Main Article Content
Abstract
Teknik Othogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) merupakan teknik modulasi multicarrier, yang mengizinkan spektrum antar subcarrier saling overlap sehingga memiliki efisiensi bandwidth yang tinggi. OFDM memecah data kecepatan tinggi menjadi data kecepatan rendah.
OFDM dengan modulasi adaptif dapat digunakan untuk sistem komunikasi dari base station ke user (downlink) dengan menggunakan bandwidth yang tersedia untuk dibagi-bagi menjadi independent subchannel. Dalam skenario multiple access nantinya tiap user memiliki bit rate yang berbeda-beda.
Sehingga dengan menggunakan Algoritma Alokasi Subcarrier Adaptif untuk Sistem Multiuser OFDM maka hasil yang didapat pada simulasi menunjukkan bahwa kinerja sistem multiuser akan sama dengan single user pada kanal AWGN dan saat keadaan diam. Untuk kanal multipath fading, kinerja multiuser hanya berbeda 1 – 2 dB dibandingkan single user untuk masukan empat user. Sistem multiuser dengan skema Variable Bit Rate (VBR) sesuai untuk aplikasi dengan target bit rate di bawah 20 Mbps, sedangkan skema Constant Bit Rate (CBR) sesuai untuk aplikasi dengan target bit rate di atas 20 Mbps.
Skema CBR digunakan untuk pencapaian bit rate requirement dalam suatu aplikasi dan dapat menggambarkan multiple access arah downlink untuk user pada jarak dan posisi yang berbeda-beda.
Kata kunci: OFDM, multiple access, alokasi subcarrier, VBR, dan CBR.
1. PENDAHULUAN
Teknik modulasi multicarrier Othogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) merupakan teknik modulasi multicarrier, yang mengizinkan spektrum antar subcarrier saling overlap sehingga memiliki efisiensi spektrum yang tinggi. OFDM memecah data kecepatan tinggi menjadi data yang kecepatan rendah, sehingga efek frequency selective yang dialami sinyal OFDM akan menjadi flat fading pada tiap-tiap subcarrier. Teknik estimasi kanal akan memberikan peningkatan kinerja sistem OFDM, sehingga efek kanal yang menyebabkan fading dapat dikurangi.
Untuk estimasi kanalnya menggunakan channel estimator satu dimensi. Mengasumsikan kondisi kanal adalah multipath fading yang terdistribusi Rayleigh dengan noise yang bersifat Additive White Gaussian Noise (AWGN). Sehingga dengan mengetahui kondisi SNR kanal, maka dapat dilakukan pengalokasian subcarrier untuk memodulasi data dalam sistem OFDM ini.
Untuk mengoptimalkan kinerja sistem OFDM, pada penelitian ini akan diteliti penerapan modulasi adaptif pada sistem OFDM. Modulasi adaptif tergantung pada kanal, dimana karakteristik kanal menentukan besarnya SNR di penerima. Informasi mengenai SNR digunakan untuk memilih mode modem. Analisis dilakukan terhadap unjuk kerja OFDM dengan modulasi adaptif berupa pengukuran Bit Error Rate (BER) dan dibandingan dengan sistem OFDM modulasi tunggal. Algoritma yang digunakan untuk proses adaptasi mode modem berupa algoritma alokasi subcarrier atau algoritma adaptive bit- loading pada sistem OFDM.
Sistem OFDM ini dicoba diterapkan sebagai teknik multiple access. Sistem yang diteliti pada penelitian ini tidak menggunakan OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) secara murni, tetapi penggabungan antara sistem OFDM dengan TDMA.
Tujuan Penelitian ini adalah untuk melihat kinerja penerapan sistem modulasi adaptive pada sistem multiuser OFDM dimana kinerja dilihat pada kanal multipath fading yang terdistribusi secara rayleigh. Sedangkan metoda yang digunakan adalah simulasi menggunakan perangkat lunak Matlab 7. Kelebihan metoda penelitian menggunakan simulasi adalah pendekatan yang dilakukan bisa dilakukan secara ideal menurut teoritis dan kelemahan dari metoda ini adalah lamanya waktu simulasi bergantung pada spesisfikasi komputer yang digunakan.
