ANALISIS PERFORMANSI PLC(POWER LINE COMMUNICATION)MENGGUNAKAN OFDM DAN SPREAD SPECTRUM Andika Ilmar, Basuki Rahmat, Budi Prasetya Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas TelkomAbstrakPower Line Communication (PLC) merupakan sistem transmisi data dengan memanfaatkan kabellistrik sebagai media pembawa frekuensi (frequency carrier). Kanal PLC sangat tidak bersahabatterhadap propagasi sinyal karena memiliki karakteristik multipath, redaman, dan level noise yangtinggi menyebabkan penurunan kualitas transmisi informasi melalui kanal PLC. Dengankarakteristik kanal yang di atas diperlukan penerapan teknik-teknik modulasi dan pengkodeankanal yang baik untuk meningkatkan kinerja sistem dalam mentransmisikan data. Teknikmodulasi multicarrier OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) selama ini banyakditerapkan untuk mengatasi kanal yang bersifat frequency selective fading akibat multipathpropagation.Selain itu, dewasa ini keterbatasan sumber (resouce), dalam hal ini alokasi frekuensi, akibatbanyaknya jumlah pengguna, mengharuskan teknik untuk mengakses kanal yang seefektif danseefisien mungkin. Skema akses jamak (Multiple Access) memungkinkan user dalam jumlahbesar melakukan akses pada suatu resource komunikasi. CDMA (code division multiple access)merupakan suatu teknik akses jamak yang memperbolehkan banyak user mentransmisikaninformasi dalam waktu dan frekuensi yang sama secara terus-menerus. Setiap user diberikansuatu kode pseudo-random yang saling orthogonal untuk meminimalisasi multiple accessinterference (MAI). Keuntungannya, CDMA mengurangi ketergantungan terhadap perencanaanfrekuensi.Metode transmisi multicarrier seperti OFDM memungkinkan untuk dikombinasikan denganteknik akses jamak berbasiskan code division multiple access (CDMA). Kombinasi tersebutdikenal sebagai multi-carrier spread spectrum (MC-SS). Diharapkan juga dengan implementasikedua sistem tersebut akan meningkatkan kinerja sistem PLC secara keseluruhan. Sebagaiindikator kinerja di sini digunakan parameter BER dan SNR.Kata Kunci : Kata kunci : PLC, frequency selective fading, OFDM, spread spectrum, noise impulse,burst error, BER, SNR.Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik TelekomunikasiAbstractPower Line Communication (PLC) is a kind of data transmission system that using electrical lineas its frequency carrier medium. The PLC channel is hardly not friendly in signal propagationbecause of its characteristics in multipath, attenuation, and the high noise level that causequality degradation of the information through the PLC channel. With such characteristics above,it is recommended to apply better modulation and channel coding techniques to increase systemcapability in transmitting data. The multicarrier modulation technique OFDM (orthogonalFrequency Division Multiplexing) so far has been using to overcome the frequency selectivefading that caused by multipath propagation.Apart from that, today the limited resource, in this case about the frequency allocation thatcaused by the number of user, needs an effective and efficient technique in accessing thechannel. the multiple access makes the user possible in a large amount in doing access in acommunication resource. CDMA (Code Division Multiple Access) is an ordinary technique thatpossible many users to transmit information in the same time and frequency continuously. Eachuser is given a pseudo-random code that orthogonal each other to reduce Multiple AccessInterference (MAI). As the result, CDMA will