Pemodelan Single-Input Single-Output (SISO) Berbasis OFDM- Cooperative

dokumen-dokumen yang mirip
Pemodelan Single-Input Single-Output (SISO) Berbasis OFDM-Cooperative

ANALISIS UNJUK KERJA TEKNIK MIMO STBC PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING

MEDIA ELEKTRIK, Volume 4 Nomor 2, Desember 2009

BAB III PEMODELAN MIMO OFDM DENGAN AMC

ANALISIS ERROR PERFORMANCE PADA SISTEM KOMUNIKASI WIRELESS CO-OPERATIVE MELALUI AF DAN DF RELAY. Abstrak

BAB II LANDASAN TEORI

PENGUJIAN TEKNIK FAST CHANNEL SHORTENING PADA MULTICARRIER MODULATION DENGAN METODA POLYNOMIAL WEIGHTING FUNCTIONS ABSTRAK

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Bab II Landasan teori

ANALISIS UNJUK KERJA CODED OFDM MENGGUNAKAN KODE CONVOLUTIONAL PADA KANAL AWGN DAN RAYLEIGH FADING

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Simulasi MIMO-OFDM Pada Sistem Wireless LAN. Warta Qudri /

ANALISIS KINERJA SISTEM KOOPERATIF BERBASIS MC-CDMA PADA KANAL RAYLEIGH MOBILE DENGAN DELAY DAN DOPPLER SPREAD

BAB II DASAR TEORI. Bab 2 Dasar Teori Teknologi Radio Over Fiber

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pemodelan Propagasi Green-Relay Wireless

Analisa Kinerja Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Berbasis Perangkat Lunak

BAB IV PEMODELAN SIMULASI

KINERJA SISTEM OFDM MELALUI KANAL HIGH ALTITUDE PLATFORM STATION (HAPS) LAPORAN TUGAS AKHIR. Oleh: YUDY PUTRA AGUNG NIM :

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.3, No.2 Agustus 2016 Page 1654

Implementasi dan Evaluasi Kinerja Multi Input Single Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MISO OFDM) Menggunakan WARP

SIMULASI TEKNIK MODULASI OFDM QPSK DENGAN MENGGUNAKAN MATLAB

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Balakang 1.2. Perumusan Masalah

BAB I PENDAHULUAN. Tuntutan kebutuhan manusia untuk dapat berkomunikasi di segala tempat,

Analisa Kinerja Alamouti-STBC pada MC CDMA dengan Modulasi QPSK Berbasis Perangkat Lunak

KINERJA TEKNIK SINKRONISASI FREKUENSI PADA SISTEM ALAMOUTI-OFDM

Analisa Sistem DVB-T2 di Lingkungan Hujan Tropis

PERHITUNGAN BIT ERROR RATE PADA SISTEM MC-CDMA MENGGUNAKAN GABUNGAN METODE MONTE CARLO DAN MOMENT GENERATING FUNCTION.

BAB II ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) (multicarrier) yang saling tegak lurus (orthogonal). Pada prinsipnya, teknik OFDM

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1. Konsep global information village [2]

TUGAS AKHIR UNJUK KERJA MIMO-OFDM DENGAN ADAPTIVE MODULATION AND CODING (AMC) PADA SISTEM KOMUNIKASI NIRKABEL DIAM DAN BERGERAK

TUGAS AKHIR ANALISIS KINERJA ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING PADA SISTEM DVB-T (DIGITAL VIDEO BROADCASTING TERRESTRIAL)

BAB IV SIMULASI DAN UNJUK KERJA MODULASI WIMAX

BAB I PENDAHULUAN. Seluruh mata rantai broadcasting saat ini mulai dari proses produksi

BAB II LANDASAN TEORI

TUGAS AKHIR PEMODELAN DAN SIMULASI ORTHOGONAL FREQUENCY AND CODE DIVISION MULTIPLEXING (OFCDM) PADA SISTEM KOMUNIKASI WIRELESS OLEH

Implementasi dan Evaluasi Kinerja Kode Konvolusi pada Modulasi Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) Menggunakan WARP

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

Perancangan dan Implementasi Prosesor FFT 256 Titik-OFDM Baseband 1 Berbasis Pengkodean VHDL pada FPGA

BAB III DISCRETE FOURIER TRANSFORM SPREAD OFDM

IMPLEMENTASI MULTIPATH FADING RAYLEIGH MENGGUNAKAN TMS320C6713

Analisis Penerapan Teknik AMC dan AMS untuk Peningkatan Kapasitas Kanal Sistem MIMO-SOFDMA

