Gambar 1.1 Pertumbuhan global pelanggan mobile dan wireline [1].

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Keinginan manusia untuk mendapatkan berbagai macam kemudahan dalam setiap aktifitasnya mendorong berbagai macam perubahan, salah satunya pada teknologi komunikasi. Kemudahan akses dimana pun dan kapan pun, menjadikan teknologi wireless communication yang paling banyak diminati user. Hal ini bisa dilihat dari grafik dibawah ini. Gambar 1.1 Pertumbuhan global pelanggan mobile dan wireline [1]. Dari grafik pada gambar 1.1 bisa dilihat bahwa pertumbuhan pelanggan mobile mengalami peningkatan yang cukup signifikan dari tahun ke tahun, jika dibandingkan dengan peningkatan pelanggan wireline. Namun terdapat beberapa permasalahan yang menjadi perhatian dari wireless communication, diantaranya multipath fading, bandwidth transmisi yang terbatas, jumlah alokasi kanal, dan data rate. Fitur yang menarik dan kualitas layanan yang baik tetap menjadi idaman, dimana dengan berkembangnya fitur yang semakin beragam, dibutuhkan data rate yang besar pula untuk menjaga kulitas layanan. Hal tersebut amat dibutuhkan terutama pada sisi downlink.

2 Oleh karena itu, dibutuhkan suatu teknologi wireless communication yang mampu mendukung hal tersebut. Salah satu solusinya adalah teknologi MC-CDMA (Multi Carrier Code Division Multiple Access). Sistem ini merupakan gabungan antara teknologi OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) dan CDMA (Code Division Multiple Access). Kelebihan dari sistem OFDM yaitu bisa lebih menghemat bandwidth transmisi dengan memanfaatkan sifat orthogonal dari setiap sub carrier OFDM itu sendiri, lebih tahan terhadap selective fading, dan bisa mengirimkan data rate yang cukup tinggi. Kelebihan dari sistem CDMA diantaranya, anti jamming dan kapasitas kanal yang lebih banyak dari sistem TDMA (Time Division Multiple Access) maupun FDMA (Frequency Division Multiple Access). Dengan kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh sistem OFDM dan CDMA, menjadikan sistem MC-CDMA sebagai salah satu kandidat untuk teknologi wireless communication masa depan atau yang lebih dikenal dengan sebutan 4G (Fourth Generation), dimana sistem MC-CDMA ini lebih cocok diaplikasikan pada sisi downlink [7]. Namun dengan meningkatnya jumlah user aktif (K), mengakibatkan jumlah dari kode penebar yang dibutuhkan serta panjang dari kode penebar (L) pada sistem ini akan semakin bertambah. Dimana nilai K dan L akan mempengaruhi kompleksitas dari penerima, sehingga nilai kedua variabel tersebut harus diusahakan sekecil mungkin [7]. Untuk menanggulangi masalah tersebut, sistem MC-CDMA ini akan dimodifikasi dengan Parallel User Groups (Q-Modification). Teknik ini akan membagi seluruh user aktif menjadi beberapa grup. Kemudian masing-masing user tersebut akan diberikan satu buah deretan kode penebar, dimana jumlah dan panjang dari masingmasing kode penebar yang digunakan sebanding dengan jumlah user yang ada dalam sebuah grup. Dengan begitu jumlah keseluruhan kode penebar yang dibutuhkan dalam sistem MC-CDMA ini tergantung pada jumlah user yang ada dalam sebuah grup. Hal ini akan mereduksi panjang dan jumlah kode yang dibutuhkan sistem jika, jumlah user dalam sebuah grup lebih kecil dari total jumlah user aktif yang ada. Berdasarkan jurnal yang ditulis oleh I. Gutierrez, disebutkan bahwa banyaknya subcarrier pada setiap grup harus dianalisis lebih lanjut, untuk mengetahui berapakah spreading factor yang optimal dalam setiap kondisi. Dengan kata lain, dibutuhkan penelitian lebih lanjut mengenai optimal group length (L optimal ) dalam kondisi tertentu pada sistem Q-Modification MC-CDMA.

