Analisis Kinerja dan Kapasitas Sistem Komunikasi MIMO pada Frekuensi 60 GHz di Lingkungan dalam Gedung HIKMAH MILADIYAH

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Analisis Kinerja dan Kapasitas Sistem Komunikasi MIMO pada Frekuensi 60 GHz di Lingkungan dalam Gedung HIKMAH MILADIYAH"

Benny Widjaja
7 tahun lalu
Tontonan:

1 Analisis Kinerja dan Kapasitas Sistem Komunikasi MIMO pada Frekuensi 60 GHz di Lingkungan dalam Gedung HIKMAH MILADIYAH Pembimbing: 1. Dr. Ir. Suwadi, MT. 2. Devy Kuswidiastuti, ST., MSc.

2 Latar Belakang Lingkungan indoor terdapat berbagai penghalang: Atap Dinding Lantai Furniture Menyebabkan timbulnya multipath fading

3 Fading (pembiasan, pantulan, difraksi, redaman, dll) SISO SIMO Memperlemah sinyal (sinyal asli dan sinyal pantul saling menghilangkan) MIMO Memanfaatkan sinyal pantulan sebagai penguat sinyal utama Koneksi wireless lebih cepat Jarak jangkauan semakin jauh

4 Usulan Metode Masalah Lingkungan indoor Diatasi dengan MIMO Frekuensi 60 GHz

5 Rumusan Permasalahan 1. Bagaimana pemodelan kanal MIMO pada frekuensi 60 GHz di lingkungan dalam gedung? 2. Bagaimana analisis kinerja dan kapasitas sistem komunikasi MIMO pada frekuensi 60 GHz di dalam gedung?

6 Batasan Masalah 1. Simulasi menggunakan program MATLAB. 2. Model kanal yang digunakan adalah Triple Saleh Valenzuela. 3. Jumlah antena MIMO pemancar dan penerima yaitu 2x2 dan 4x4 dengan frekuensi 60 GHz. 4. Pemancar dan penerima terletak pada satu ruangan dalam gedung.

7 Tujuan 1. Memodelkan kanal MIMO pada frekuensi 60 GHz di lingkungan dalam gedung. 2. Menganalisis kinerja dan kapasitas sistem komunikasi MIMO pada frekuensi 60 GHz di dalam gedung.

8 Metode

9 Teori Dasar & Metode

10 Frekuensi 60 GHz Kanada aplikasi bebas lisensi Amerika aplikasi broadband wireless Jepang untuk komunikasi jarak pendek dengan layanan high speed multimedia yang terletak di kamar-kamar/ruang kantor

12 Diagram Alir Simulasi

13 Modulasi BPSK 1 bit diwakili oleh 1 simbol Bit Inphase Quadrature s 1 s2 Konstelasi bit BPSK

14 QPSK 2 bit diwakili oleh 1 simbol Bit Inphase Quadrature j 01-1 j j 11 1 j s 1 s2 s 3 s4 Konstelasi bit QPSK

15 MIMO 2 x 2 4 x 4

16 Persamaan vektor input output dari sistem MIMO secara umum seperti berikut. r(t) = h(t) * s(t) + n(t)

17 Alamouti 2 x 2 s s 0 1 * * 1 0 -s s

Tarokh 4 x 4 4,½ s s s s 1 2 3 4 -s s -s s 2 1 4 3 -s s s -s 3 4 1 2 -s -s s s G = s s s s 4 3

18 Tarokh 4 x 4 4,½ s s s s s s -s s s s s -s s -s s s G = s s s s * * * * * * * * -s s -s s * * * * -s s s -s * * * * -s -s s s

19 Kanal Triple Saleh Valenzuela (TSV) Kanal TSV yang dipakai adalah LOS desktop (meeting room) Kanal TSV = Two-path model + Saleh-Valenzuela model h(t) = βδ(t)+ α δ(t - T - τ )δ(φ -Ψ - ψ ) l= 0m= 0 l,m l l,m l l,m dipengaruhi oleh time-of-arrival (TOA) & angle-of-arrival (AOA) Distribusi Poisson Distribusi Laplace

20 Kanal TSV juga dipengaruhi oleh cluster & ray

21 Layout ruang LOS desktop

22 Parameter LOS desktop

23 BER n BER = N Jumlah bit error Jumlah bit yang dibangkitkan Kapasitas r C = log 1+ i=1 2 E s M N T 0 λ i r E s /N 0 M T λ merupakan jumlah terkecil dari antenna pemancar/penerima merupakan nilai Signal to Noise Power merupakan jumlah antenna pemancar merupakan nilai eigen menunjukkan power gain kanal