Analisis Kinerja Jenis Modulasi pada Sistem SC-FDMA

BAB I PENDAHULUAN. 1.2 Tujuan

Analisis Throughput Pada Sistem MIMO dan SISO ABSTRAK

ANALISIS KINERJA SPHERE DECODING PADA SISTEM MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT

Presentasi Tugas Akhir

Jurnal JARTEL (ISSN (print): ISSN (online): ) Vol: 3, Nomor: 2, November 2016

Tekno Efisiensi Jurnal Ilmiah KORPRI Kopertis Wilayah IV, Vol 1, No. 1, Mei 2016

Analisis Unjuk Kerja Convolutional Code pada Sistem MIMO MC-DSSS Melalui Kanal Rayleigh Fading

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

SIMULASI PERBANDINGAN KINERJA MODULASI M-PSK DAN M-QAM TERHADAP LAJU KESALAHAN DATA PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM)

Visualisasi dan Analisa Kinerja Kode Konvolusi Pada Sistem MC-CDMA Dengan Modulasi QAM Berbasis Perangkat Lunak

Unjuk kerja Trellis Code Orthogonal Frequency Division Multiplexing (TCOFDM) pada kanal Multipath Fading (Andreas Ardian Febrianto)

STUDI BIT ERROR RATE UNTUK SISTEM MC-CDMA PADA KANAL FADING NAKAGAMI-m MENGGUNAKAN EGC

PENGARUH MODULASI M-PSK PADA UNJUK KERJA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM)

KINERJA AKSES JAMAK OFDM-CDMA

Analisa Kinerja Sistem MIMO-OFDM Pada Estimasi Kanal LS Untuk Modulasi m-qam

BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN

KINERJA SISTEM MULTIUSER DETECTION SUCCESSIVE INTERFERENCE CANCELLATION MULTICARRIER CDMA DENGAN MODULASI M-QAM

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2.1. Pemancar dan Penerima Sistem MC-CDMA [1].

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

ANALISIS KINERJA SISTEM MIMO-OFDM PADA KANAL RAYLEIGH DAN AWGN DENGAN MODULASI QPSK

BAB II JARINGAN LONG TERM EVOLUTION (LTE)

I. PENDAHULUAN. kebutuhan informasi suara, data (multimedia), dan video. Pada layanan

Pengaruh Modulasi M-Psk Pada Unjuk Kerja Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (Ofdm)

Simulasi Dan Analisa Efek Doppler Terhadap OFDM Dan MC-CDMA

Bit Error Rate pada Sistem MIMO MC-CDMA dengan Teknik Alamouti-STBC

ANALISIS PENERAPAN MODEL PROPAGASI ECC 33 PADA JARINGAN MOBILE WORLDWIDE INTEROPERABILITY FOR MICROWAVE ACCESS (WIMAX)

TUGAS AKHIR ANALISIS BER OFDM DENGAN MENGGUNAKAN LOW-DENSITY PARITY-CHECK (LDPC) PADA SISTEM DVB-T (DIGITAL VIDEO BROADCASTING TERRESTRIAL)

STUDI PERANCANGAN SISTEM RoF-OFDM POLARISASI TIDAK SEIMBANG MENGGUNAKAN MODULASI QPSK DAN QAM

Analisis Penanggulangan Inter Carrier Interference di OFDM Menggunakan Zero Forcing Equalizer

ANALISA KINERJA SISTEM KOOPERATIF BERBASIS MC- CDMA PADA KANAL RAYLEIGH MOBILE DENGAN DELAY DAN DOPPLER SPREAD

OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing

BAB I PENDAHULUAN 1. 1 LATAR BELAKANG

SIMULASI ESTIMASI FREKUENSI UNTUK QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION MENGGUNAKAN DUA SAMPEL TERDEKAT

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

ABSTRAK. 2. PERENCANAAN SISTEM DAN TEORI PENUNJANG Perencanaan sistem secara sederhana dalam tugas akhir ini dibuat berdasarkan blok diagram berikut:

ANALISIS KINERJA TEKNIK DIFFERENTIAL SPACE-TIME BLOCK CODED PADA SISTEM KOMUNIKASI KOOPERATIF

TTG3B3 - Sistem Komunikasi 2 Modulasi Digital: PSK dan ASK

Analisis Kinerja SISO dan MIMO pada Mobile WiMAX e

UNIVERSITAS INDONESIA SIMULASI DAN ANALISA KINERJA SISTEM MIMO OFDM-FDMA BERDASARKAN ALOKASI SUBCARRIER SKRIPSI

Analisis Unjuk Kerja Decision Feedback Equalizer Pada Sistem SCFDMA

ANALISIS MODEM AKUSTIK OFDM MENGGUNAKAN TMS320C6416 PADA LINGKUNGAN KANAL BAWAH AIR

EVALUASI KINERJA TEKNIK ADAPTIVE MODULATION AND CODING (AMC) PADA MOBILE WiMAX MIMO-OFDM

PENGARUH ERROR SINKRONISASI TRANSMISI PADA KINERJA BER SISTEM MIMO KOOPERATIF

Akhir kata, penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan pembaca pada umumnya, Amin. Bandung, Januari 2007

