Teknologi Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) telah terbukti efektif melayani multipleuser secara bersamaan dengan menerapkan superposition coding di sisi transmitter dan Successive Interference Cancellation (SIC) pada sisi receiver. NOMA memiliki keunggulan dalam meningkatkan performansi komunikasi, menghemat penggunaan bandwidth, meningkatkan fairness, dan meningkatkan kapasitas kanal sistem. Namun, dibalik keunggulan NOMA yang menjanjikan, faktor-faktor seperti gain kanal dan teknik alokasi daya harus dipertimbangkan.
Pertimbangan ini kemudian menjadi fokus penelitian Rummi Santi Rama Sirait dalam disertasinya yang berjudul “Evaluasi Kinerja Skema Akses Jamak Jaringan Massive loT dengan NOMA”. Disertasi ini mengevaluasi kinerja dari jaringan akses Internet of Things (loT) berbasis NOMA dengan teknik alokasi daya menggunakan optimasi pengali Lagrange dan kondisi Karush-Kuhn-Tucker (KKT). Selain itu, kondisi proses SIC yang tidak sempurna (impSIC) pada kanal fading Nakagami-m juga diperhitungkan dalam penelitian ini.
Rummi melakukan evaluasi kinerja skema alokasi daya yang diusulkan dengan memperhatikan parameter seperti kapasitas kanal, Outage Probability (OP), dan Bit Error Rate (BER). Hasil evaluasi ini kemudian dibandingkan dengan skema Orthogonal Multiple Access (OMA), skema NOMA dengan metode alokasi daya tetap (Fixed Power Allocation/FPA), dan skema NOMA dengan metode alokasi daya dinamis (Dynamic Power Allocation/DPA).
Evaluasi terhadap kapasitas kanal, OP, dan BER menunjukkan bahwa kinerja jaringan akses jamak massive loT dengan NOMA dipengaruhi oleh jumlah user yang dilayani pada satu sub-carrier, koefisien fading (m), target rate user, dan nilai interferensi residual. Hasil penelitian memperlihatkan metode DPA-NOMA yang dioptimalkan mempengaruhi kapasitas kanal sistem secara signifikan
“Skema FPA-NOMA mampu memberikan kapasitas kanal yang lebih besar dibandingkan dengan skema OMA dan skema FPA-NOMA. Dalam kondisi daya transmisi 30 dBm, kapasitas kanal dari optimasi skema DPA-NOMA mencapai 0,55 Mbps/Hz, sedangkan skema FPA-NOMA hanya mencapai 0,29 Mbps/Hz dan skema OMA mencapai 0,081 Mbps/Hz,” tutur Rummi.
Kinerja kapasitas kanal user NOMA dengan ImpSIC pada metode DPA lebih baik dibandingkan dengan metode FPA. Peningkatan kesalahan SIC menyebabkan peningkatan interferensi residual, yang pada akhirnya dapat menurunkan kinerja sistem. Pada saat daya transmisi sebesar 30 dBm, kapasitas kanal dengan r=0 adalah 0,062 Mbps/Hz, 0,5 adalah 0.050 Mbps/Hz dan adalah 0,042 Mbps/Hz.
Adanya residu pada proses SIC mengakibatkan penurunan kapasitas yang diperoleh sistem karena residu tersebut dianggap sebagai sinyal gangguan, sehingga mempengaruhi nilai Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) yang juga mempengaruhi nilai kapasitas kanal yang dihasilkan. Meningkatnya nilai target rate user juga dapat memperburuk kinerja OP user, hal ini disebabkan karena lebih banyak daya yang digunakan untuk mendukung laju target rate yang lebih besar.
“Hasil penelitian Rummi memperlihatkan bahwa metode alokasi daya yang digunakan untuk menentukan level daya yang berbeda pada masing-masing user NOMA mempengaruhi perolehan kapasitas kanal sistem. Penelitian ini memiliki potensi untuk memberikan kontribusi yang signifikan dalam pengembangan teknologi komunikasi IoT,” ujar Prof. Dr. Heri Hermansyah, S.T., M.Eng., IPU, Dekan Fakultas Teknik UI (FTUI).
Disertasi penelitian mengenai Evaluasi Kinerja Sema Akses Jamak Jaringan Massive IoT dengan NOMA berhasil mengantarkan Rummi Santi Rama Sirait meraih gelar cumlaude dengan IPK 3,92. Rummi tercatat sebagai lulusan doktor ke-163 Departemen Teknik Elektro dan doktor ke-513 Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Sidang terbuka dipimpin oleh Prof. Dr. Ir. Yanuar, M.Eng. M.Sc. dengan Ir. Gunawan Wibisono, M.Sc., Ph.D. dan ko-promotor Dr. Wibowo Hardjawana. Sementara tim penguji terdiri dari Prof. Dr. Ir. Eko Tjipto Rahardjo, M.Sc..; Prof. Ir. Gamantyo Hendrantoro, M.Eng., Ph.D.; Prof. Dr. Ir. Muhamad Asvial, M.Eng.; Prof. Dr. Muhammad Suryanegara, S.T., M.Sc., IPU; dan Ajib Setyo Arifin, S.T., M.T., Ph.D.
***
Biro Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia