1 Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN Teknik pengkodean Low-Density Parity-Check Code (LDPCC) pertama kali diperkenalkan oleh Gallager, PhD pada tahun 1960. LDPC merupakan salah satu kelas dari pengkodean linier block yang menggunakan konsep sparse parity check matric P, dimana jumlah bit 1 dalam matrik P berjumlah lebih sedikit jika dibandingkan dengan jumlah bit 0. Teknik pengkodean LDPC mempunyai performansi mendekati Shannon-Limit jika dibandingkan dengan teknik pengkodean Turbo Code. Sistem pengkodean LDPC dapat dibagi menjadi 2 berdasarkan konstruksi sistematik dari matrik parity check-nya yaitu regular dan irregular low-density parity-check (LDPC). Konstruksi pertama, regular LDPC, mempunyai jumlah bit 1 yang sama dalam tiap baris dan kolom pada matrik parity check-nya. Sedangkan untuk irregular LDPC jumlah bit 1 dalam tiap baris dan kolom pada matrik parity check-nya bervariasi. Sistem MC-CDMA merupakan teknik penggabungan teknik akses jamak varian dengan OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Penggunaan MC-CDMA lebih dikarenakan kurang baiknya kinerja sistem single carrier CDMA akibat adanya frequency selective fading. Penggunaan multicarrier modulation membuat sifat frequency selective fading akan berubah menjadi flat fading sehingga penanganan akibat pengaruh fading menjadi lebih mudah. Selain kemampuannya dalam menangani multipath fading juga dapat mengefisienkan penggunaan bandwidth. Teknik pengkodean kanal merupakan suatu teknik untuk melindungi informasi agar kesalahan di sisi penerima dapat dikurangi. Teknik pengkodean kanal dibutuhkan untuk mendapatkan nilai BER (Bit Error Rate) yang rendah. Teknik pengkodean yang digunakan dan diuji pada tugas akhir ini adalah LDPC code. LDPC adalah suatu teknik pengkodean yang paling sesuai dengan sistem MC-CDMA. Dikatakan paling sesuai dengan MC-CDMA karena terdapat fourier transform. Pada MC-CDMA, fourier transform berfungsi 19
untuk membuat orthogonalitas. Transformasi fourier pada LDPC berfungsi untuk mengurangi kompleksitas pada proses decoding. LDPC code didefinisikan sebagai kode sparse parity check matrix dan diharapkan dengan mengirimkan high-bit-rate dapat memiliki probabilitas kesalahan bit yang rendah. Dari kelebihan masing-masing sistem ini, maka perlu dilakukan analisis performansi dari penggabungan LDPC Code dan sistem MC-CDMA yang selanjutnya disebut LDPCC-MC-CDMA, kemudian dilakukan analisa perbandingan performansi dari kedua teknik pengkodean tersebut yaitu regular dan irregular. 2 Tujuan Tujuan dilakukan penelitian ini yaitu : 1. Menganalisa perbandingan performansi teknik pengkodean regular dan irregular LDPCC MC-CDMA. 2. Menganalisa kinerja teknik pengkodean regular dan irregular LDPCC MC-CDMA dengan variasi jumlah bit 1. 3. Menganalisa kinerja teknik pengkodean regular dan irregular LDPCC MC-CDMA dengan variasi ukuran block. 4. Menganalisa kinerja teknik pengkodean regular dan irregular LDPCC MC-CDMA dengan variasi coderate. 5. Menganalisa kinerja teknik pengkodean regular dan irregular LDPCC MC-CDMA dengan kondisi mobile user. 3 Rumusan Masalah Analisis pada Tugas Akhir ini dikhususkan pada hal-hal berikut: 1. Bagaimana mensimulasikan penggunaan teknik pengkodean regular dan irregular LDPC Code pada sistem MC-CDMA. 20
2. Bagaimana pemodelan kanal. 3. Bagaimana menentukan parameter-parameter untuk simulasi LDPC code pada sistem MC-CDMA. 4 Batasan Masalah Dalam penelitian ini pembatasan masalah adalah sebagai berikut: 1. Sistem MC-CDMA yang digunakan merupakan MC-CDMA yang termodifikasi. 2. Metode encoding regular & irregular LDPC menggunakan metode Lower Triangular Shape Based. 3. Metode decoding LDPC regular dan irregular menggunakan iterative decoding dengan algoritma Sum of Product. 4. Menggunakan mapper QPSK. 5. Kode penebar yang digunakan adalah Walsh Hadamard. 6. Model kanal yang digunakan adalah kanal Aditive White Gaussian Noise (AWGN) dan Multipath Rayleigh Fading. 7. Coderate yang digunakan adalah ½, 3/4, dan 7/8. 8. Analisa dilakukan pada kecepatan user 0 km/jam, 3 km/jam, 50 km/jam, dan 120 km/jam. 9. Strategi deteksi menggunakan Maximum Ratio Combining (MRC). 10. Simulasi dilakukan menggunakan software Matlab R2007. 21
5 Metodologi Metode penelitian yang dilakukan dalam memecahkan permasalahan dalam Tugas Akhir ini yaitu: 1. Studi literatur Pada tahap ini dilakukan pemahaman dan pendalaman mengenai hal-hal yang berkaitan dengan LDPC Code dan MC-CDMA yang sebagai bahan referensi, serta dari Tugas Akhir dan Tesis Mahasiswa STT Telkom. 2. Pemodelan dan Simulasi Pada tahap ini sistem yang dimodelkan akan disimulasikan menggunakan software Matlab R2007. 3. Analisa Melakukan analisa terhadap hasil simulasi yang dilakukan. 6 Sistematika Penulisan Laporan Tugas Akhir akan dirancang dengan sistematika sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab I berisikan pembahasan latar belakang penelitian yang dilakukan beserta tujuan dilakukan penelitian. BAB II DASAR TEORI Bab II membahas konsep LDPC code dengan teknik pengkodean regular dan irregular serta pembahasan MC-CDMA yang merupakan sistem yang digunakan dalam penelitian ini. BAB III MODEL SISTEM LDPC CODED MC-CDMA Bab III membahas pemodelan sistem serta simulasi yang dilakukan. BAB IV ANALISA HASIL SIMULASI Bab IV membahas analisa hasil simulasi berdasarkan parameter yang ditentukan. 22
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab V memaparkan kesimpulan dari hasil simulasi yang dilakukan. BAB II DASAR TEORI 2.1 Low Density Parity Check (LDPC) Code Low Density Parity Check (LDPC) Code termasuk salah satu kelas dari linier block. LDPC code didesain menggunakan matriks parity check yang bersifat sparse, dimana jumlah bit 0 lebih banyak dibanding bit 1. LDPC Code pertama kali diperkenalkan oleh Gallager pada tahun 1960 dalam disertasinya, yang kemudian dikembangkan oleh David J.C. MacKay dan Radford M. Neal yang membuktikan bahwa LDPC code merupakan good error correcting yang memiliki performansi lebih baik yang mendekati Shanon Limit dibandingkan Turbo code berdasarkan penelitian C.Berrou pada tahun 1993 [5]. 23