24 Kinerja MIMO Kanal TSV

25 Pengukuran Kinerja : Bit yang dibangkitkan berjumlah 10 6 Analisis dilakukan pada Eb/No 0 hingga 40 db

26 Analisis Antena Mimo 2x2 Menggunakan Modulasi BPSK dan QPSK x2 BPSK 2x2 QPSK Konfigurasi Antena BER x2 BPSK 24 db 27 db 30 db 34 db 2x2 QPSK 27 db 30 db 33 db 36 db Bit Error Rate Selisih 3 db Eb/No, db

27 Analisis Antena Mimo 4x4 Menggunakan Modulasi BPSK dan QPSK x4 BPSK 4x4 QPSK 10-1 Bit Error Rate Konfigurasi Antena BER x4 BPSK 13 db 16 db 17.5 db 18.5dB 4x4 QPSK 13.5 db 16.5 db 18 db 20 db Selisih 0.5 db Eb/No, db

28 Perbandingan Antena Mimo 2x2 dan 4x4 (modulasi BPSK) x2 BPSK 4x4 BPSK BER Konfigurasi Antena x2 BPSK 24 db 27 db 30 db 34 db 4x4 BPSK 13 db 16 db 17.5 db 18.5 db Bit Error Rate Selisih 12.5 db Eb/No, db

29 Perbandingan Antena Mimo 2x2 dan 4x4 (modulasi QPSK) x2 QPSK 4x4 QPSK BER Konfigurasi Antena x2 QPSK 27 db 30 db 33 db 36 db 4x4 QPSK 13.5 db 16.5 db 18 db 20 db Bit Error Rate Selisih 15 db Eb/No, db

30 Perbandingan Antena Mimo 2x2 dan 4x x2 BPSK 2x2 QPSK 4x4 BPSK 4x4 QPSK 10-2 Bit Error Rate Eb/No, db

31 Kapasitas MIMO

32 SISO MIMO 2x2 MIMO 4x4 3.5 Kapasitas (bps/hz) Eb/No (db) Jenis Antena Eb/No (db) SISO MIMO 2x MIMO 4x

33 Kesimpulan 1. MIMO 4x4 BPSK memiliki kinerja yang terbaik dibandingkan dengan metode lainnya sehingga direkomendasikan untuk sistem komunikasi MIMO pada frekuensi 60 GHz. Pada BER 10-5, MIMO 4x4 BPSK memiliki selisih 0.5 db dengan MIMO 4x4 QPSK, selisih 12.5 db dengan MIMO 2x2 BPSK, dan selisih 15.5 db dengan MIMO 2x2 QPSK. 2. Jenis modulasi mempengaruhi kinerja suatu antena. Dalam hal ini, modulasi BPSK memiliki kinerja yang lebih baik daripada modulasi QPSK. Pada BER 10-5, MIMO 2x2 modulasi BPSK memiliki selisih 3 db dari MIMO 2x2 QPSK sedangkan untuk MIMO 4x4 BPSK memiliki selisih 0.5 db dari MIMO 4x4 QPSK. 3. Kapasitas yang tersedia pada MIMO 4x4 lebih besar daripada MIMO 2x2. MIMO 2x2 memiliki data rate 2.1 Gbps sedangkan MIMO 4x4 memiliki data rate 7.4 Gbps.

34 Saran 1. Untuk sisi penerima dapat digunakan equalizer seperti Zero Forcing (ZF), Maximum Likelihood (ML), dan Minimum Mean Square Error (MMSE) untuk meningkatkan kinerja sistem agar lebih optimal dengan mengurangi ISI. 2. Untuk meminimalisir error yang terjadi dapat digunakan error control coding yang dapat mendeteksi kesalahan dan mengkoreksinya. 3. Pada saat pengiriman simbol dapat digunakan pilot sehingga kesalahan dalam proses deteksi simbol dapat diperkecil.

35 TERIMA KASIH

dokumen-dokumen yang mirip

OPTIMASI LINTAS LAPISAN PADA KOOPERATIF DI DALAM GEDUNG

OPTIMASI LINTAS LAPISAN PADA KOOPERATIF DI DALAM GEDUNG OPTIMASI LINTAS LAPISAN PADA SISTEM KOMUNIKASI KOOPERATIF DI DALAM GEDUNG Bayu Sampurna (2206 100 180) Dosen Pembimbing : 1. Prof. Dr. Ir Gamantyo Hendrantoro, ME M.Eng. 2. Nyoman Gunantara, ST. MT Page