Analisis Kinerja Sistem MIMO-OFDM pada Kanal Rayleigh dan AWGN dengan Modulasi QPSK

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

BAB II KONSEP DASAR. 2.1 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

ANALISIS KINERJA SISTEM AKSES JAMAK PADA ORTHOGONAL FREKUENSI DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) MENGGUNAKAN TEKNIK CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA)

UNIVERSITAS INDONESIA REDUKSI PAPR MENGGUNAKAN HUFFMAN CODING YANG DIKOMBINASIKAN DENGAN CLIPPING DAN FILTERING UNTUK TRANSMITTER OFDM TESIS

ANALISA KINERJA ESTMASI KANAL DENGAN INVERS MATRIK PADA SISTEM MIMO. Kukuh Nugroho 1.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN SIMULASI

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 2, (2015) ISSN: ( Print) A-192

BAB I PENDAHULUAN. 1 Latar Belakang

Transkripsi:

Pemodelan Single-Input Single-Output (SISO) Berbasis OFDM- Cooperative Sirmayanti 1), Nuraeni Umar 2), Lidemar Halide 3), Sulaeman 4) Abstrak : Komunikasi Single-Input Single-Output (SISO) pada dasarnya terdiri atas penggunaan pemancar (Tx) dan penerima (Rx) masing-masing untuk satu buah sistem penyambungan. Cooperative wireless merupakan konsep konektivitas eksis yang terjangkau signal oleh setiap perangkat Tx-Rx lain yang memiliki fungsi sama. Untuk mengandalkan pengoperasian sistem multicarrier maka digunakan Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) agar bandwidth yang tersedia setelah spektrum dibagi menjadi sub band menjadi lebih hemat. Tulisan ini hanya mencakup hasil studi literatur yang bertujuan dalam membangun pemodelan SISO Tx-Rx berbasis OFDM-cooperative yang akan lebih mengoptimalkan fungsi perangkat Tx-Rx sebagai sebuah terminal relay, dimana Tx-Rx akan bekerjasama sebagai relay terhadap sistem lainnya. Kata Kunci : Cooperative Wireless, dual-hop, multi-carrier, OFDM, Komunikasi SISO, Tx-Rx relay. Pendahuluan Dalam hal meningkatkan efisiensi pemakaian frekuensi maka tentu seiring dengan keadaan sistem infratrustur memadai yang tersedia. Sistem teknologi ini nantinya berdampak pada efisiensi dan kapasitas yang dihasilkan. Sebuah sistem yang disebut cooperative relay wireless akan diperkenalkan sebagai bentuk alternatif perancangan penyediaan infrastruktur repeater yang saat ini sangat mahal pengadaannya. Setiap pernagkat Tx dan Rx dapat difungsikan sebagai relay dan bahkan repeater tanpa mengganggu sistem komunikasi lain yang berlangsung pada kedua terminal ini. Permulaan konsep ini dikenal dengan transmisi dual-hop dimana signal dipropagasikan dari transmitter menuju ke relay dahulu sebelum sampai ke receiver, Pabst (2004). Pemenuhan high demand data rate yang lebih besar tentu saja akan membutuhkan lebar pita (bandwidth) yang lebih besar. Dalam transmisi single carrier misalnya bandwidth minimum yang dibutuhkan adalah sama dengan Rs/2 (Hz), dimana Rs adalah symbol rate. Ketika bandwidth sinyal menjadi lebih besar dibandingkan dengan bandwidth koheren pada kanal wireless, maka sinyal tersebut mengalami multipathfading sehingga mengakibatkan terjadinya Inter-Symbol Interference (ISI). Sistem adaptive equalizer telah dikembangkan untuk mengatasi ISI akibat kanal multi-path fading tersebut, Cho (2010), namun karena semakin meningkatnya data rate maka semakin kompleks pula equalizer yang akan didesain sehingga akan sangat sulit untuk diimplementasikan. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka salah satu solusi yang tepat untuk pemenuhan data rate yang tinggi digunakanlah transmisi multi-carrier, dimana total bandwidth yang tersedia dalam spektrum dibagi menjadi subband-subband berbentuk paralel sehingga bandwidth untuk masing- 1),2),3) adalah dosen Program Studi Teknik Telekomunikasi dan 4) Teknik Elektronika Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung Pandang, Jl. Perintis Kemerdekaan Km.10, Tamalanrea Makassar 90245 186

