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

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISIS UNJUK KERJA TEKNIK MIMO STBC PADA SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING

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

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

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

BAB III PEMODELAN MIMO OFDM DENGAN AMC

Fitur Utama OFDM dan OFDMA. bagi Jaringan Komunikasi Broadband

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

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

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

BAB II LANDASAN TEORI

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

Presentasi Tugas Akhir

BAB IV PEMODELAN SIMULASI

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

BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Balakang 1.2. Perumusan Masalah

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

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

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

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

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

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

SIMULASI TEKNIK MODULASI OFDM QPSK DENGAN MENGGUNAKAN MATLAB

KINERJA TEKNIK SINKRONISASI FREKUENSI PADA SISTEM ALAMOUTI-OFDM

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Analisis Penanggulangan Inter Carrier Interference di OFDM Menggunakan Zero Forcing Equalizer

BAB IV HASIL SIMULASI DAN ANALISIS

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

ANALISIS PENANGGULANGAN INTER-CARRIER INTERFERENCE PADA TEKNOLOGI OFDM DENGAN METODE M-TAPS MINIMUM MEAN-SQUARE- ERROR PADA MODULASI QPSK

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

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) DENGAN MENGGUNAKAN DSK-TMS320C6713

BAB IV SIMULASI DAN UNJUK KERJA MODULASI WIMAX

Analisa Sistem DVB-T2 di Lingkungan Hujan Tropis

Analisis Estimasi Kanal Dengan Menggunakan Metode Invers Matrik Pada Sistem MIMO-OFDM

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

KINERJA AKSES JAMAK OFDM-CDMA

ANALISIS REDUKSI PAPR MENGGUNAKAN ALGORITMA DISTORTION REDUCTION

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

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

PERBANDINGAN KINERJA ANTARA OFDM DAN OFCDM PADA TEKNOLOGI WiMAX

OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing

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

ANALISIS KINERJA SPHERE DECODING PADA SISTEM MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.2 Tujuan

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

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

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

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

Pengujian Teknik Channel Shortening Pada Multicarrier Modulation Dengan Kriteria Minimum Mean Squared Error (MMSE). ABSTRAK

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

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

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

PENGARUH FREQUENCY SELECTIVITY PADA SINGLE CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS (SC-FDMA) Endah Budi Purnomowati, Rudy Yuwono, Muthia Rahma 1

SIMULASI PENGARUH HAMMING CODE PADA SISTEM OFDM (ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING) MENGGUNAKAN MODULASI QPSK

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

Analisa Power Spectral Density pada Sistem Orthogonal Wavelet Division Multiplexing Berbasis Wavelet Packet

EVALUASI KINERJA TEKNIK ESTIMASI KANAL BERDASARKAN POLA PENGATURAN SIMBOL PILOT PADA SISTEM OFDM

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

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

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

ANALISIS MODEM AKUSTIK OFDM MENGGUNAKAN TMS320C6416 PADA LINGKUNGAN KANAL BAWAH AIR

IMPLEMENTASI MULTIPATH FADING RAYLEIGH MENGGUNAKAN TMS320C6713

STUDI OFDM PADA KOMUNIKASI DIGITAL PITA LEBAR

Pengembangan Universal Audio Scrambler Menggunakan Teknik Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING (OFDM) DENGAN MENGGUNAKAN DSK-TMS320C6713

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

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Analisis Kinerja SISO dan MIMO pada Mobile WiMAX e

Analisis Throughput Pada Sistem MIMO dan SISO ABSTRAK

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

BAB IV HASIL SIMULASI DAN ANALISIS

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

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

Simulasi Dan Analisa Efek Doppler Terhadap OFDM Dan MC-CDMA

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

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

PERANCANGAN SISTEM OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), oleh Dr. Ir. Saludin Muis, M. Kom. Hak Cipta 2014 pada penulis

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Penggunaan Spektrum Frekuensi [1]

ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER KANAL ADAPTIF DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA SATO

Simulasi Channel Coding Pada Sistem DVB-C (Digital Video Broadcasting-Cable) dengan Kode Reed Solomon

Reno Satyogana 1, Muhammad Fauzan Edy Purnomo S.T., M.T. 2, Ali Mustofa S.T., M.T. 3