2. SISTEM MULTIUSER OFDM
2.1 Dasar OFDM
Sinyal OFDM merupakan penjumlahan beberapa subcarrier yang dimodulasi menggunakan Phase Shift Keying (PSK) atau Quadrature Amplitude Modulaton (QAM) dimana untuk modulasi baseband menggunakan blok IFFT. Sinyal lowpass OFDM dapat dituliskan persamaannya dengan beberapa carrier termodulasi secara paralel. Persamaannya dapat dinyatakan sebagai berikut:
H-1
OFDM dengan modulasi adaptif dapat digunakan untuk sistem komunikasi dari base station ke user (downlink) dengan menggunakan bandwidth yang tersedia untuk dibagi-bagi menjadi independent subchannel. Dalam skenario multiple access nantinya tiap user memiliki bit rate yang berbeda-beda.
Sehingga dengan menggunakan Algoritma Alokasi Subcarrier Adaptif untuk Sistem Multiuser OFDM maka hasil yang didapat pada simulasi menunjukkan bahwa kinerja sistem multiuser akan sama dengan single user pada kanal AWGN dan saat keadaan diam. Untuk kanal multipath fading, kinerja multiuser hanya berbeda 1 – 2 dB dibandingkan single user untuk masukan empat user. Sistem multiuser dengan skema Variable Bit Rate (VBR) sesuai untuk aplikasi dengan target bit rate di bawah 20 Mbps, sedangkan skema Constant Bit Rate (CBR) sesuai untuk aplikasi dengan target bit rate di atas 20 Mbps.
Skema CBR digunakan untuk pencapaian bit rate requirement dalam suatu aplikasi dan dapat menggambarkan multiple access arah downlink untuk user pada jarak dan posisi yang berbeda-beda.
Kata kunci: OFDM, multiple access, alokasi subcarrier, VBR, dan CBR.
1. PENDAHULUAN
Teknik modulasi multicarrier Othogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) merupakan teknik modulasi multicarrier, yang mengizinkan spektrum antar subcarrier saling overlap sehingga memiliki efisiensi spektrum yang tinggi. OFDM memecah data kecepatan tinggi menjadi data yang kecepatan rendah, sehingga efek frequency selective yang dialami sinyal OFDM akan menjadi flat fading pada tiap-tiap subcarrier. Teknik estimasi kanal akan memberikan peningkatan kinerja sistem OFDM, sehingga efek kanal yang menyebabkan fading dapat dikurangi.
Untuk estimasi kanalnya menggunakan channel estimator satu dimensi. Mengasumsikan kondisi kanal adalah multipath fading yang terdistribusi Rayleigh dengan noise yang bersifat Additive White Gaussian Noise (AWGN). Sehingga dengan mengetahui kondisi SNR kanal, maka dapat dilakukan pengalokasian subcarrier untuk memodulasi data dalam sistem OFDM ini.
Untuk mengoptimalkan kinerja sistem OFDM, pada penelitian ini akan diteliti penerapan modulasi adaptif pada sistem OFDM. Modulasi adaptif tergantung pada kanal, dimana karakteristik kanal menentukan besarnya SNR di penerima. Informasi mengenai SNR digunakan untuk memilih mode modem. Analisis dilakukan terhadap unjuk kerja OFDM dengan modulasi adaptif berupa pengukuran Bit Error Rate (BER) dan dibandingan dengan sistem OFDM modulasi tunggal. Algoritma yang digunakan untuk proses adaptasi mode modem berupa algoritma alokasi subcarrier atau algoritma adaptive bit- loading pada sistem OFDM.
Sistem OFDM ini dicoba diterapkan sebagai teknik multiple access. Sistem yang diteliti pada penelitian ini tidak menggunakan OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) secara murni, tetapi penggabungan antara sistem OFDM dengan TDMA.
Tujuan Penelitian ini adalah untuk melihat kinerja penerapan sistem modulasi adaptive pada sistem multiuser OFDM dimana kinerja dilihat pada kanal multipath fading yang terdistribusi secara rayleigh. Sedangkan metoda yang digunakan adalah simulasi menggunakan perangkat lunak Matlab 7. Kelebihan metoda penelitian menggunakan simulasi adalah pendekatan yang dilakukan bisa dilakukan secara ideal menurut teoritis dan kelemahan dari metoda ini adalah lamanya waktu simulasi bergantung pada spesisfikasi komputer yang digunakan.
2. SISTEM MULTIUSER OFDM
2.1 Dasar OFDM
Sinyal OFDM merupakan penjumlahan beberapa subcarrier yang dimodulasi menggunakan Phase Shift Keying (PSK) atau Quadrature Amplitude Modulaton (QAM) dimana untuk modulasi baseband menggunakan blok IFFT. Sinyal lowpass OFDM dapat dituliskan persamaannya dengan beberapa carrier termodulasi secara paralel. Persamaannya dapat dinyatakan sebagai berikut:
H-1