3 Oleh karena itu, pada tugas akhir ini akan dilakukan analisis kinerja sistem Q- Modification MC-CDMA dengan nilai L yang berbeda terhadap jumlah dan kecepatan user yang berbeda pada kanal fading Rayleigh dengan noise AWGN. Pada tugas akhir ini, juga akan diteliti pengaruh dari perubahan jumlah subcarrier pada sistem Q- Modification MC-CDMA. Hasil yang diharapkan adalah bisa diketahuinya optimal group length serta pengaruh perubahan jumlah subcarrier, berdasarkan perbandingan Eb/No (Bit Energy to Noise Spectral Density Ratio) yang dibutuhkan terhadap nilai BER (Bit Error Rate) tertentu. 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Merancang sistem MC-CDMA dengan Q-Modification. 2. Menganalisis optimal group length pada sistem Q-Modification MC-CDMA berdasarkan perubahan jumlah user aktif dan variasi kecepatan user. 3. Menganalisis pengaruh perubahan jumlah subcarrier pada sistem Q-Modification MC-CDMA. 1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari tugas akhir ini adalah : 1. Bagaimana merancang sistem MC-CDMA dengan Q-Modification. 2. Bagaimana cara menganalisis optimal group length pada sistem Q-Modification MC-CDMA berdasarkan perubahan jumlah user aktif dan variasi kecepatan user. 3. Bagaimana pengaruh perubahan jumlah subcarrier pada sistem Q-Modification MC-CDMA. 1.4 Batasan Masalah Pada tugas akhir ini terdapat beberapa batasan masalah, diantara : 1. Perancangan sistem Q-Modification MC-CDMA hanya dibatasi pada layer fisik. 2. Pemodelan kanal yang digunakan pada penelitian ini dibatasi pada kanal fading terdistribusi Rayleigh dan AWGN (Additive White Gaussian Noise). 3. Perancangan sistem Q-Modification MC-CDMA dibuat dengan menggunakan kode penebar Walsh-Hadamard. 4. Sistem Q-Modification MC-CDMA yang dirancang untuk arah downlink. 5. MAI (Multiple Access Interference) dianggap sempurna.

4 6. Channel encoder yang digunakan adalah convolutional encoder dengan rate 1/3. 7. Skema modulasi yang dirancang menggunakan QPSK. 8. Jumlah user aktif (U) yang diteliti adalah 8, 16, dan 32 user. 9. Kecepatan user yang diteliti 0 km/jam, 3 km/jam, 30 km/jam, dan 100 km/jam. 10. Jumlah subcarrier yang diteliti adalah 128, 256, 512, dan Parameter yang diukur hanya sebatas BER. 12. Parameter BER diukur berdasarkan perbandingan Eb/No terhadap BER. 13. Simulasi yang dilakukan menggunakan software MATLAB 2010a. 1.5 Metodelogi Penelitian Metodelogi penyusunan proposal tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur Proses pembelajaran teori-teori yang digunakan dan pengumpulan literaturliteratur berupa buku referensi, artikel-artikel, serta jurnal-jurnal terkait untuk mendukung dalam penyusunan tugas akhir ini. 2. Perancangan Perancangan sistem Q-Modification MC-CDMA dilakukan pada kanal yang terdistribusi AWGN, Rayleigh. 3. Simulasi Penelitian ini dilakukan dalam bentuk simulasi program dengan menggunakan software MATLAB 2010a yang memungkinkan peneliti untuk memanipulasi variabel-variabel input dan meneliti akibatnya terhadap kinerja sistem Q- Modification MC-CDMA. 4. Pengambilan Data Pengambilan data dilakukan dari hasil pengujian simulasi dengan pengubahan data input pada sistem Q-Modification MCCDMA untuk dilakukan analisis. 5. Analisis Analisis dilakukan setelah proses perancangan, simulasi, dan pengambilan data dilakukan. Analisis dilakukan untuk melihat unjuk kerja sistem yang telah dibuat.

5 1.6 Sistematika Penulisan Bab I. Pendahuluan Bab ini berisi uraian mengenai latar belakang pembuatan tugas akhir, tujuan penulisan, perumusan masalah, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. Bab II. Dasar Teori Bab ini membahas tentang konsep dasar Q-Modification MC-CDMA secara umum beserta teori-teori yang mendukung dan perlu diketahui dalam pengerjaan tugas akhir ini. Bab III. Perancangan dan Simulasi Bab ini membahas tentang perancangan dan parameter simulasi sistem Q- Modification MC-CDMA. Bab IV. Analisa Hasil Simulasi Bab ini berisi data-data hasil simulasi yang kemudian dilakukan analisa untuk melihat unjuk kerja sistem yang telah dibuat. Bab V. Kesimpulan dan Saran Bab ini membahas kesimpulan serta saran yang dapat ditarik dari keseluruhan tugas akhir ini dan kemungkinan pengembangan selanjutnya.