Cross-layer merupakan hal yang relatif tua bagi dunia penelitian dan industri, sebagai tandanya adalah cross-layer banyak dijumpai di dunia telecommunication engineering yang menjadi luar biasa perkembangannya dengan teknologi wireless. Demikain juga data networks yang menjadi luar biasa perkembangannya dengan standard internet. Namun, cross-layer masih sangat muda di dunia pendidikan, bahkan masih sangat jarang atau bahkan mungkin belum pernah ada suatu mata kuliah di indonesia yang khusus membahasnya.
Cross-layer issues ini muncul karena perlunya pertimbangan beberapa layer (misalnya layer 7 osi) untuk disolusikan. Misalnya ketika pekerjaan network coding pada suatu ad hoc wireless yang ternyata perlu mempertimbangkan physical layer (termasuk juga data link layer) yang ada, mengingat keterbatasan physical layer, seperti keterbatasan power, transfer rate, yang juga akan mempengaruhi performansi pada network layer. Sehingga diharapkan optimalisasi pada physical layer dapat memberikan optimalisasi pada network layer.
Perkembangan ad hoc network dan sensor network di bidang wireless ini telah mengakibatkan berbagai bentuk wireless communications yang beragam, yang mendorong semakin perlunya pembahasan cross-layer. Berbagai bentuk wireless communications dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 1. Berbagai bentuk wireless communications
Dari sisi computer engineering, cross-layer menjadi sangat menarik karena computer engineer pada akhirnya dapat memandang physical layer bukan sekedar media transmit & receive saja, tetapi ternyata harus `disentuh` untuk dapat memberikan optimalisasi pada layer-layer di atasnya. Sementara dari sisi telecommunication engineering cross-layer menjadi sangat menarik karena telecommunication engineer pada akhirnya dapat memandang optimalisasi physical layer dan network layer terjadi saling terkait satu sama lain sehingga optimalisasi dapat diciptakan melalui pertimbangan layer-layer tersebut.
Prof. Anthony ephremides seorang ieee distinguished lecturer dari university of maryland pernah memberikan perkuliahan di jakarta pada akhir bulan desember 2007 mengenai cross layering issues in wireless network. Prof. Ephremides menekankan bahwa cross-layer sama sekali bukan ditujukan untuk mengeliminasi suatu layer, namun untuk mempertimbangkan eksistensi dan optimalisasi antar layer ketika diperlukan pekerjaan peformansi di satu layer. Analogi cross-layer adalah seperti memancing ikan, di mana ada beberapa hal penting di situ, yaitu;
• Must capture interactions, yang memiliki analogi dengan uncovering the "hooks"
• Must exploit them, yang memiliki analogi dengan catching the "fish"
• Must illuminate the "dark side" of networking, untuk menghindari avoiding kumar`s legendary spaghetti, dimana masalah menjadi sangat rumit dan tidak bisa terpecahkan.
Dorongan wireless dan internet
Pembahasan cross-layer ini sangat penting di dunia wireless yang mempunyai kemampuan mobilitas dan dukungan terhadap internet. Kemampuan mobilitas menjadi hal penting bagi cross-layer karena adanya keterbatasan power yang harus disediakan oleh perangkat wireless yang juga harus tetap bisa menjamin layanan. Perangkat yang mobile ini harus mempertimbangkan user interface, communication interface, dan sekaligus built-in resources, yang digambarkan sebagai berikut;

Gambar 2. Keberadaan terminal mobile
Dukungan terhadap internet menjadi hal penting bagi cross-layer karena internet sudah menjadi suatu standar teknologi dan layanan yang harus disediakan oleh operator bagi masyarakat. Internet ini menjadi dasar dalam jaringan 4g kedepan seperti yang digambarkan berikut ini;

Gambar 3. Keberadaan ip network pada 4g
Untuk menjawab tuntutan perkembangan wireless dan internet inilah maka cross-layer protocol design memerlukan keahlian inter-discipline pada communications, signal processing, serta network theory and design.
Model
Perkembangan dunia wireless dan internet di atas menuntut suatu kemampuan engineering untuk dapat menyelesaikan beberapa kompleksitas yang terjadi, misalnya:
• Information transfer rate meningkat sesuai dengan menurunnya jumlah simultaneous links yang terjadi. Dengan demikian effective rate bisa terjadi dengan mereduksi setiap link yang harus diaktifasi pada suatu waktu tertentu. Sedangkan di dunia telekomunikasi pada umumnya maupun di dunia wireless pada khususnya, technical complexity akan semakin meningkat untuk memberikan information transfer rate yang semakin tinggi dan menyediakan jumlah simultaneous links yang semakin banyak.
• Transfer informasi atau telekomunikasi cenderung semakin berharga pada jarak yang semakin jauh. Secara ekstrim kedua individu tidak akan terlalu direpotkan dengan pertukaran informasi ketika duduk tepat bersebelahan karena kondisi yang dialami kedua individu tersebut cenderung sama. Sedangkan informasi tentang kondisi dua individu yang saling berjauhan dapat menjadi hal yang berharga untuk saling diketahui. Oleh karena itu, dalam dunia telekomunikasi pada umumnya maupun di dunia wireless pada khususnya, technical complexity akan makin meningkat seiring dengan semakin jauhnya pengiriman informasi.
Pada dua contoh kompleksitas di atas, kemampuan transmisi data yang harus dijawab di sini haruslah menyinggung physical layer. Untuk itu, cross-layer design dibutuhkan untuk meningkatkan kemampuan transmisi data. Peningkatan kemampuan ini dapat dicapai melalui optimasi beberapa parameter bersama yang ada pada berbagai layers daripada memberlakukannya secara terpisah-pisah di setiap layer. Melalui cross-layer protocol design inilah dimungkinkan adanya komunikasi antara non-adjacent layers sebagai suatu extension dari model yang ada sebelumnya, yaitu osi model, yang digambarkan sebagai sebagai berikut.

Gambar 4. Cross-layer model
Arsitektur
Cross-layer design mempertimbangkan berbagai layers dari protocol stack secara bersama-sama, baik sebagai sebuah joint design maupun untuk information exchange antara layers. Mengingat pada suatu proses desain seperti halnya cross-layer design mengandung suatu state of the art, maka pada arsitektur cross-layered terdapat beberapa model, antara lain;
Tabel 1. Aristektur cross-layer

Beberapa model tersebut dapat digambarkan sebagai berikut;

Gambar 5. Model mobileman

Gambar 6. Model crosstalk
Cross-layer di dunia telecommunication engineering menjadi luar biasa perkembangannya dengan teknologi wireless. Dmeikian juga data networks yang menjadi luar biasa perkembangannya dengan standard internet. Issues ini muncul karena perlunya pertimbangan beberapa layer (misalnya layer 7 osi) untuk saling dipertimbangkan secara bersama-sama untuk disolusikan. Pada pekerjaan network coding untuk suatu ad hoc wireless misalnya, diperlukan pertimbangan physical layer (termasuk juga data link layer) yang ada, mengingat keterbatasan physical layer, seperti keterbatasan power, transfer rate, yang juga akan mempengaruhi performansi pada network layer. Sehingga optimalisasi pada physical layer dapat memberikan optimalisasi pada network layer dan problem semacam inilah yang menjadi titik perhatian pada cross-layer. Melalui cross-layer protocol design dimungkinkan adanya komunikasi antara non-adjacent layers sebagai suatu extension dari model yang ada sebelumnya, yaitu osi model.
Referensi : Telkom