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

BAB 3 ALGORITMA DAN MODEL 2K FFT-IFFT CORE

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


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

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

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

Estimasi Doppler Spread pada Sistem Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan Metode Phase Difference

BAB III DISCRETE FOURIER TRANSFORM SPREAD OFDM

BAB I PENDAHULUAN. 1 Latar Belakang

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

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

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

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

ANALISA UNJUK KERJA 16 QAM PADA KANAL ADDITIVE WHITE GAUSSIAN NOISE

ANALISIS UNJUK KERJA EKUALIZER KANAL ADAPTIF DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA SATO

BAB 2 DASAR TEORI FFT-IFFT

Transkripsi:

Tekno Efisiensi Jurnal Ilmiah KORPRI Kopertis Wilayah IV, Vol 1, No. 1, Mei 2016 ORTOGONALITAS DAN SIMULASI PERFORMA SISTEM OFDM Oleh: Rahmad Hidayat ABSTRAK - Untuk menjaga efesiensi spektrum yang tinggi, pada sistem OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), dibutuhkan ortogonalitas kanal-kanal sub carrier yang ada. Terjadinya kondisi tidak resiprokal antar kanal multicarrier menyebabkan hilangnya ortogonalitas yang ditandai munculnya spektrum yang bocor atau akibat adanya delay pada kanal tertentu OFDM.yang dapat menyebabkan ICI (Inter Carrier Interference). Bergesernya simbol dari posisi yang diharapkan pada titik konstelasi akibat bertambahnya pengaruh noise atau menurunnya S/N (Signal to Noise) menyebabkan turunnya performa penerimaan sistem yang ditandai munculnya sejumlah error di sisi penerima. Simulasi dengan Matlab terhadap sistem OFDM IEEE 802.16-2004 pada penelitian ini, menunjukkan hal tersebut. Pada simulasi dilakukan tiga jenis perubahan nilai AWGN (Additive White Gaussian Noise) yang masing-masing menghasilkan BER (bit error rate) berbeda dengan spektrum AWGN normal (psd) ada di kisaran -77 dbw/hz. ABSTRACT - To maintain the high spectrum efficiency, in the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system, takes existing sub-carrier channels orthogonalities. The condition that is not reciprocal between multicarrier channels cause loss of orthogonality which marked the emergence of spectrum leak or due to delays in certain OFDM channels that may cause ICI (Inter Carrier Interfrence). A symbols shifting of the expected position at the constellation point as a result of the increasing of noise influence or decrease the S/N (Signal to Noise) cause a decline in reception system performance which marked the emergence of a number of errors on the receiver. The simulation with Matlab to the IEEE 802.16-2004 OFDM system in this study, demonstrate this. In the simulations carried out three types of changes in the AWGN (Additive White Gaussian Noise) value which respectively produce different BER (bit error rate) from normal AWGN spectrum (psd) in range of -77 dbw/hz. PENDAHULUAN OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sebagai salah satu teknik multicarrier, dipakai secara luas di banyak aplikasi telekomunikasi karena memiliki efisensi pemakaian spektrum frekuensi yang baik. POKOK PERMASALAHAN Disamping banyaknya keunggulan teknologi OFDM sehingga banyak dipakai dalam teknologi wireless boadband, OFDM juga memeiliki beberapa kelemahan yang sekaligus menjadi tantangan untuk terus diatasi guna memperoleh performa yang semakin baik. Beberapa isu penting tersebut diantaranya meliputi masalah frekuensi offset, distorsi nonlinier, dan sinkronisasi sinyal. (Hidayat, R., 2013). Disamping itu juga masalah ortogonalitas dan pengaruh noise di sisi penerimaan, menjadi perhatian utama agar diperoleh performa yang baik pada teknologi OFDM ini. TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini penulis maksudkan untuk melakukan kajian ortogonalitas dan mencari hubungannya terhadap performa error rate OFDM dengan bantuan simulasi tool Matlab. 30

