its-paper-33605-2210100158-paper.pdf

Upload: mochamad-rico-ganefri

Post on 01-Mar-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/26/2019 ITS-paper-33605-2210100158-Paper.pdf

    1/6

    JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 1

    AbstrakDalam sistem komunikasi, pengiriman data bisa

    melalui berbagai macam media seperti kabel tembaga, kabel fiber

    optik, dan udara (fr ee space loss). Media udara digunakan pada

    sistem komunikasi nirkabel. Sistem komunikasi ini akan

    mengalami gangguan atau interferensi yang disebabkan oleh

    keberadaan sejumlah penghalang, sehingga mengakibatkan

    terjadinya lintasan jamak atau multipath fading. Di lingkungan

    dalam gedung, terdapat penghalang berupa dinding, meja, lantai,

    maupun furnitur lainnya. Teknik yang memanfaatkan

    keberadaan multipath fadingsalah satunyaadalah Multiple-Input

    Multiple-Output (MIMO). Salah satu skema MIMO yaitu Space-

    Time Block Code (STBC), yakni metode pengiriman beberapa

    replika sinyal informasi pada kanal fading. Teknik STBC yang

    digunakan pada tugas akhir ini adalah pengkodean Alamouti

    untuk dua antena pemancar, dan pengkodean Tarokh untuk

    penggunaan empat antena pemancar. Sedangkan pada sisi

    penerima digunakan Maximal-Ratio Combining (MRC) sebagai

    combiner untuk proses decoding. Dalam tugas akhir ini, MIMO

    bekerja pada kanal frekuensi 5 GHz indooryang dimodelkan oleh

    I EEE 802.11n channel Bdan disimulasikan pada software Matlab

    R2014a. Dengan bandwidthterbatas, sistem MIMO dengan kanal

    ini mampu menunjukkan kinerja yang baik. Bit Er ror Rate (BER)

    diperoleh dari matriks kanal 2x2 dan 4x4 dengan pengkodeanSTBC. Terdapat selisih nilai SNR pada kedua matriks kanal

    tersebut, yakni 3,1 dB lebih besar untuk matriks kanal 4x4. Dari

    hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa semakin banyak

    jumlah antena yang digunakan, maka hasil kinerja dan kapasitas

    akan semakin baik.

    Kata Kunci IEEE 802.11n channel B, Multipath fading,

    Multiple Input Mul tiple Outtput (MIMO), Space-Time Block Code

    (STBC).

    I.

    PENDAHULUAN

    ERKEMBANGAN teknologi semakin pesat, hal ini sejalan

    dengan peningkatan kebutuhan manusia yang menuntutadanya kecepatan data transmisi tinggi serta sistem yang

    handal serta efisisen. Teknologi sistem komunikasi tersedia

    melalui media kabel maupun tanpa kabel. Pada sistem

    komunikasi tanpa kabel seiring kali mengalami permasalahan

    yakni adanya penghalang di antara pemancar (Tx) dan

    penerima (Rx). Sistem komunikasi antara transmitter dan

    receiver bisa dilakukan pada lingkungan indoor maupun

    outdoor. Ketika di dalam ruangan, yang menjadi penghalang

    yaitu dinding dan furniture yang membatasi jangkauan pada

    ruangan sehingga akan mempengaruhi proses pengiriman

    sebuah data. Jangkauan yang bisa ditempuh untuk area dalam

    ruangan adalah 10 meter [1].

    Saat mengirimkan data dari antena pemancar menuju antena

    penerima memungkinkan jalur yang ditempuh berupa Line of

    Sight(LOS) maupun Non-Line of Sight (NLOS). Frekuensi 5

    GHz memiliki potensi untuk digunakan dalam sistem

    komunikasi nirkabel di Indonesia. Walaupun memiliki

    bandwidth yang terbatas, frekuensi 5 GHz memilikikarakteristik yang cocok untuk digunakan pada ruangan NLOS

    [2].