decrease the dependence of frequency planning.Multicarrier transmission method like OFDM is enable to combine with an access techniquebased on Code Division Multiple Access (CDMA). The combination is known as Multi-carrierspread spectrum (MC-SS). It is to be hoped that these two implementations system will increasePLC capabilities overall. Here, the value of BER and SNR are used as the indicator of thecapabilities.Keywords : Keywords : PLC, Frequency Selective Fading, OFDM, Spread Spectrum, Noise impulse,burst error, BER, SNR.Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi1 Bab I Pendahuluan Analisa Performansi PLC (Power Line Communication) Menggunakan OFDM dan Spread Spectrum 2009 BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Masalah Dewasa ini perkembangan sistem telekomunikasi sangat pesat baik darisisiteknologimaupunpertumbuhanpermintaanpelayanan komunikasi.Seiiringperkembangantersebut,kebutuhanakanjaringan baru juga bertumbuh. Oleh karena itupengembangan jaringan yang dapat menjangkauhinggakedaerahruralsekalipunsangatdiperlukan.Akan tetapipengembanganjaringanbarutentutidakekonomis,karena diperlukaninvestasiyangrelatifbesardisampingjugawaktuuntuk merealisasikannya.PLC(PowerLineCommunication)merupakansolusi yang bisa dipertimbangkan. PowerLineCommunication(PLC)adalahsistemtransmisidata denganmemanfaatkankabellistriksebagaimediapembawafrekuensi (frequency carrier). Prinsip dasar dari teknologi ini adalah menginjeksikan sinyal-sinyalkomunikasidatakedalamsalurantransmisitenagalistrik padafrekuensi1-30MHz.KeterbatasanjaringanPSTNpadadaerahrural bisa diatasi dengan jaringan PLC. Dalam implementasinya, sistem PLC untuk transmisi data maupun suarakecepatantinggimenghadapikendalaburuknyakarakteristikkanal PLC. Kanal PLC sangat tidak bersahabat terhadap propagasi sinyal karena memilikikarakteristikmultipath,redaman,danlevelnoiseyangtinggi menyebabkan penurunan kualitas transmisi informasi melalui kanal PLC. Dengankarakteristikkanaltersebutdiperlukanpenerapanteknik-teknik pentransmisian yang baik untuk meningkatkan kinerja sistem dalam mentransmisikandata.TeknikmodulasimulticarrierOFDM(Orthogonal FrequencyDivisionMultiplexing)selamainibanyakditerapkanuntuk mengatasikanalyangbersifatfrequencyselectivefadingakibatpropagasi Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi2 Bab I Pendahuluan Analisa Performansi PLC (Power Line Communication) Menggunakan OFDM dan Spread Spectrum 2009 multipath,olehkarenaitudiharapkanjugadapatmeningkatkankinerja system komunikasi PLC. Selain itu, dewasa ini keterbatasan sumber (resouce), dalam hal ini alokasifrekuensi,akibatbanyaknyajumlahpengguna,mengharuskan teknikuntukmengakseskanalyangseefektifdanseefisienmungkin. Skemaaksesjamak(MultipleAccess)memungkinkanuserdalamjumlah besarmelakukanaksespadasuaturesourcekomunikasi.CDMA(code divisionmultipleaccess)merupakansuatuteknikaksesjamakyang memperbolehkanbanyakusermentransmisikaninformasidalamwaktu dan frekuensi yang sama secara terus-menerus. Setiap user diberikan suatu kodepseudo-randomyangsalingorthogonaluntukmeminimalisasi multiple access interference (MAI).Keuntungannya, CDMA mengurangi ketergantungan terhadap perencanaan frekuensi.MetodetransmisimulticarriersepertiOFDMmemungkinkan untukdikombinasikandenganteknikaksesberbasiskancodedivision multipleaccess(CDMA).Kombinasitersebutdikenalsebagaimulti-carrier spread spectrum(MC-SS). Diharapkan juga dengan implementasi keduasistemtersebutakanmeningkatkankinerjasistemPLCsecara keseluruhan. Penelitian-penelitianterdahulumenyangkutkirnejasistem