BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penggunaan teknik penjamakan dapat mengefisienkan transmisi data. Pada salah satu teknik penjamakan, yaitu penjamakan pembagian frekuensi (Frequency Division Multiplexing, FDM), kanal yang digunakan oleh beberapa pengirim dibedakan berdasarkan frekuensi sinyal pembawa sehingga dapat ditransmisikan dalam rentang waktu bersamaan. Teknik penjamakan ini kemudian dikembangkan menjadi penjamakan pembagian frekuensi ortogonal (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM). Pada OFDM, frekuensi sinyal pembawa yang digunakan diatur sehingga secara matematis antar kanal menjadi ortogonal. Sehingga dapat menghemat lebar-bidang (bandwidth) dan mampu memberikan pesat bit tinggi. Dikarenakan keunggulan tersebut, teknik OFDM digunakan pada berbagai teknologi komunikasi seperti pada komunikasi nirkabel Wireless LAN (WLAN), DVBT untuk TV digital, dan pada teknologi DSRC. Teknologi Dedicated Short-Range Communications (DSRC) adalah sebuah teknologi yang dikembangkan untuk memfasilitasi berbagai bentuk komunikasi antar kendaraan. Penggunaan teknologi DSRC pada komunikasi antar kendaraan (Vehicle-to-Vehicle, V2V) dan kendaran dengan infrastruktur (Vehicleto-Infrastructure) dapat meningkatkan keselamatan berkendara dengan adanya pertukaran informasi antar perangkat DSRC. Teknologi DSRC menggunakan 1
2 standar IEEE 802.11p Wireless Access for Vehicular Environtment (WAVE) yang merupakan modifikasi atas standar IEEE 802.11 untuk WiFi. Pada lapis fisik, standar IEEE 802.11p menggunakan teknik OFDM. Studi mengenai implementasi lapis fisik OFDM khususnya sistem pengirim dan penerima pada perangkat keras elektronika dapat mendukung pengembangan teknologi DSRC. Salah satu media yang dapat digunakan untuk studi tersebut adalah Field Programmable Gate Array (FPGA), yaitu perangkat semikonduktor yang terdiri atas gerbang-gerbang logika dan sambungan yang dapat diatur fungsi nya. Pengaturan salah satu nya dapat menggunakan Hardware Description Languange (HDL). Pada penelitian ini, dirancang model penerima teknik OFDM sesuai dengan standar IEEE 802.11p yang digunakan oleh teknologi DSRC menggunakan VHDL melalui perangkat lunak Xilinx ISE 12.1 dan diimplementasikan pada FPGA. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, rumusan masalah yang difokuskan pada penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Perancangan model penerima OFDM berdasarkan standar IEEE 802.11p menggunakan VHDL. 2. Pengimplementasian rancangan tersebut pada FPGA. 3. Tingkat akurasi data keluaran rancangan sistem tersebut. 4. Penggunaan sumber daya FPGA Spartan-3E terhadap pengimplementasian rancangan.
3 1.3 Batasan Masalah Berdasarkan rumusan masalah yang telah dipaparkan, penelitian ini memiliki batasan sebagai berikut. 1. Model penerima dirancang mengikuti standar IEEE 802.11p menggunakan VHDL. 2. Peracangan menggunakan bantuan perangkat lunakxilinx ISE 12.1 dan pengimplementasian dilakukan pada FPGA Spartan-3E. 3. Rancangan model penerima terdiri atas lima blok, yaitu blok penghapus awalan siklis, blok Fast Fourier Transform (FFT), blok pemisah pilot, blok pengawapeta, dan blok pengubah paralel ke serial. 4. Pengujian rancangan model penerima dilakukan untuk mengetahui penggunaan kapasitas gerbang logika pada implementasi pada FPGA dan mengetahui tingkat akurasi keluaran. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan akhir penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Merancang model penerima DSRC sesuai standar IEEE 802.11p pada FPGA Xilinx Spartan-3E. 2. Menguji hasil rancangan dengan mengukur kebutuhan gerbang logika, tingkat akurasi data keluaran, dan waktu tunda. 1.5 Metodolgi Penelitian Penulisan skripsi disesuaikan dengan hasil perancangan dan implementasi pada FPGA dengan metode sebagai berikut.
4 1. Studi pustaka dan literatur dari buku teks, skripsi-skripsi terdahulu yang menunjang dan sumber-sumber lain secara online. 2. Pengidentifikasian blok-blok pada model penerima DSRC yang akan dirancang. 3. Perancangan model penerima DSRC sesuai dengan standar IEEE 802.11p menggunakan VHDL. 4. Pengujian hasil rancangan dengan melakukan simulasi melalui ISE Simulator (Isim). 5. Pengimplementasian rancangan model penerima DSRC pada FPGA Spartan-3E. 6. Analisis hasil simulasi dan hasil implementasi rancangan. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan skripsi dilakukan dengan sistematika sebagai berikut. BAB I : Pendahuluan Bab ini membahas mengenai rumusan masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II : Dasar Teori Bab ini membahas mengenai teknologi DSRC, standar teknologi DSRC, standar lapis fisik DSRC, OFDM, FPGA, dan VHDL. BAB III : Perancangan Sistem Bab ini membahas mengenai blok-blok yang menyusun sistem yang dirancang dan prinsip dan perangkat perancangan
5 BAB IV : Hasil Pengujian dan Pembahasan Bab ini membahas hasil pengujian terhadap rancangan. Pengujian dilakukan dengan simulasi dan implementasi BAB V : Penutup Bab ini berisi tentang beberapa kesimpulan yang diperoleh dari hasil perancangan, pengujian, pembahasan, dan saran-saran yang diperlukan sehubungan dengan hasil tersebut, serta kaitannya dengan pengembangan lebih lanjut dari sistem.