    Dengan adanya multipath fadingyang muncul di lingkungan

    dalam gedung akan dimanfaatkan sebagai media untuk

    menyalurkan data melalui teknik sistem komunikasi multi

    antena, atau sering kali disebut denganMultiple Input Multiple

    Output (MIMO). Dalam tugas akhir ini, akan dilakukan

    analisis kinerja dan kapasitas dari sistem MIMO pada kanal

    frekuensi 5 GHz di dalam ruangan sebuah gedung. Keluaran

    yang diperoleh berupa grafik nilai BER terhadap SNR pada

    kanal frekuensi 5 GHz indoor yang dimodelkan oleh IEEE

    802.11n channel B, dengan menggunakan beberapa teknik

    transmisi Space-Time Block Code (STBC). Pengkodean STBC

    yang digunakan adalah STBC Alamouti yang melibatkan dua

    antena pada sisi pemancar [3] dan STBC Tarokh yang

    melibatkan lebih dari dua antena pada sisi pemancarnya [4].

    II. SISTEMKOMUNIKASIMIMOSTBC

    Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) adalah penggunaan

    multi antena pada sisi pemancar dan penerima, serta memiliki

    ciri khusus yakni terdapat kejadian random fading yang

    merupakan kehandalan terhadap propagasi lintasan jamak

    (multipath). Model sistem komunikasi MIMO ditunjukkan

    oleh gambar 1.Penggunaan antenna arraypada sisi pemancar dan penerima

    di lingkungan propagasi dengan memberikan efek scattering

    yang cukup dapat meningkatkan throughput dan coverage

    sehingga memungkinkan terjadinya peningkatan efisiensi

    spektrum dan kemudian mampu meningkatkan kapasitas

    sistem. Lintasan langsung atau Line-of-Sight (LOS) antara

    pemancar dan penerima diinginkan karena mampu

    meminimalisir penghamburan dan absorbsi sinyal. Tetapi

    dalam kondisi tertentu, multipath fading yang diakibatkan oleh

    benda-benda penghambur sinyal justru menghasilkan kapasitas

    Analisis Kinerja dan Kapasitas Sistem

    Komunikasi MIMO pada Frekuensi 5 GHz di

    Lingkungan dalam Gedung

    Desi Natalia, Suwadi, dan Devy KuswidiastutiTeknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

    Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

    E-mail:[email protected],[email protected],[email protected]

    P

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]
  • 7/26/2019 ITS-paper-33605-2210100158-Paper.pdf

    2/6

    JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 2

    kanal yang jauh lebih besar daripada kondisi kanal yang Line-

    of-Sight(LOS) pada sistem MIMO.

    Gambar 1. Model sistem MIMO (a) 2x2, (b) 4x4

    A.

    Macam-macam Teknik MIMO

    Teknik MIMO dibagi menjadi dua, yaitu spatial

    multiplexing dan spatial diversity. Definisi dari spatial

    multiplexing adalah dua atau lebih antena pemancar

    mengirimkan data yang berbeda secara paralel. Tujuannya

    untuk mendapatkan kapasitas kanal yang besar dengan caramemecah aliran data yang berlaju tinggi. Sedangkan spatial

    diversity adalah beberapa replika sinyal informasi dikirim dari

    dua atau lebih antena pemancar yang berbeda secara paralel.

    Data informasi yang dikirim berupa informasi asli dan

    informasi duplikat. Spatial diversity memiliki tujuan untuk

    meningkatkan Signal-to-Noise Ratio (SNR) dan meningkatkan

    kualitas link antara transmitter dan receiver [5]. Gambar 2.5

    dan 2.6 menunjukkan teknik spatial multiplexing dan spatial

    diversity dengan menggunakan dua antena pemancar dan dua

    antena penerima.

    Gambar 2.Teknik Spatial Multiplexing

    Gambar 3.Teknik Spatial Diversity

    B.

    Pemoodelan Kanal

    Model kanal yang digunakan pada frekuensi 5 GHz ialah

    model IEEE 802.11n channel Bdengan bandwidth 48 MHz.

