BAB I. PENDAHULUAN 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang [8] Pertumbuhan pengguna komunikasi mobile di dunia meningkat sangat tajam dari hanya 11 juta pada tahun 1990 menjadi 2 milyar pengguna pada tahun 2005. Pertumbuhan ini juga diiringi dengan pertumbuhan penggunaan layanan broadband yang selain dapat mendukung layanan web surving dengan lebih cepat juga dapat mendukung sejumlah aplikasi multimedia, seperti real-time audio video streaming, dan game interaktif. Penggabungan kedua teknologi ini akan menjadi solusi kemudahan untuk memperoleh layanan boadband kapanpun dan dimanapun. Salah satu teknologi yang telah ada untuk mewujudkan hal tersebut adalah standard IEEE 802.16e. Standard ini menyediakan layanan data berkecepatan tinggi, baik untuk layanan fixed, nomadic, maupun mobile. [8,9] Standard IEEE 802.16e menggunakan teknik Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) sebagai standard pada layer fisiknya. Pada teknik OFDMA ini tiap user dialokasikan sejumlah grup subcarrier yang disebut dengan subchannel. Standard ini juga mendukung teknik adaptive modulaton and coding (AMC) untuk meningkatkan kinerja sistem. Pada standard IEEE 802.16e, didefinisikan 4 tipe subchannel AMC yang berbeda. Tiap subchannel terdiri dari 48 subcarrier yang dapat terdistribusi dalam 1, 2, 3 atau 6 buah simbol OFDM. Bentuk subchannel yang diterapkan untuk AMC dapat disebut juga dengan band AMC, dapat dilihat pada subbab 2.1.1.3. Telah dianalisa [1], bahwa dengan menerapkan modulasi adaptif untuk tiap blok subcarrier (subband) dalam OFDM dapat meningkatkan kinerja sistem. Perbaikan kinerja diperoleh dari penyesuaian mode modulasi untuk tiap subband sesuai dengan kondisi kanal yang mempengaruhi. [15] Sebelumnya juga telah dilakukan penelitian mengenai penggunaan teknik modulasi adaptif pada standard IEEE 802.16e dengan menggunakan prediktor MMSE sebagai metode untuk memprediksi kanal. Pengubahan mode modulasi dilakukan pada keseluruhan subcarrier untuk tiap kali proses transmisi.
BAB I. PENDAHULUAN 2 Uji kinerja dilakukan dengan menggunakan pemodelan kanal SUI (Stanford University Interim). Hasil analisa yang dilakukan dengan beberapa pengkondisian kanal menunjukkan bahwa penggunaan modulasi adaptif memberikan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan fixed modulasi. Pada tugas akhir ini akan dilakukan simulasi teknik AMC dengan menerapkan bentuk distribusi subchannel yang telah didefinisikan pada standard IEEE 802.16e. Mekanisme AMC yang diterapkan pada simulasi tugas akhir ini adalah dengan pemilihan kombinasi mode modulasi QPSK dengan code rate ½, QPSK dengan code rate ¾, 16-QAM dengan code rate ½, 16-QAM dengan code rate ½, 64 QAM code rate 2/3, dan 64 QAM code rate ¾, pada tiap subchannel yang dipakai. Kombinasi mode modulasi dan code rate (burst profile) dapat berbeda antara subchannel satu dengan yang lain. Pemilihan burst profile yang dipakai pada tiap subchannel ditentukan berdasarkan nilai prediksi SNR tiap subchannel yang dilakukan dengan meggunakan prediktor MMSE. Uji kinerja dilakukan pada kondisi kanal berdistribusi rayleigh yang dibangkitkan dengan pemodelan kanal jakes. Analisa terhadap kinerja modulasi adaptif diukur berdasarkan parameter Bit Error Rate (BER) dan throughput sistem secara keseluruhan. 1.2 Tujuan Tujuan tugas akhir ini adalah: 1. Mengetahui perbaikan kinerja penggunaan teknik AMC jika dibandingkan dengan kinerja kombinasi modulasi dan code rate yang tetap (fixed burst profile) untuk tiap proses transmisi. 2. Mengetahui pengaruh penggunaan prediktor MMSE yang dipergunakan untuk memprediksi nilai SNR untuk proses transmisi berikutnya pada teknik AMC yang akan disimulasikan. 3. Mengetahui pengaruh penggunaan jenis subchannel yang telah ditetapkan pada standard IEEE 802.16e terhadap kinerja sistem AMC, sehingga didapatkan jenis subchannel yang paling optimum untuk dipergunakan.
