BAB I PENDAHULUAN 1. 1 LATAR BELAKANG Perkembangan teknologi komunikasi digital saat ini dituntut untuk dapat mentransmisikan suara maupun data berkecepatan tinggi. Berbagai penelitian sedang dikembangkan oleh organisasi-organisasi riset dan standar dunia untuk menyediakan sistem bagi komunikasi digital berkecepatan tinggi tersebut. Salah satunya adalah Direct Sequence Code Division Multiple Access (DS- CDMA) merupakan metode akses jamak dengan teknologi spread spectrum. Teknologi Spread Spectrum DS-CDMA adalah kandidat terkuat sebagai teknologi multiple access bagi komunikasi digital berkecepatan tinggi. Sinyal CDMA mengalami banyak gangguan sebelum sampai ke penerima. Gangguan-gangguan itu antara lain Multiple Access Interference (MAI), Near-far Effect,Intersymbol Interference (ISI),Co-Channel Interference. Beberapa teknik telah dikembangkan untuk mencapai hasil yang maksimum dalam menghadapi permasalahan di atas, misalnya penggunaan equalisasi kanal untuk mengatasi dispersi, power control untuk mengatasi near-far effect, Rake receiver untuk mendapatkan keuntungan dari multipath dan multiuser detektor untuk mengurangi MAI. Salah satu kombinasi ideal untuk menekan near-far effect, MAI dan multipath efek pada sistem CDMA adalah kombinasi Rake receiver dan detektor Multiuser. Receiver DS-CDMA yang telah dikembangkan antara lain: conventional receiver dan optimal receiver. Conventional receiver adalah receiver dengan algoritma sederhana yang terdiri dari matched filters yang optimal hanya untuk user tunggal dan lintasan tunggal (bila sinyalnya tidak orthogonal), tidak mampu mengatasi multipath fading dan MAI sehingga penggunaannya secara praktis tidak memungkinkan. Optimal Receiver yang diimplementasikan dengan algoritma Viterbi memiliki kompleksitas yang besar jika jumlah user meningkat sehingga aplikasinya sulit. Berbagai penelitian telah dikembangkan untuk menemukan algoritma suboptimum yang memiliki kinerja mendekati optimum tetapi dengan tingkat kompleksitas yang tidak terlalu tinggi. Algoritma suboptimum itu antara lain
Decorrelator, Minimum Mean Square Error (MMSE), Successive Interference Cancellation (SIC) dan Parallel Interference Cancellation (PIC). Dalam Tugas Akhir ini, Multiuser Detektor yang akan dianalisis adalah detektor Decorrelator. Decorrelator detektor memiliki kelebihan kompleksitas yang tidak terlalu rumit. Decorrelator detektor membutuhkan data tentang timing yang tepat yang tergantung pada akurasi hasil proses sinkronisasi. Jenis MUD ini sangat tepat untuk mengatasi masalah efek near far sehingga dapat dipakai dalam optimasi performa pada skenario worst case MAI serta merupakan pendekatan optimal ketika daya tiaptiap user tidak diketahui. Performansi decorrelator detektor menurun seiring dengan meningkatnya korelasi-silang antar user. Error sinkronisasi terjadi karena penerima melakukan deteksi pada timing yang tidak tepat akibat sinyal penerima tidak sinkron dengan sinyal yang dikirim. Error sinkronisasi dapat disebabkan oleh Doppler-related frequency error yang menyebabkan frekuensi carrier dan fase-kode tak sinkron. Error ini juga dapat ditimbulkan oleh posisi relatif antara pemancar dan penerima atau disebabkan perbedaan panjang lintasan propagasi (misalnya pada komunikasi dengan hamburan troposfer). Selain penyebab eksternal, penyebab internal error sinkronisasi adalah temperatur perangkat dan perilaku kristal osilator yang dipakai. Sinkronisasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu sinkronisasi carrier dan sinkronisasi kode. Dalam Tugas Akhir ini, error sinkronisasi yang akan dibahas adalah pada proses sinkronisasi kode. 1. 2 PERUMUSAN MASALAH Direct Sequence CDMA adalah teknik multiple akses yang kapasitas sistemnya terbatasi oleh interferensi dari user lain atau Multiple Access Interference. Pemakaian detektor multiuser pada system Direct Sequence CDMA mampu menekan Multiple Access Interference (MAI) dan efek near-far. Namun, agar dapat bekerja dengan optimal, MUD harus memiliki sinkronisasi yang akurat. Kesalahan pada proses sinkronisasi atau error sinkronisasi menyebabkan penurunan kinerja yang besar sehingga performansi detektor multiuser mendekati detektor konvensional dan MUD kehilangan sifat resistansinya terhadap MAI dan efek near-far. Untuk mengetahui unjuk kerja multiuser detektor, perlu disimulasikan kinerja MUD pada kondisi multipath, noise dan terjadi error sinkronisasi.
Multiuser Detektor yang akan dianalisis adalah decorrelator detektor pada sistem CDMA sinkron. Kanal yang digunakan adalah kanal lintasan jamak. Untuk kanal lintasan jamak, rake receiver digunakan untuk menerima sinyal dari dua lintasan yang berbeda. Dalam Tugas Akhir ini, konvensional detektor dipakai sebagai detektor pembanding terhadap decorrelator detektor. 1. 3 TUJUAN Tujuan tugas akhir ini adalah : 1. Mendapatkan perbandingan kinerja antara teknik multiuser detektor decorrelator dengan penerima konvensional, baik pada kondisi sinkronisasi kode sempurna maupun kondisi sinkronisasi kode tidak sempurna. 2. Menganalisa penurunan kinerja akibat error sinkronisasi kode pada multiuser detektor decorrelator untuk mengetahui ketahanan (titik jenuh) decorrelator. 1. 4 BATASAN MASALAH Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah : a. Simulasi dilakukan dengan skrip m-file pada MATLAB. b. Pemodelan sistem DS-CDMA sinkron. c. Pemodelan sistem CDMA dilakukan pada arah uplink, yaitu : dari arah Mobile Station (MS) ke Base Transmitter Station (BTS) d. Modulasi yang digunakan adalah modulasi BPSK. e. Simulasi dengan menggunakan model simulasi baseband. f. Performansi sistem yang diamati adalah Bit Error Rate (BER) dan Signal to Tc Noise Ratio (SNR), Bit Error Rate (BER) dan Error Sinkronisasi ( ). 20 g. Kanal propagasi yang dipakai dalam simulasi diasumsikan mengalami gangguan AWGN dan Rayleigh fading. h. Sinyal inputan sudah dalam bentuk deretan bit biner. i. Intersymbol Interference (ISI) diasumsikan tidak ada. j. Kode spreading menggunakan m-sequence dengan tap [4 3] untuk L=4, dimana masing-masing user diberikan kode spreading yang berbeda. k. Estimasi parameter kanal dianggap sempurna. l. Power control sempurna.
1. 5 METODOLOGI PENELITIAN Langkah-langkah yang akan dilakukan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi literatur tentang receiver pada DS-CDMA, cara kerja serta mekanisme yang dipakai. 2. Studi tentang sinkronisasi khususnya metode sinkronisasi pada sistem directspread CDMA. 3. Membuat model pemancar DS-CDMA, penerima konvensional, MUD serta memodelkan tidak terjadi error dan terjadi error sinkronisasi pada proses despreading. 4. Pembuatan simulasi MATLAB untuk pemancar, kanal,penerima. 5. Mensimulasikan model dengan tidak terjadi dan terjadi error sinkronisasi penerima konvensional dan MUD Decorrelator. 6. Analisis Hasil Simulasi. 7. Penulisan Laporan. 1. 6 SISTEMATIKA PENULISAN Sistematika yang digunakan dalam penyusunan buku laporan Tugas Akhir ini adalah : BAB I : PENDAHULUAN Menjelaskan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, metodologi, sistematika pembahasan dan relevansi Tugas Akhir. BAB II : TEORI PENUNJANG Bab ini menjelaskan tentang konsep dan teori metode Spread Spectrum, jenisjenis Spread Spectrum, kode PN yang digunakan dalam proses spreading, proses penerimaan dan penghilangan kode sinyal CDMA serta sinkronisasi kode. BAB III : MODEL SISTEM Bab ini berisi mengenai pemodelan proses pengiriman sinyal CDMA dari pemancar sampai ke penerima serta model kanal yang digunakan.
BAB IV : ANALISA HASIL SIMULASI Bab ini berisi hasil-hasil simulasi, grafik beserta analisa sesuai hasil simulasi. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini menjelaskan tentang kesimpulan yang dapat diambil serta saran-saran yang dapat diberikan dari penulisan Tugas Akhir ini.