1 1.1 Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN Layanan komunikasi dimasa mendatang akan semakin pesat dan membutuhkan data rate yang semakin tinggi. Setiap kenaikan laju data informasi, bandwith yang dibutuhkan menjadi semakin lebar sehingga bila melebihi bandwith yang tersedia akan mengganggu sistem lain. Dalam transmisi single carrier, semakin tinggi laju data maka periode simbol akan semakin pendek, sehingga periode simbol akan lebih kecil dari delay spread dari kanal. Hal ini dapat menimbulkan terjadinya Inter Simbol Interference (ISI) dan akan menyebabkan turunnya kinerja sistem. Transmisi multicarrier merupakan solusi dalam pentransmisian data dengan rate tinggi. Kanal multipath merupakan sumber kerusakan sinyal pada sistem komunikasi wireless. Pada komunikasi wireless, sinyal yang ditransmisikan akan melewati kanal propagasi yang bervariasi yang disebut multipath propagation. Modulasi multicarrier yaitu frequency division multiplexing (FDM) dan orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). FDM merupakan modulasi multicarrier dimana suatu bandwith dibagi menjadi beberapa frekuensi subcarrier sedangkan OFDM merupakan salah satu teknik modulasi multicarrier yang antar subcarriernya saling orthogonal sehingga antar subcarrier dibuat overlapping. Kombinasi teknologi spread spektrum CDMA dengan teknik modulasi multicarrier adalah sistem MC-CDMA. Sistem MC-CDMA akan lebih tahan terhadap delay spread dari kanal terutama Inter Simbol Interference (ISI) dengan penambahan guard interval yang diisi dengan cyclic prefix yaitu dengan mengcopy sebagian akhir dari periode simbol ke bagian depan dari periode simbol pada setiap simbol data sehingga akan memperlebar jarak antar subcarrier dan dapat mengakibatkan pelebaran bandwith. Panjang guard interval dipilih lebih panjang dari nilai root-mean-square dari delay spread sehingga inter symbol interference (ISI) dapat diminimalisir, tetapi dapat mengurangi efisiensi bandwith. Periode guard interval yang diisi dengan cyclic prefix di setiap simbol data harus ditentukan dengan menyesuaikan kanal multipath propagation delay agar
2 dapat meminimalkan Inter Simbol Interference (ISI) dan mempertimbangkan efisiensi sistem. Adanya kanal multipath yang setiap saat dapat berubah karena pergerakan objek pemantul maupun pergerakan user akan membuat delay spread dari kanal bervariasi. Maka diperlukan estimasi nilai delay spread kanal secara adaptif untuk bisa menentukan periode cyclic prefix untuk menjaga performansi sistem. 1.2 Batasan Masalah Dalam Tugas Akhir ini dilakukan beberapa pembatasan sebagai berikut: a. Sinkronisasi dan algoritma power kontrol dianggap sempurna. b. Kode yang digunakan adalah kode orthogonal Walsh-Hadammard. c. Simulasi yang dilakukan menggunakan perangkat lunak MATLAB 7.0 1. d. Model kanal yang digunakan adalah kanal multipath terdistribusi Rayleigh dan noise AWGN pada lingkungan indoor dan outdoor. e. Parameter yang divariabelkan yaitu : jumlah subcarrier, periode cyclic prefix, pergerakan user, bitrate. f. Mapping dan demapping QPSK. g. Efek interferensi yang dianalisis adalah ISI karena pengaruh delay spread kanal. h. Analisa dan simulasi dilakukan pada tingkat baseband. i. Tidak membahas sistem multiuser. j. Tidak dilakukan pengkodean pada sistem. k. Tidak memperhitungkan efek Peak to average power ratio (PAPR), sistem diasumsikan bekerja pada penguatan linier. l. Hasil simulasi yang diamati dan dianalisa berupa Bit Error Rate (BER) dan nilai SNR. 1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam tugas akhir ini dirumuskan sebagai berikut : 1. Pemodelan sistem MC-CDMA dengan menggunakan software matlab yang terdiri dari bagian pengirim dan penerima.