komunikasiPLCyangtelahdilakukanAnalisisviterbi-OFDMpada PLC[5],dalampenelitianinidisimulasikanpenggunaankodekonvolusi danOFDMuntukmeningkatkankinerjasystem.Terbuktidengan penerapan keduanya memberikan hasil simulasi peningkatan kualitas BER yangsignifikan.PemodelandanAnalisisRobustDecoderUntukKanal Power Line Communication (PLC) , penelitian ini menganalisa pengaruh penerapanrobustdecoderpadaPLCuntukmeningkatkankinerja.Semua penelitian-penelitiandiatasmasihterbataspadapenelitiansingleuser. Olehkarenaitudalamtugasakhiriniakandibahaskinerjasistemdalam skema akses jamak. Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi3 Bab I Pendahuluan Analisa Performansi PLC (Power Line Communication) Menggunakan OFDM dan Spread Spectrum 2009 1.2Perumusan Masalah Permasalahanyangmenjadiobjekpenelitianpenulispadatugas akhir ini adalah : 1.Pendefinisian model sistem dengan parameter-parameternya. 2.Bagaimana pengaruh peningkatan jumlah user pada sistem. 3.Bagaimana pengaruh jumlah subcarrier pada sistem. 4.Bagaimanapengaruhperbedaankodepenebaryangdigunakanpada sistem. 5.Bagaimana pengaruh pengaruh fluktuasi kondisi kanal pada sistem. 1.3Tujuan Penelitian AnalisaperformansisistemkomunikasiPLC(powerline communication) dengan modulasi OFDM dan sistem spread spectrum.1.4Batasan Masalah 1.Sinyal mapping yang digunakan adalah QPSK. 2.Kodepenebar(spreadingcode)yangdigunakanadalahWalshcode dan m-sequence. 3.Kinerja sistem yang diamati adalah BER. 4.Tidak memperhitungkan impedansi coupling pada PLC. 5.Pemodelan kanal dengan satu percabangan. 6.Model sistem disimulasikan dengan software MATLAB. 1.5Metode Penyelesaian Masalah Metodologiyangakandigunakandalampenyusunantugasakhir ini adalah: 1.Melakukanstudiliteraturdenganmempelajariberbagaireferensi yang berhubungan dengan permasalahan di atas 2.Simulasi sistem dengan menggunakan software matlab. Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi4 Bab I Pendahuluan Analisa Performansi PLC (Power Line Communication) Menggunakan OFDM dan Spread Spectrum 2009 3.Analisa hasil simulasi. 4.Konsultasi dengan pembimbing 5.Penyusunan laporan. 1.6Sistematika Penulisan Tugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut : BAB 1:Pendahuluan Padababiniakandibahasmengenailatarbelakangpenelitian, perumusanmasalah,tujuanpenelitian,batasanmasalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan tugas akhir. BAB 2:Dasar Teori Padababiniakandipaparkanberbagaidasarteoriyang mendukung dan mendasari penulisan tugas akhir ini. BAB 3:Perancangan Model dan Simulasi Padababiniberisitentangperancanganmodeldansimulasi sistem.Babinimeliputiblokdiagramperancanganmodelmulai daritransmitter,kanalsampaidenganreceiver,perancangan parameter simulasi. BAB 4:Analisa Hasil Simulasi Pada bab ini akan dianalisa hasil simulasi yang telah dilakukan.BAB 5:Kesimpulan dan Saran Padababiniakandiberikankesimpulanmengenaipermasalahan yang dibahas berdasarkan serangkaian penelitianyang dilakukan. Selainitu,padababinijugaakandiberikansaranuntuk pengembangan selanjutnya. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi46 Bab V Kesimpulan dan Saran Analisa Performansi PLC (Power Line Communication) Menggunakan OFDM dan Spread Spectrum 2009BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan Berdasarkanhasilsimulasidananalisayangtelahdilakukanpada tugas akhir ini, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1.Peningkatanjumlahuserterbuktiberpengaruhpadakinerjasistem secarakeseluruhan.Peningkatanjumlahuserpenginterfrensi menyebabkan penurunan kualitas pencapaian BER dalam setiap nilai SNR yang diamati. 