BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tuntutan kebutuhan manusia untuk dapat berkomunikasi di segala tempat, waktu, dan kondisi (statis dan bergerak) menyebabkan telekomunikasi nirkabel (wireless) berkembang dengan sangat cepat. Dalam telekomunikasi nirkabel ada dua sumber daya yang dibatasi yaitu besar daya (power) dan lebar pita frekuensi (bandwidth). Salah satu teknik transmisi yang diterapkan untuk memperoleh pesat bit yang tinggi dan penghematan penggunaan lebar pita frekuensi adalah penjamakan pembagian frekuensi ortogonal (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM). OFDM merupakan perkembangan teknik transmisi penjamakan pembagian frekuensi (Frequency Division Multiplexing, FDM). Pada FDM spektrum sub-kanal satu tidak boleh saling tumpang tindih (overlapping) dengan spektrum sub-kanal yang lain agar tidak terjadi interferensi, sehingga diperlukan jarak pelindung antar frekuensi pembawa [1]. Hal ini menyebabkan penggunaan spektrum frekuensi menjadi tidak efisien. Pada teknik transmisi OFDM menggunakan beberapa subkanal yang spektrum frekuensinya dimungkinkan untuk saling tumpang tindih namun tidak menimbulkan interferensi antar kanal (Inter Channel Interference, ICI) karena isyarat satu dengan yang lainnya saling ortogonal. Hal ini memungkinkan penggunaan lebar pita frekuensi menjadi lebih efisien. Pada praktiknya, OFDM 1
2 digunakan pada komunikasi kabel seperti ADSL dan komunikasi nirkabel seperti LTE, DVB-T, DVB-H, WLAN,dan WiMAX [2]. Dalam telekomunikasi nirkabel ada hal yang tidak dapat dihindari yaitu derau, kanal lintasan jamak, dan pergeseran Doppler (Doppler shift). Ada berbagai macam model lintasan jamak, diantaranya yang paling banyak dipakai adalah kanal model Rayleigh. Model Rayleigh banyak dipakai apabila tidak ada lintasan langsung antara pengirim dan penerima (Line of Sight, LOS). Dalam penelitian ini, dilakukan simulasi pencarian jendela FFT (FFT window searching) pada OFDM dengan transmisi kanal lintasan jamak model Rayleigh serta pengaruh adanya efek Doppler karena penerima dalam keadaan bergerak. Simulasi dibuat dengan menggunakan perangkat lunak Matlab (7.8.0) R2009a. 1.2 Rumusan Masalah Dalam penelitian ini isyarat OFDM diasumsikan akan melalui lintasan jamak model Rayleigh. Tipe penerima adalah penerima bergerak (mobile) dengan kecepatan bervariasi dan adanya pengaruh efek Doppler. Proses pencarian jendela FFT pada OFDM terpudarkan lintasan jamak dalam penelitian ini menggunakan metode korelasi, yaitu dengan cara mencari kemiripan antara sampel simbol yang diduga awalan siklis (Cyclic Prefix, CP) dengan sampel simbol yang diduga bagian akhir simbol OFDM yang disalin. Nilai korelasi yang makin tinggi dianggap memberikan hasil yang lebih baik dalam pencarian jendela FFT OFDM.
3 Perangkat lunak Matlab (7.8.0) R2009a digunakan untuk pembuatan program simulasi pada penelitian ini, serta dilakukan juga pembuatan GUI agar pengumpulan data lebih mudah untuk dilakukan. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Sistem melibatkan satu pengirim dan satu penerima. 2. Data masukan merupakan bit-bit yang dibangkitkan secara acak. 3. Banyaknya simbol OFDM yang dikirim adalah 18 simbol. 4. Jumlah sub kanal yang digunakan adalah 64 subkanal. 5. Pemetaan digital yang digunakan adalah 16-QAM. 6. Jumlah titik IFFT disamakan dengan jumlah sub kanal yaitu 64 titik sehingga tidak ada penambahan zeropad. 7. Menggunakan jeda pengaman (Guard Interval, GI) ¼. 8. Kanal transmisi menggunakan kanal jamak model Rayleigh dan dipengaruhi juga oleh Derau Putih Gaussian Aditif (Additive White Gausian Noise, AWGN). 9. Pencarian jendela FFT-OFDM dilakukan dengan metode korelasi dengan batasan korelasi yang digunakan adalah 0,85; 0,875; 0,9; 0,925; dan 0,95. 10. Simulasi sistem OFDM dibuat dengan menggunakan perangkat lunak Matlab (7.8.0) R2009a.
4 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Melengkapi dan melanjutkan penelitian dan skripsi-skripsi terdahulu tentang pencarian jendela FFT pada OFDM. 2. Melakukan pembuatan program simulasi jendela FFT pada OFDM dengan bantuan perangkat lunak Matlab (7.8.0) R2009a. 3. Melakukan simulasi pencarian jendela FFT-OFDM dengan program yang telah dibuat. 4. Mengetahui pegaruh besarnya derau AWGN terhadap keberhasilan pencarian jendela FFT-OFDM dengan berbagai macam koefisien korelasi. 5. Mengetahui pengaruh jumlah lintasan jamak terhadap keberhasilan pencarian jendela FFT-OFDM dengan berbagai macam koefisien korelasi. 6. Mengetahui pengaruh kecepatan gerak penerima terhadap keberhasilan pencarian jendela FFT-OFDM dengan berbagai macam koefisien korelasi. 1.5 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Studi pustaka dengan mempelajari literatur dari buku, internet, jurnal, maupun skripsi terdahulu tentang pencarian jendela FFT pada OFDM
5 terpudarkan lintasan jamak serta referensi tentang penggunaan perangkat lunak matlab sebagai media simulasi. 2. Melakukan simulasi dengan perangkat lunak matlab untuk mencari jendela FFT-OFDM terpudarkan lintasan jamak. 3. Melakukan analisis terhadap hasil simulasi yang telah dilakukan dan melakukan diskusi dengan dosen pembimbing. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan skripsi ini dilakukan dengan sistematika sebagai berikut. BAB I PENDAHULUAN Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Bab ini berisi tentang konsep dasar OFDM, prinsip kerja dan diagram blok OFDM, pengubah seri ke paralel, modulasi digital pembawa tunggal, pemeta digital 16-QAM, moduasi digital pembawa jamak, IFFT dan FFT, awalan siklis, kanal lintasan jamak, pudaran Rayleigh, pergeseran Doppler, AWGN, dan pencarian jendela FFT. BAB III PERANCANGAN SISTEM
6 Bab ini membahas tentang gambaran umum sistem, parameter rancangan, bagian blok sistem OFDM dan penjelasan programnya, dan diagram alir simulasi. BAB IV SIMULASI DAN ANALISIS Bab ini berisi tampilan perangkat lunak simulasi, kriteria keberhasilan pencarian jendela FFT-OFDM, Pengujian perangkat lunak simulasi, pengambilan data sesuai dengan parameter yang ditentukan dan analisis terhadap hasil penelitian. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian yang dilakukan dan saran agar penelitian dapat dikembangkan pada waktu berikutnya.