3 2. Pengaruh kanal multipath propagation delay pada sinyal terima. 3. Pengaruh adanya cyclic prefix pada sistem MC-CDMA. 4. Estimasi perubahan kanal multipath propagation delay yang bervariasi karena pergerakan user. 5. Penggunaan cyclic prefix secara adaptif berkaitan dengan nilai estimasi delay spread kanal yang bervariasi. 1.4 Tujuan Tujuan penyusunan tugas akhir ini antara lain adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui pengaruh variasi kecepatan user terhadap performansi adaptive cyclic prefix pada sistem MC-CDMA 2. Mengetahui pengaruh variasi jumlah subcarrier 3. Mengetahui pengaruh kondisi lingkungan indoor dan outdoor 4. Mengetahui pengaruh variasi jumlah simbol kirim per frame 5. Mengetahui pengaruh variasi bitrate 6. Menganalisa perbandingan performansi adaptive cyclic prefix dengan non adaptive cyclic prefix pada sistem MC-CDMA 1.5 Hipotesa 1. Performansi adaptive cyclic prefix dipengaruhi oleh nilai coherence time dari masing-masing kecepatan user 2. Variasi jumlah subcarrier akan menentukan coherence bandwith dan interferensi yang terjadi 3. Lingkungan indoor dan outdoor akan menentukan intrferensi akibat delay spread kanal. 4. Variasi jumlah simbol kirim per frame akan menentukan periode adaptif cyclic prefix 5. Variasi bitrate akan menentukan periode simbol 6. Performansi adaptive cyclic prefix mempertimbangkan efisiensi sistem dibandingkan non adaptive cyclic prefix 1.6 Metodologi Penelitian
4 Langkah-langkah yang ditempuh dalam penyelesaian Tugas Akhir ini adalah : 1. Studi Literatur a. Pencarian dan pengumpulan literatur-literatur dan kajian-kajian yang berkaitan dengan masalah-masalah yang ada pada Tugas Akhir ini, baik berupa artikel, buku referensi, paper dan jurnal dari internet, dan sumber-sumber lain yang berhubungan dengan masalah Tugas Akhir. b. Pengumpulan data-data dan spesifikasi sistem yang diperlukan untuk meningkatkan performansi sistem. 2. Analisa masalah Dengan jalan menganalisa semua permasalahan yang ada berdasarkan sumber-sumber yang ada dan berdasarkan pengamatan terhadap masalah tersebut. 3. Desain dan perancangan sistem Yaitu membuat rancangan-rancangan dan prediksi-prediksi berdasarkan hasil sistem yang ada serta dapat mensimulasikan sistem tersebut secara keseluruhan. 4. Simulasi Sistem Setelah tahap perancangan berdasarkan standar yang ada, tahap selanjutnya adalah melakukan sistem untuk melihat kinerja sistem tersebut. Simulasi menggunakan bahasa pemrograman MATLAB 7.0.1 yang berbasis m-file. 1.7 Sistematika Penulisan BAB I BAB II : PENDAHULUAN Berisikan latar belakang perlunya cyclic prefix pada sistem MC-CDMA, tujuan penulisan, rumusan masalah, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan. : DASAR TEORI Berisikan teori-teori yang mendukung dan melandasi penulisan Tugas Akhir ini, yaitu tentang konsep dasar sistem komunikasi CDMA, OFDM, MC-CDMA, guard interval dengan cyclic prefix, delay spread kanal.
5 BAB III BAB IV BAB V. : PEMODELAN SISTEM DAN SIMULASI Bab ini akan membahas hubungan periode simbol dan periode guard interval dengan periode delay spread kanal serta penyebab adanya ISI dan ICI, penggunaan estimasi delay spread kanal yang bervariasi karena pengaruh pergerakan user dan nilai optimal guard interval dengan estimasi delay spread kanal secara adaptif. : HASIL SIMULASI DAN ANALISA Berisikan analisa terhadap hasil simulasi dari proses estimasi delay spread kanal karena pengaruh pergerakan user dan nilai optimal cyclic prefix length dalam kaitannya dengan delay spread kanal yang bervariasi. Analisa yang dilakukan antara lain dengan mengetahui estimasi delay spread kanal yang adaptif dan nilai optimal cyclic prefix length yang digunakan dengan menggunakan beberapa parameter, antara lain BER dan SNR. : KESIMPULAN DAN SARAN Berisikan kesimpulan dari analisa yang telah dilakukan, serta rekomendasi atau saran untuk perbaikan dan pengembangan lebih lanjut.