Sirmayanti dkk, Pemodelan SISO Berbasis OFDM Cooperative 187 masing subband relative lebih kecil jika dibandingkan dengan bandwidth koheren. Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) memungkinkan carrier-carrier tersebut memiliki jarak yang sempit bahkan hingga saling overlapped sehingga lebih menghemat bandwidth jika dibandingkan dengan multicarrier yang lain seperti Frequency Division Multiplexing (FDM). Pada tulisan ini, proses implementasi dan evaluasi kinerja OFDM menggunakan komunikasi SISO (Single-Input Single-Output) akan dibahas. Metode inilah kemudian diterapkan pada sistem cooperative relay wireless dimana pada setiap unit Tx, Relay dan Rx didalamnya telah memiliki kinerja sistem OFDM. Cooperative Relay Konsep dasar sistem komunikasi cooperative relay berdasarkan pada sistem kerjasama bersama pentransmisian antara terminal pengirim dan terminal penerima melalui terminal relay, Sirmayanti (2009). Signal informasi terkirim dari Tx menuju terminal relay dahulu sebelum tiba pada Rx. Gambar 1 berikut menunjukkan sistem cooperative relay Tx-Rx dual-hop. T 1 st hop Rel ay 2 nd hop Rx Pada Gambar 1, konfigurasi network tiga-node terdiri atas Tx (terminal pengirim), R (terminal relay) dan Rx (terminal penerima). Link Tx - D disebut sebagai link direct dan link Tx - R disebut sebagai link relay. Jika terminal pengirim tidak memiliki hubungan langsung terhadap terminal penerima dikarenakan oleh jarak jangkau yang luas ataupun banyak fading, maka signal informasi dari perngirim tidak dapat langsung dikirimkan ke penerima. Oleh karena itu, terminal pengirim dapat meneruskan informasi data tersebut melalui beberapa media terminal penghubung. Peranan relay disini sangatlah penting sebagai terminal penunjang pada sistem network tersebut. Sehingga terminal pengirim dapat mengirim signal informasi baik menuju ke relay maupun ke penerima langsung. Hasna (2002) melaksanakan penelitian tentang transmisi dual-hop melalui fixed-gain relay. Gambar 2 menunjukkan bahwa fixed-gain relay mempengaruhi besaran average power fading yang dibutuhkan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa saat amplitude fading ditingkatkan menjadi 5 kali dari amplitude fading awalnya, karakteristik average BER semakin baik. Dengan fixed-gain, nonregenerative relay (amplify-and- Forward, AF) memiliki performasi average bit error rate (average BER) yang lebih baik dari kompleksitasnya yang banyak sehingga dapat meminimalkan loss dalam sistem tersebut. Gambar 1. Konsep dasar sistem komunikasi co-operative relay wireless dengan transmisi dual-hop.

188 ELEKTRIKA NO. II /TAHUN 13/NOPEMBER 2016 Gambar 2. Average BER terhadap variasi metode relay oleh Hasna (2002). Selanjutnya, Majid (2008) melakukan penelitian mengenai cooperative diversity melalui lognormal fading channel. Penelitian berfokus pada performasi channel model pada lingkungan indoor wireless yang menggunakan single-relay cooperative relay yakni AF namun dikembangkan kedalam cooperation protocol time division multiple access (TDMA). Hasil yang dicapai, terlihat pada Gambar 3, menunjukkan bahwa implementasi MIMO dan SIMO melalui single relay lebih dapat menyediakan performasi yang cocok bagi maximum-ration combining (MRC) pada sistem diversity dengan memasang dua antena pada relay sehingga sifat multi-function terminal user dapat digunakan dengan tepat. Gambar 3. Perbandingan performasi bagi Protokol I, II, dan III oleh Majid (2008). Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Prinsip kerja dasar OFDM seperti terlihat pada Gambar 4. Pada sisi pemancar, setiap input data diumpankan ke modulator untuk dimodulasi, modulasi ini dapat berupa Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Quadrature Amplitude Modulation (QAM), dan lain lain. Sinyal yang telah termodulasi tersebut dibagi secara paralel pada sejumlah carrier (subcarrier) yang memiliki pita dengan saluran yang sempit, kemudian data tersebut ditambahkan cyclic prefix (CP) dan diaplikasikan ke dalam spectral density melalui inverse fast Fourier transform (IFFT). Setelah itu data dilewatkan melalui konverter paralel ke serial, selanjutnya data siap untuk ditransmisikan melalui kanal.

