfall(Heatmap) pada masing- masing band setiap harinya. Selain itu dibuat juga grafi k Occupancy. Proses ini berulang terus setiap 5 menit selama system dihidupkan.
Aplikasi Monitoring Spektrum Frekuensi Radio Berbasis Web Untuk dapat mengakses tampilan hasil monitoring maka dikem- bangkan aplikasi berbasis web. Aplikasi ini dapat diakses pada link http://118.97.33.58/ .
Aplikasi Monitoring Spektrum Frekuensi Radio Berbasis Android Selain aplikasi berbasis web, dikembangkan juga aplikasi ber- basis Android untuk dapat melihat hasil Monitoring SFR. Aplikasi ini dapat didownload melalui link pada aplikasi web atau juga melalui link http://118.97.33.58/MonSFeR.apk .
Kelebihan dan Kekurangan
Setelah melewati proses pengembangan aplikasi dan ber- dasarkan spesifi kasi teknis RTL-SDR maka dapat didentifi kasi beberapa kelebihan dan kekurangan sistem aplikasi kami ini.
Kelebihannya antara lain: 1. Mudah diaplikasikan. 2. Relatif lebih murah.
3. Dapat dikembangkan lebih lanjut. Kekurangannya antara lain:
1. Range frekuensi kerja hanya dari 20 MHz sampai 1700 MHz. 2. Akurasi frekuensi RTL-SDR bisa mencapai ± 20 parts per million
(ppm), dominan dipengaruhi oleh suhu. 3. Maksimal dynamic range sekitar 45 dB.
Daftar Pustaka
1. “Software-defi ned radio”; http://en.wikipedia.org/wiki/Soft-
ware-defi ned_radio
2. Widodo, Untung; “KOORDINASI MONITORING SPEKTRUM INTERNASIONAL”; Bulletin Info SDPPI Edisi Kelima 2013 Halaman 29.
Penutup
Aplikasi ini masih jauh dari sempurna dan karenanya masih bisa dikembangkan lebih lanjut. Beberapa kemungkinan untuk pengem- bangannya antara lain adalah:
1. Penggantian RTL-SDR dengan SDR lainnya yang lebih handal sehingga bisa mencakup frekuensi HF, VHF dan UHF.
2. Penambahan kemampuan review (suara) pada frekuensi yang kita inginkan secara realtime untuk melakukan identifi kasi. 3. Terbukanya kemungkinan untuk menambahkan kemampuan
Radio Direction Finding (RDF) dengan metode Pseudo Doppler, TDOA atau metode-metoda lainnya.
4. Integrasi dengan Aplikasi SMFR yang lainnya, utamanya pada Direktorat SDPPI.
5. Kemungkinan untuk menempatkan alat ini pada masing-masing UPT dan kabupaten-kota di wilayah Republik Indonesia yang pada akhirnya dapat menunjang kebijakan Manajemen Spektrum Frekuensi Radio.