TINJAUAN PUSTAKA OFDM berupa teknik transmisi dengan menerapkan Frequency Division Multiplexing yang menggunakan beberapa buah frekuensi (multicarrier) yang saling tegak lurus (orthogonal). Masing-masing sub-carrier tersebut dimodulasikan dengan teknik modulasi konvensional pada rasio simbol yang rendah. Gambar-1. Blok Fungsional OFDM Pada gambar blok diagram fungsional di atas, terlihat pad sisi kirim, sinyal pertama-tama dikodekan untuk menambah redundansi bagi proses error recovery dan disisipkan untuk mengacak efek error kanal. Bit-bit yang ada kemudian dipetakan menjadi simbol-simbol pada tiap subcarrier dengan menggunakan skim modulasi klasik seperti QPSK atau QAM. Sinyal OFDM multi sub-carrier kemudian dibangun menggunakan pemrosesan sinyal digital (Digital Signal Processing, DSP) dengan teknik IFFT (invers fast fourier transform) dan dilakukan penyisipan interval guard untuk memelihara ortogonalitas (non interferensi) simbol-simbol pada lingkungan multipath. Pada sisi terima, interval guard tersebut dibuang dan digunakan FFT (fast fourier transform) untuk membangkitkan kembali (demodulasi) sinyal multi subcarrier. Kemudian proses deteksi simbol akan memutuskan apakah simbol telah diterima dan menerjemahkannya menjadi bit-bit, kemudian dilakukan pengeluaran (deinterleaved) sinyal asal dan pendekodean menjadi sinyal asli sesuai yang dikirim. Fast Fourier Transform Fast Fourier Transform (FFT) adalah algoritma transformasi fourier yang dikembangkan dari algoritma Discrete Fourier Transform (DFT) untuk meningkatkan laju komputasi dari perhitungan transformasi fourier yaitu dengan mereduksi proses looping pada kalkulasi DFT tersebut sehingga hasilnya FFT tersebut mengurangi pemakaian memori. 31

Ortogonalitas Dengan mempertimbangkan sinyal kompleks eksponensial berbatas waktu pada sinyal OFDM yaitu : { } =... (2.1) yang merepresentasikan kanal-kanal sub carrier pada f k = k / T sym dengan 0 t T sym. Sinyal-sinyal ini akan menjadi ortogonal jika hasil integral dari perkalian periode fundamental masing-masing menghasilkan nilai nol. Tsym = = / = { / /, integer k = i, untuk yg lain... (2.2) Dengan mengambil sampel diskrit pada t = nt s = nt sym / N, dengan n =0,1,2,..,N-1 maka persamaan (2.2) dapat ditulis dalam domain waktu diskrit sebagai :././ = atau... (2.3), integer k = i, untuk yg lain = { = Bit Error Rate (BER) Bit Error Rate (BER) adalah perbandingan jumlah bit salah yang diterima receiver terhadap jumlah bit yang dikirim. Dalam realisasinya BER sangat dipengaruhi oleh noise karena noise dapat menyebabkan adanya kesalahan proses deteksi. Terdapat satu parameter utama dalam komunikasi berupa Signal to Noise Ratio (S/N) yang memiliki hubungan dengan BER sebagai berikut : BER = - erf, )... (2.4) dengan erf (x) = 2 du. PENDEKATAN Pada bagian ini penulis melakukan pendekatan berupa simulasi ortogonalitas dari beberapa sinyal masukan pada sistem OFDM secara umum yang kemudian dilanjut dengan simulasi performa BER pada standar IEEE 802.16-2004 OFDM dengan tool Matlab. 32

HASIL SIMULASI Adapun hasil yang diperoleh sebagai berikut : Gambar-2a. Ortogonalitas sub-carrier Gambar-2b. Nilai matriks ortogonalitas 33

Gambar-3a. Blok simulasi OFDM (normal) Gambar-3b. Blok simulasi OFDM (error) 34

Setting AWGN S/N (db) Pembacaan Tabel-1. Hasil pengamatan BER Error (bit) Total Bit yang diproses Dura-si (mnt) 20 17,2 8 0 7,18x 5 3,2,7 15 1,28x 30 21,8 8 0 7,97x 3 4 2 Gambar-4a. Spektrum antena-1 OFDM (simulasi error), rerata -66 dbw/hz Gambar-4b.Konstelasi Rx (simulasi error) Gambar-4c. Spektrum kanal AWGN (simulasi error) rerata -80 dbw/hz Gambar-5a. Spektrum antena-1 OFDM (normal), rerata -66 dbw/hz 35