Sirmayanti dkk, Pemodelan SISO Berbasis OFDM Cooperative 189 Pada sisi penerima OFDM, data yang diterima dilewatkan melalui konverter serial ke paralel, dan selanjutnya dilewatkan pada proses fast Fourier transform (FFT), kemudian melepas bagian CP pada data dan selanjutnya dilewatkan data dikembalikan dalam bentuk serial lalu diumpankan ke demodulator. Pembangkit Bit Acak Input Modulasi Sinyal Demodulasi OFDM Konversi Serial Ke Paralel Kanal AWGN IFFT Modulasi OFDM Penyisipan Guard Interval Konversi Paralel Ke Serial besarnya nilai frekuensi carrier yang dikirimkan, amplitude dan phase dari frekuensi tersebut dinyatakan dengan tanggapan nilai x dan y, kemudian ditempatkan pada N-point IFFT. Panjang CP yang digunakan adalah hasil penjumlahan dari banyaknya titik IFFT dan guardtime yang kemudian ditempatkan di belakang simbol. Tujuan penyisipan CP ini adalah mencegah ISI dan inter carrier interference (ICI) pada sistem OFDM. Sebelum memasuki kanal transmisi, simbol OFDM dalam bentuk stream paralel dikonversi ke bentuk stream serial sinyal baseband OFDM. Konversi Serial Ke Paralel Pengeluaran Guard Interval FFT Konversi Paralel Ke Serial Demodulasi Sinyal Output Gambar 4. Sistem OFDM sederhana. Bit Acak Diterima Setiap input data pada sisi pemancar OFDM dapat berupa sinyal acak dalam bit. Dengan kata lain, pembangkitan data informasi dilakukan secara random atau acak. Data yang dibangkitkan nilainya sesuai dengan level modulasi yang digunakan. Konsep data serial yang berupa bit-bit tersebut kemudian diubah ke dalam ukuran simbol yang dibutuhkan dalam transmisi, sebagai contoh 2 bit per simbol untuk QPSK, sebelum akhirnya masuk ke dalam blok serial ke paralel. Blok serial ke paralel berfungsi untuk mengubah aliran data yang terdiri dari satu baris menjadi beberapa baris dan beberapa kolom. Hasil dari konversi serial ke paralel berupa matriks bit-bit dengan jumlah baris menyatakan jumlah subcarrier yang akan digunakan dan jumlah kolom menyatakan jumlah simbol data yang dikirimkan pada tiap subcarrier. Pembangkitan IFFT tergantung pada Pemodelan Komunikasi SISO Berbasis OFDM-Cooperative Sistem relay yang digunakan untuk analisis performasi pada cooperative relay wireless terdiri atas Amplify-and- Forward (AF) dan Decode-and- Forward (DF), Laneman (2004). Secara sederhan perbedaan kedua konsep ini dapat dilihat pada Sirmayanti (2008). Dalam AF, masing-masing node secara cooperative menerima noise dari hasil penerimaan signal. Kemudian, node ini akan menguatkan dan mengirimkan kembali versi signal tersebut. Sedangkan pada DF, Penguatan tidak dibutuhkan dalam node relay ini. Node cooperative relay terlebih dahulu mengkode ulang signal yang diterima dari terminal pengirim kemudian meneruskannya kembali ke terminal penerima. Skema cooperative relay wireless melalui analisis performasi pada cooperative AF dan DF telah dilaksanakan oleh Sirmayanti (2009). Dengan memilih fixed-gain G pada terminal relay terjadi penguatan