2.Semakinbanyakjumlahsubcarrieryangdipakaisemakindapat meningkatkankinerjasistem.Halinidapatberpengaruhpada peningkatankapasitasuser.Tetapipeningkatanjumlahsubcarrier juga menuntut peningkatan bandwidth transmisi. 3.PenggunaankodepenebarWalsh-Hadamardterbuktilebihunggul dalamkinerjajikadibandingkandenganpenggunaankodeM-sequence.UntukSNRkecildanjumlahuserrelatifsedikit, perbedaan kinerja realtif kecil, tetapi seiring meningkatnya SNR dan jumlah user maka kinerja kode Walsh jauh lebih unggul. 4.Kondisikanalcukupberpengaruhpadasistem.Halinidiwakili denganperbedaanpengaruhvariasidelayspreadkanal,terutama pada sistem yang mempunyai bayak user. Tetapi, pemakaian OFDM dapatmeminimalisirefekdelayspreadkanaltersebut.Padatugas akhir, dimodelkan kanal PLC dengan satu percabangan. 5.2Saran 1.Untukmenerapkanskemamulticarrier-multipleacceslainseperti MT-CDMA atau MS-DS-CDMA sebagai perbandingan. 2.Penerapankode-kodepenebaryanglaindiluarkeduakodeyang digunakan dalam simulasi ini. Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi47 Bab V Kesimpulan dan Saran Analisa Performansi PLC (Power Line Communication) Menggunakan OFDM dan Spread Spectrum 20093.Menambahkanchannelcodinglainsebagaiforwarderrorcontrol, agar meningkatkan BER sistem. 4.MenerapkanMUD(MultiUserDetection)untukmengoptimalkan kinerja MC-SS pada sistem multiuser 5. Pemodelan kanal jaringan listrik lebih dari satu cabangkarena dapat menggambarkan kondisi sebenarnya. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik TelekomunikasiDAFTAR PUSTAKA [1] Amirshahi-Shirazi, Pouyan. Broadband Access and Home Networking Through Powerline Networks.The Pennsylvania State University. 2006. [2]Anatory,JustinianandFriends.BroadbandPowerLineCommunications: PerformanceAnalysis. 2006. [3]HalidHrasnica,HaliddanHaidine,Abdelfatteh.BroadbandPowerline CommunicationsNetworks.DresdenUniversityofTechnology,Germany. 2004. [5]Hara, S. Design and Performance of Multicarrier CDMA System in Frequency SelectiveFadingChannels.IEEETransactiononVehicularTechnology. Vol.48. No.5. September. 1999. [5] Ivan, Aulia.Analisis Performansi Viterbi OFDM pada Kanal PLC.Telkom Institut of Technology,Bandung. 2008. [6]MadeYuliandana,I.PemodelanFungsiTransferpadaPowerLine Communication.Telkom Institut of Technology. Bandung. 2003. [7]Nugroho,Aziz.AnalisisPerformansiKode-KodePenebar:Walsh-Hadammard,GolddanGolaypadaSistemMC-CDMA.InstitutTeknologi Telkom. 2008 [8]Rahmawati,Kartika.PemodelandanAnalisisRobustDecoderUntukKanal Power Line Communication (PLC).Telkom Institut of Technology. Bandung. 2007. [9]Roka,RatislavdanDlhan,Stanislav.ModellingofTransmissionChannels Over The Low- Voltage Power Distribution Network . 2005. [10] Sumajudin, Bambang. Diktat Sistem Komunikasi Analog dan Dijital. TelkomInstitut of Technology. Bandung. 2003. [11]Swastio,Hadi.ProposalpenelitianPerancanganPrototipeModemPLC.Bandung: ITTelkom. 2006.Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi[12]TrungQ,Bui.CodedModulationTechniquesWithBitInterleavingand IterativeProcessingforImpulsiveNoiseChannels.Universityof Saskatchewan. 2006. [13] Wibisono, Gunawan, Uke Kurniawan, Gunadi DH. Konsep Teknologi Seluler. 2007 [14]Zimmermann,MdanDostertK.A.Multi-pathSignalPropagationModelfor PowerLineChannelintheHighFrequencyRange.InstituteofIndustrial Information System. Germany,1999. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)Tugas Akhir - 2009Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi