SKRIPSI ANALISIS BIT ERROR RATE (BER) UNTUK MODULASI BPSK DAN QPSK PADA KINERJA JARINGAN WIMAX 802.16e Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub konsentrasi Teknik Telekomunikasi Oleh FACHRI MAULANA NIM : 130402017 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2017
ABSTRAK Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) merupakan salah satu perkembangan di bidang jaringan nirkabel. WiMAX dihadirkan guna menggantikan teknologi sebelumnya yaitu Wireless Fidelity (WiFi).Pada penelitian ini standar Wimax 802.16e dapat menghasilkan kinerja sistem Wimax secara baik. Salah satu parameter untuk mengetahui kinerja sistem Wimax 802.16e dapat dilihat dari nilai Bit Error Rate (BER) yang dihasilkan. Modulasi yang digunakan pada penelitian ini yaitu modulasi BPSK dan modulasi QPSK. Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai Bit Error Rate (BER) yang paling baik terdapat pada modulasi QPSK Code Rate ½. Pada modulasi QPSK Code Rate ½ nilai Bit Error Rate (BER) sebesar 0,0001 didapat ketika nilai Signal Noise Ratio (SNR) sebesar 8 db. Sedangkan pada modulasi BPSK Code Rate ½ dan QPSK Code Rate ¾ nilai Bit Error Rate (BER) 0,0001 didapat ketika Signal Noise Ratio (SNR) sebesar 11 db dan 12 db. Kata kunci : WiMAX, kualitas BER, BPSK dan QPSK i
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Skripsi ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan umat Nabi Muhammad S.A.W. Skripsi ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Adapun judul Skripsi adalah : ANALISIS BIT ERROR RATE (BER) UNTUK MODULASI BPSK DAN QPSK PADA JARINGAN WIMAX 802.16e Pada Skripsi ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ayahanda Ir.Samsul Bahri Lubis dan ibunda Nurhayati BA yang senantiasa memberikan perhatian dan kasih sayang sejak penulis lahir hingga sekarang, serta abang tercinta Sazali Syahputra Lubis,ST dan adinda Ichwanoel Muttaqiem yang senantiasa mendukung dan memberi semangat. Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu Naemah Mubarakah,ST.MT selaku dosen Pembimbing Skripsi, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Skripsi ini. ii
2. Bapak Dr. Fahmi, ST., M.Sc., IPM dan Bapak Ir. Arman Sani, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir. Arman Sani, MT dan Bapak Ir. M. Zulfin, MT selaku dosen penguji Skripsi, atas masukan dan bantuannya dalam penyempurnaan skripsi ini. 4. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya. 5. Dinda Elisa Siregar dan Maelsa yang selama ini mendukung dan memberi semangat kepada penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini. Terima kasih atas perhatian dan do anya. 6. Teman-teman Only Us yaitu Faisal, Ryan, Dona, Alvi, Kemal, Hanapi, serta wood imagination yang selama ini mendukung dan memberi semangat kepada penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini. Terima kasih atas perhatian dan do anya. 7. Temen - teman Sub-Jurusan Telekomunikasi Teknik Elektro USU, Roys Anwar, Barri, Irsyaad, Hafidh, Elsyah, Fauziah, Zulhafni yang selama ini membantu dan memfasilitasi penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. 8. Teman teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2013 atas dukungan, do a, suka dan duka selama di bangku perkuliahan. iii
9. Abang-abang senior yang selalu membantu, mendukung dan memberi masukan selama menjalani perkuliahan. 10. Keluarga Besar MME-GS yang telah memberikan banyak sekali pembelajaran. 11. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa Skripsi masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berserah diri pada Allah SWT, semoga Skripsi ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri. Medan,Agustus 2017 Penulis Fachri Maulana NIM. 130402017 iv
DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... viii DAFTAR TABEL... ix BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Batasan Masalah... 2 1.5 Metodologi Penelitian... 3 1.6 Sistematika Penulisan.3 BAB 2 DASAR TEORI... 5 2.1 Worldwide Interoperability for Microwave Access (Wimax)... 5 2.2 Perkembangan Wimax... 6 2.2.1. Standar 802.16... 6 2.2.2. Standar 802.16a... 7 2.2.3. Standar 802.16-2004... 7 2.2.4. Standar 802.16e - 2005... 7 2.3 Fitur Penting Wimax... 8 v
2.4 Lapis Fisik... 10 2.5 Struktur Layer... 11 2.5.1. Phy Layer... 12 2.5.2. Lapis MAC.12 2.6 Bit Error Rate ( BER )..13 2.7 Adaptive Modulation 15 2.7.1. Binary Phase Shift Keying ( BPSK ) 16 2.7.2. Quadrature Phase Shift Keying ( QPSK )...20 2.8 Kode Konvolusi 22 BAB 3 METODE PENELITIAN... 26 3.1 Umum... 26 3.2 Diagram Blok Sistem... 26 3.3 Parameter Sistem 32 3.4 Tahapan Penelitian..32 3.5 Alur Penelitian........33 BAB 4 HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA... 36 4.1 Umum... 36 4.2 Hasil Pengujian... 36 4.2.1. Modulasi BPSK Code Rate ½....37 4.2.2. Modulasi QPSK Code Rate ½... 41 4.2.3. Modulasi QPSK Code Rate 3/4.....44 vi
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 49 5.1 Kesimpulan... 49 5.2 Saran... 49 DAFTAR PUSTAKA... 50 vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Implementasi Teknologi Wimax... 6 Gambar 2.2 Layer PHY dan MAC pada standar 802.16.11 Gambar 2.3 Struktur Lapis MAC Wimax... 13 Gambar 2.4 Grafik BER terhadap SNR pada modulasi adaptif.. 14 Gambar 2.5 Relatif Cell dari Modulasi Adaptif...15 Gambar 2.6 Diagram Blok Teknik Modulasi Adaptif pada jaringan Wimax..16 Gambar 2.7 Diagram Konstelasi BPSK...17 Gambar 2.8 Diagram Sinyal BPSK..18 Gambar 2.9 Pembangkit Sinyal BPSK.18 Gambar 2.10 Keluaran Sinyal BPSK.19 Gambar 2.11 Spektrum Sinyal BPSK 19 Gambar 2.12 Diagram Konstelasi QPSK...21 Gambar 2.13 Sinyal QPSK 22 Gambar 2.14 Encoder Kode Konvolusi Rate 1/2...25 Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem... 26 Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian... 35 Gambar 4.1 Grafik BER vs Eb/E0 Modulasi BPSK Code Rate ½.40 Gambar 4.2 Grafik BER vs SNR Modulasi BPSK Code Rate ½...41 Gambar 4.3 Grafik BER vs Eb/E0 Modulasi QPSK Code Rate ½.43 Gambar 4.4 Grafik BER vs SNR Modulasi QPSK Code Rate ½...44 Gambar 4.5 Grafik BER vs Eb/E0 Modulasi QPSK Code Rate ¾.47 Gambar 4.6 Grafik BER vs SNR modulasi QPSK Code Rate ¾....48 viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbandingan Standar IEEE 802.16... 8 Tabel 3.1 Parameter Sistem... 32 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Bit Rate tiap modulasi....37 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Modulasi BPSK Code Rate ½..39 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Modulasi QPSK Code Rate ½....43 Tabel 4.4 Hasil Pengujian Modulasi QPSK Code Rate ¾.....46 ix