190 ELEKTRIKA NO. II /TAHUN 13/NOPEMBER 2016 penerimaan signal pada Rx. Mixed multipath fading channel terjadi jika selama propagasi signal terdapat area line of sight (LOS) dan non-los (NLOS) baik antara Tx Relay dan Relay Rx dengan asumsi bahwa Rician fading terjadi pada hop pertama dan Rayleigh fading terjadi pada hop kedua, dan sebaliknya, Lebih lanjut lagi, studi dan analisis pemodelan end-to-end SNR pada relay dual-hop dengan instantaneous end-toend SNR, apakah berupa CSI-assisted relay atau fixed-gain relay yang cocok pada metode transmisi dual-hop telah dilakukan oleh Sirmayanti (2015). Hasil menunjukkan bahwa pengaruh propagasi multipath dengan pertimbangan persyaratan LOS dapat mengurangi error probability propagasi. Dalam menerapkan bandwidth besar sesuai dengan standar sistem transmisi yang ada maka input bit data serial single frequency perlu untuk dilaksanakan modulasi yang tepat. Teknik OFDM mampu mentransmisikan dengan multi-carrier menggunakan discrete Fourier transform (DFT). Dengan demikian masing-masing terminal Tx dan Rx memerlukan kerjasama input yang baik melalui teknik OFDM untuk diimplementasikan ke dalam sistem cooperative relay, Gui (2008). Model OFDM-Tx adalah pada sisi pemancar. Blok ini terdiri atas Coding (konverter Serial Ke Paralel), IFFT dan cyclic prefix (CP). FFT merupakan komponen yang paling utama pada bagian perencanaan demodulasi. Ketika lebih dari satu pembawa dimasukan, FFT merupakan suatu metoda praktis untuk memperbaiki data dari pembawa (carrier) yang overlap. Pada blok ini simbol-simbol OFDM akan dipisahkan dari frekuensi carriernya, proses ini tidak lain merupakan proses kebalikan dari blok IFFT. FFT dapat dinyatakan dengan persamaan berikut: F(u) = 1 N N 1 x = 0 f(x) (cos ( 2πux N ) + j sin ( 2πux N )) (1) Model OFDM-Relay terdiri atas blok CP, FFT/IFFT, coding/decoding. Blok ini sebenarnya berfungsi sebagai terminal Tx/Rx sehingga skenario AF dan DF dapat dibangkitkan dalam model ini. Sedangkan, model OFDM- Rx adalah pada sisi penerima. Blok ini terdiri atas Decoding (konverter Paralel ke Serial), FFT dan delete-cp. Pemancar/Tx Relay METODE PENELITIAN a. Konstekstual pemodelan Pemodelan ini dapat mencakup tiga tahap yaitu pemodelan OFDM-Tx, model OFDM-Relay, dan model OFDM-Rx. Ketiga model ini kemudian akan terintegrasi dalam sistem OFDMcooperative. Adapun konsep penelitian seperti Gambar 5. Penerima/Rx Gambar 5. Konseptual pemodelan OFDM-cooperative.

Imag Sirmayanti dkk, Pemodelan SISO Berbasis OFDM Cooperative 191 b. Analisis spectrum OFDM Pemodelan ini dapat dilakukan melalui analisis dasar OFDM sebelum diaplikasikan ke dalam OFDM cooperative sistem. Data input berupa data acak yang dibangkitkan merupakan data n > 100000 bit dengan tipe integer. Selanjutnya, proses mapping dan modulasi QPSK. Proses mapping dilaksanakan untuk memisahkan komponen inphase dan quadrature data yang bernilai 0 diubah menjadi -1 sehingga hal ini memudahkan untuk menghasilkan bit binary untuk proses QPSK, misalnya dalam menghasilkan 4 kuadran konstelasi QPSK. Responsi mapping pemodulasian QPSK dapat diperlihatkan pada Gambar 6. Hasil mapping ini pada dasarnya dapat disebut juga dengan sinyal termodulasi QPSK. 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6 Mapped signal -0.8-0.8-0.6-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Real Gambar 6. Mapping QPSK. Proses selanjutnya yaitu sistem konversi serial-to-paralel. Dalam simulasi yang dilakukan, bit-bit output dari mapper disusun kedalam matriks paralel sehingga memudahkan untuk dilakukan Fourier transform IFFT dan penyisipan bit CP untuk memudahkan pembentukan subcarriernya. IFFT/FFT merupakan salah satu konsep dasar beroperasinya OFDM system. Spectral density yang dihasilkan merupakan salah satu hal bagi keunggulan OFDM melalui pengoperasian IFFT/FFT untuk memastikan terbentuknya subcarriersubcarrier yang tidak saling menggangu (interferensi) dengan yang lainnya. Setiap sample symbol pada IFFT akan membentuk sebuah simbol bagi OFDM, dan signal time domain BT merupakan hasil dari proses IFFT yang siap ditransnisikan. Pada sisi penerima, blok FFT berfungsi untuk penerimaan signal penerima BT dan membawanya ke dalam domain frekuensi. Dalam simulasi yang dilakukan, kami menggunakan panjang 64 bit dari tiap-tiap blok IFFT/FFT hasil dari Gray QPSK. Pada blok IFFT, bit pada cyclic prefix akan dikalikan dengan nilai oversampling ratio (OSR) yang dua kali lebih besar dari data yang ditransmisikan (Nyquist rate), sehingga ukuran data akan menjadi lebih panjang. Pada dasarnya, proses oversampling pada blok IFFT bertujuan untuk mengurangi noise dan membantu mencegah aliasing dan distorsi fase. Pada sistem penerima sebagaimana dilakukan pula demapping and decoding, proses ini bertujuan untuk mengembalikan kondisi semula data informasi dari pengirim setelah tergabung dalam subcarrier yang terpisah. Data yang telah melewati blok FFT yang bertujuan untuk mengembalikan data seperti semula sebelum tahapan demapping yang merupakan data serial. Sebelum proses FFT, pemisahan CP dilaksanakan pada blok delete CP. Pada blok ini CP yang telah ditambahkan pada transmitter akan