BAB I. PENDAHULUAN 3 4. Mengetahui kinerja AMC pada sistem IEEE 802.16e dengan penerapan jumlah subcarrier per-subchannel yang lebih besar (96 subcarrier), berdasarkan pengukuran nilai BER dan throughput terhadap SNR. 1.3 Rumusan Masalah Rumusan permasalahan tugas akhir ini adalah: 1. Bagaimana memodelkan simulasi AMC berdasarkan parameter-parameter yang digunakan pada stadard IEEE 802.16e? 2. Apakah penggunaan pola distribusi subchannel AMC yang berbeda yang telah didefinisikan pada standard IEEE 802.16e dapat mempengaruhi kinerja sistem AMC? 3. Apakah penggunaan subchannel AMC standard IEEE 802.16e dapat memberikan kinerja yang lebih baik jika dibandingkan dengan subchannel dengan jumlah subcarrier/subchannel lebih besar (96 subcarrier)? 1.4 Batasan Masalah Batasan masalah yang digunakan dalam analisis dan simulasi tugas akhir ini adalah: 1. Parameter-parameter sistem OFDM yang digunakan diambil berdasarkan standard IEEE 802.16e, termasuk frekuensi carrier, parameter subcarrier, tipe subchannel, dan channel coding yang dipakai. 2. Sinyal mapping yang digunakan pada simulasi ini adalah QPSK, 16 QAM, dan 64 QAM. 3. Kanal fading yang digunakan untuk uji kinerja modulasi adaptif tersebut berdistribusi rayleigh menggunakan pemodelan kanal jakes. 4. Linear prediction MMSE digunakan untuk memprediksi nilai SNR pada transmisi berikutnya. 5. Feedback informasi pada transmitter dianggap sempurna 6. Analisa modulasi adaptif dilakukan pada arah downlink. 7. Perancangan simulasi dilakukan dengan perangkat lunak Matlab 7 8. Analisa kinerja ditunjukkan dengan perbandingan BER dan throughput terhadap SNR.
BAB I. PENDAHULUAN 4 1.5 Metodologi Penelitian Untuk tujuan yang dimaksud, maka metode penelitian yang digunakan adalah: 1. Melakukan studi literatur Mempelajari permasalahan yang berkaitan dengan sistem IEEE 802.16e, OFDM, AMC, linear prediction MMSE, teori kanal wireless. 2. Merancang pemodelan serta melakukan simulasi Melakukan simulasi model tranceiver yang menerapkan AMC dengan pengelompokkan subcarrier berdasarkan parameter-parameter yang diterapkan pada IEEE 802.16e. Proses adaptasi didukung dengan mengunakan liniear prediction MMSE sebagai cara untuk memprediksi SNR untuk kondisi mendatang. 3. Analisis hasil simulasi Membandingkan kinerja penggunaan masing-masing tipe subchannel yang didefinisikan pada standard IEEE 802.16e serta membandingkannya dengan tipe subchannel dengan jumlah subcarrier/subchannel yang lebih besar berdasarkan parameter BER dan throughput. 4. Penyusunan laporan tugas akhir. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dari tugas akhir ini dapat dijelaskan sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Menjelaskan permasalahan yang akan dibahas secara umum dengan memperhatikan latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan tugas akhir, pembatasan masalah serta sistematika pembahasan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Menjelaskan tentang mobile WiMAX, AMC, teori sistem OFDM, teori kanal, Estimator SNR, prediktor MMSE. BAB III PEMODELAN SISTEM
BAB I. PENDAHULUAN 5 Bab ini akan membahas pemodelan serta pembuatan simulasi sistem modulasi adaptif pada sistem IEEE 802.16e termasuk sub-proses sistem serta parameter-parameter yang dipakai. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini menganalisa hasil simulasi yang diperoleh pada bab sebelumnya. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan hasil simulasi serta saran saran untuk penelitian selanjutnya.