Gambar-5b. Konstelasi Rx (normal) PEMBAHASAN Gambar-5c. Spektrum kanal AWGN (normal) rerata -77dBW/Hz Pada simulasi ortogonalitas enam kanal sub-carrier terlihat ditampilkan seperti Gambar 2a. Pada gambar ini kanal ke-1,2,3 dan 4 menunjukkan ortogonalitas-nya satu terhadap lain. Tetapi tidak demikian dengan kanal ke-5 dan 6. Hal ini dapat terlihat dari matriks yang dihasilkan pada Gambar 2b dengan nol hanya pada baris dan kolom ke-1,2,3 dan 4. Sedangkan kanal ke-5 dan 6 tidak berharga nol yang ditunjukkan dengan adanya kebocoran spektrum pada Gambar 2a diantaranya akibat adanya penambahan delay pada kanal ke-6. Pada simulasi performa BER pada standar IEEE 802.16-.2004 OFDM terlihat beberapa nilai yang ada pada Tabel-1. Pada keadaan default, setting blok AWGN dengan harga S/N sebesar 20 db dihasilkan pembacaan BER meter dengan nilai BER sempurna (atau nyaris nol) yang ditandai dengan tidak adanya error bit. Hal ini dipertegas oleh tampilan konstelasi 16QAM yang bersih. Terbaca rata-rata spektrum kanal AWGN tersebut berkisar -77 dbw/hz. Nilai terakhir ini turun drastis ke level rata-rata -80 dbw/hz ketika harga setting S/N di blok AWGN diturunkan ke 5 db yang ditandai dengan tidak bersihnya tampilan konstelasi serta munculnya 15 error di BER meter. Dan error kembali hilang ketika S/N dinaikkan ke atas harga default. KESIMPULAN & SARAN Ortogonalitas antar sejumlah kanal sub-carrier pada OFDM akan mempengaruhi kualitas informasi yang ditransmisikan. Adanya sub-carrier yang tidak ortogonal dapat menjadi pengganggu karena menyebabkan penyebaran energi ke sub-carrier lainnya. Inter Symbol Interference (ISI) sebagai salah satu gejala akibat adanya delay simbol yang diterima, dapat terlihat dengan mensimulasikan tampilan konstelasi simbol yang mengalami pergeseran dari posisi yang diharapkan dengan munculnya sejumlah error di sisi penerimaan. Disarankan pada penelitian berikutnya dilakukan kajian mendalam terkait masalah sinkronisasi, frekuensi offset dan distorsi non-linier pada sistem OFDM ini. 36

DAFTAR PUSTAKA Cho,Y.S., Kim,J., Yang,W.Y., Kang,C.G., 2010, MIMO - OFDM Wireless Communication with Matlab, Singapore : John Wiley & Sons. Duplessis,P., Nortel Technical Journal, Issue 2. Hara,S., Prasad,R., 2003, Multicarrier Techniques for 4G Mobile Communications. Boston : Artech House. Hidayat, R., 2013, Fitur Utama OFDM dan OFDMA bagi Jaringan Komunikasi Broadband, Jurnal Isu Teknologi STTM Volume 5 No.2 Juli. Ingle,V.K., Proakis,J.G.,2007, Digital Signal Processing using Matlab, Canada : Thompson. Ilyasa,T, OFDM pada Komunikasi Digital Pita Lebar, Jakarta : Teknik Elektro,Universitas Indonesia. Mach,P., Bešták,R., Implementation of OFDM into Broadband Wireless Networks. Prague : Czech Technical University. Prasad,R., 2004, OFDM for Wireless Communication System, Boston : Artech House Inc. Puspito,S.W.J, Mengenal Teknologi Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) pada Komunikasi Wireless, Jurnal Elektro Indonesia, Nomor 24, Tahun V. Thomas,S.W., 2008, Teknologi WiMAX untuk Komunikasi Digital Nirkabel Bidang Lebar. Yogyakarta : Graha Ilmu. Rahmad Hidayat, S.T., M.T. adalah dosen PNS dpk Jurusan Teknik Elektro STT Mandala Bandung. 37