192 ELEKTRIKA NO. II /TAHUN 13/NOPEMBER 2016 dilepas, begitu juga dengan data samplingnya sehingga data yang dihasilkan sama dengan sejumlah bit data seperti pada blok Mapper. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian OFDM melalui BER dari kanal Additive White Gaussian Noise (AWGN) Pemodelan OFDM-cooperative dapat diuji melalui pengukuran melalui kinerja BER. Pengukuran BER ditempatkan pada titik ukur sebelum blok Mapper dan sesudah blok Demapper. Hal ini untuk memastikan jumlah probabilitas error yang terjadi pada saat data input terkirim hingga sampai pada penerima. Final output yang terdapat pada penerima (output blok Demapper) kemudian dibandingkan dengan input data asalnya. Dalam analisa ini, formulasi BER secara teori juga dapat dibandingkan menggunakan persamaan (2). Sistem pengujian dilakukan melalui AWGN channel. Hal ini dapat bertujuan untuk mengetahui ketahanan sistem model yang terbentuk pada keadaan tidak ada noise yang sampai pada unit penerima. Dengan asumsi bahwa noise dibangkitkan secara acak, sehingga dapat mudah terukur melalui BER ketika power noisenya ditingkatkan. Dalam hal ini, kami membandingkan kinerja pada skema konstelasi signal yang berbeda-beda melalui BER-nya dengan jumlah noise per binary disetiap data yang ditransmisikan ( Eb No ). Eb No dinyatakan dengan N o merupakan noise power spectral density (W/Hz) dan Eb adalah energy per bit. Sebagai perbandingan dalam pengujian berikutnya, formulasi BER pada signal konstelasi QPSK secara teori dapat dihitung dengan persamaan: Q = 1 2 erfc E b N o (2) dimana fungsi-q tidak dapat dihitung secara normative biasa ketika bernilai invinitif sehingga fungsi yang digunakan dalam simulasi Matlab akan menggunakan fungsi erfc(). Fungsi ini memudahkan untuk menghasilkan plot kurva BER. Skema pengukuran dan pengujian BER dapat dilihat pada blok Gambar 7. Pemodelan OFDM-cooperative telah berlaku disini dimana setiap unit Tx, Relay dan Rx menggunakan skema OFDM. Pada gambar terlihat bahwa Tx-OFDM terhubung dengan Relay- OFDM dan dari Relay terhubung kembali menuju Rx-OFDM. AWGN channel dipasang pada unit diantara link Tx-Relay dan Relay-Rx. Mapper BER Demapper A T A R S / P P / S Gambar AR 7. Pengujian BER dan spectrum waveform pada pada AT, BT, dan CT. Dalam tahap pengujian ini maka keseluruhan link OFDM-cooperative dapat dibuat pemodelan lengkapnya. I F F T F F T B T B R CP CP C T C R Relay AWGN AWGN

Sirmayanti dkk, Pemodelan SISO Berbasis OFDM Cooperative 193 Output pengujian AT ialah output pada Mapper di pengirim. Setelah ditambahkan dengan AWGN maka Nampak konstelasi signal termasuk gabungn noise telah di petakan sesuai yang yang pada gambar. Perubahan hasil mapping sebelum dan setelah ditambahkan AWGN kemudian dapat dibandingkan Spectrum OFDM dapat dilihat melalui output blok IFFT dan melalui AWGN channel. Ketika sinyal dilewatkan pada kanal AWGN maka akan terjadi penurunan dan kenaikan level sinyal yang disebabkan oleh random noise yang dibangkitkan pada kanal, Gui (2008). Dalam pengujian probabilitas error, peningkatan Eb perlu diuji. Kenaikan No jumlah SNR memungkinkan error akan semakin kecil bahkan bisa mencapai nol. Perlu diperhatikan bahwa dalam melaksanakan simulasi program Matlab biasanya ukuran set data OFDM (satu frame saja) bisa terbatas. Bisa saja jumlah frame yang terkirim melalui OFDM ini ditingkatkan sehingga keakuratan error yang dihasilkan bisa lebih memadai, namun hal tersebut dalam pengerjaannya membutuhkan daya processing yang besar pada PC/laptop untuk mengerjakannya dan juga waktu respon (program running) yang cukup lama. Pembahasan Pemodelan end-to-end SNR dual hop cooperative relay melalui OFDM dilaksanakan dengan beberapa skenario melalui mixed multipath fading channel, dimana karakteristik model fading channel yang digunakan yaitu Rayleigh dan Rician Distribution. Dengan fixed-gain G pada terminal relay, terjadi penguatan penerimaan signal pada Rx. Analisis BER diperlukan untuk mengetahui end-to-end SNR pada link Tx-Rx. Pemodelan OFDM-cooperative relay memungkinkan pengurangan infrastruktur transmitter dalam suatu sistem komunikasi jarak jauh. Selain efektif dalam mengurangi sumber daya, konsep ini pun tetap memiliki karakteristik bandwidth besar dalam pemenuhan data rate yang cukup tinggi pula. Simulasi yang dikerjakan melalui Matlab berkerja dengan baik. Dengan menggunakan AWGN channel sebagai noise penggangu dalam transmisi signal maka diperoleh konstelasi 4 QAM. Bagi SNR yang kecil maka terhitung probability error yang besar dan ISI pun terbantuk dengan power noise yang besar. Jika SNR diperbesar, maka probability error akan berkurang sebagai yang diharapkan. Metode pemodelan yang dapat direkomendasikan untuk dilakukan setelah pembahasan literure ini adalah dengan cara mensimulasikan karakteristik multipath fading channel pada transmisi cooperative-relay. Skenarionya dapat menggunakan dualhop hingga ke multi-hop. Dengan demikian implementasi bagi pemodelan end-to-end SNR berbasis OFDMcooperative melalui kombinasi multipath fading cahnnel dapat dengan mudah dilaksanakan. KESIMPULAN Sistem terbaru metode OFDMcooperative relay wireless dengan skenario mixed-multipath fading channel dapat berhubungan dengan pengembangan sistem RF transmisi GHz berbasis software untuk generasi future sistem komunikasi bergerak (4G dan 5G). OFDM-cooperative memiliki kehandalan pada integrasi pengolahan

194 ELEKTRIKA NO. II /TAHUN 13/NOPEMBER 2016 sinyal dengan baik. Dengan kata lain, hal ini sangat membantu misalnya dalam mengurangi biaya produksi pembangunan BTS (Base transceiver station), tower antenna dan tambahan eksternal perangkat user bagi para penyedia operator selular di Indonesia. Hal lain yang diperlu dicatat dalam hal pengembangan multi-hop OFDMcooperative yaitu beberapa aspek dalam pengguanan guard interval, interpolation dan decimation, slicer, sistem coding awal pada data originalnya, simulation melalui multipath channel dan lain-lain. Dengan demikian kelengkapan multicarrier OFDM dapat lebih mudah menyesuaiakan dengan standar-standar wireless yang sudah ada hingga saat ini. DAFTAR PUSTAKA B. Gui, L. Dai dan L. J. Cimini Jr. 2008. "Selective Relaying in Cooperative OFDM Systems: Two-Hop Random Network" IEEE Wireless comm. Dan Net conf, hal 996-1001. I. Lee. 2007. BER analysis for Decode-and-forward relaying in dissimilar rayleigh fading channels, IEEE Comm. Letters. J. N. Laneman, D. N. C. Tse, dan G. W. Wornell. 2004. Cooperative diversity in wireless networks: efficient protocols and outage behavior, IEEE Trans. Inform. Theory. M. K. Simon and M. S. Alouini, 2000. Digital communication over fading channels: a unified approach to performance analysis. John Wiley & Sons, Inc: Canada. R. Pabst, R dkk. 2004. Relay-based deployment concepts for wireless and mobile broadband radio, IEEE Comm. Mag. S. Majid dan M. Uysal. 2008. Cooperative Diversity over Log-Normal Fading Channels: Performance Analysis and Optimization. IEEE Trans.wireless communication. S. Sirmayanti. 2009. "End-to-end SNR modeling dual-hop with multipath fading channel",unm Media Elektrik Journal, Vol. 4, No. 2, p.148-223,issn 1907-1728 S. Sirmayanti dan Arni Litha. 2010. Perancangan adaptive duplexer sistem software radio multiband untuk mengatasi kelemahan fungsi radio analog menuju sistem sirkuit integrasi.laporan Penelitian Hibah Bersaing DIKTI 2010. Perpustakaan PNUP. S. Sirmayanti dan Lidemar Halide. 2015. Studi dan analisis pemodelan end-to-end SNR pada transmisi relay dual-hop dengan mixed-multipath fading channel. Laporan Penelitian Hibah Bersaing DIKTI 2015. Perpustakaan PNUP. Y. S, Cho, et al (2010) MIMO-OFDM Wireless Communications with MATLAB, John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd, Singapore.