    Formula dari matriks MIMO adalah sebagai berikut [1], [6] :

    1

    1 1

    rician rayleigh

    KH = P H + H

    K + K + (1)

    11 12

    21 22

    11 12

    21 22

    1

    1 1

    j j

    j j

    x xe eKH P

    x xK Ke e

    (2)

    KHrician

    K + 1merupakan komponen Line-of-Sight (LOS),

    sedangkan 1

    +1Hrayleigh

    Kmerupakan komponen Non-Line

    of Sight (NLOS). Kadalah faktor riciandan Padalah power

    masing-masing lintasan. Xij (i-th antena penerima dan j-th

    antena pemancar) berkorelasi rataan-nol, varians satu, dan

    random variabel Gaussian kompleks dianggap sebagai

    koefisien dari variabel NLOS (matriks reyleigh), sedangkan

    adalah elemen dari fixed LOS (matriks rician). Hal ini

    diasumsikan bahwa setiap tap terdiri dari sejumlah sinar

    individu sehingga asumsi complex Gaussian berlaku. P pada

    persamaan (1) merupakan jumlah dari fixed LOS power dan

    variable NLOS power (jumlah daya dari semua tap)[1].

    Parameter model kanal frekuensi 5 GHz adalah sebagai

    berikut:

    Tabel 1.

    Parameter untukIEEE 802.11n channel B[1]

    Nama

    Model

    Kondisi Faktor

    Rician K

    (dB)

    RMS

    delay

    spread

    (ns)

    No.

    cluster

    B LOS dan

    NLOS/0 15 2

    Untuk kanal HLOSdapat dijabarkan pada persamaan 2.3, yang

    ditentukan berdasarkan komponen LOS [7], [8], dan [9].

    2 2

    2

    2 1 2 1

    1 1

    .

    Rx TxRx Tx

    d

    Rx TxRx Tx

    T

    d dj sin(AoA ) j sin(AoD )

    j f t

    LOS

    d dj (M - )sin(AoA ) j (N- )sin(AoD )

    e e(t)= e

    .... ....

    e e

    H (3)

    dengan,

    ( / )cosd

    f v ;Rx

    DoA AoA ; /c

    c f

    Keterangan :dTx : spasi antena pemancar

    dRx : spasi antena penerima

    v : kecepatanscaterrer(1,2 km/jam)

    c : kecepatan udara (3x108m/s)

    AoARx :Angel-of-Arrivalpada antena penerima

    AoDTx :Angel-of-Departurepada antena pemancar

    DoA :Direction-of-Arrival

    M : jumlah antena penerima

    N : jumlah antena pemancar

  • 7/26/2019 ITS-paper-33605-2210100158-Paper.pdf

    3/6

    JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 3

    Kanal MIMO terdiri sejumlah dari antena pemancar

    {1,2,...,MT} dan antena penerima {1,2,...,MR}, kanal waktu

    diskrit dimodelkan menggunakan persamaan (4) sebagai

    berikut [1] :

    Y = .x + nH (4)

    Y adalah nilai keluaran kanal (MRx 1).x adalah nilai data yang

    ditransmisikan (MTx 1). Hadalah respon impuls kanal (MRxMT) dan n adalah additive white gaussian noise (AWGN).

    AWGN adalah noise yang bersifat aditif, memiliki fungsi rapat

    probabilitas distribusi Gaussian, dan rapat daya yang konstan

    untuk semua frekuensi. Sedangkan respon kanal Hterdistribusi

    secara Rician untuk komponen LOS dan Rayleigh untuk

    komponen NLOS.

    C.

    Space-Time Block Code (STBC)

    STBC merupakan salah satu teknik dalam MIMO yang

    menggunakan diversitas ruang (space diversity). Prinsip dari

    STBC ialah sebuah simbol mempunyai replika yang akan

    ditransmisikan orthogonal satu sama lainnya dengan cara

    menggeser kompleksitasnya. Tujuan dari sistem ini adalahmemperoleh kualitas sinyal yang tinggi dengan cara

    memenfaatkan teknik diversitypada transmitter dan receiver.

    STBC Alamouti merupakan pengkodean yang digunakan

    untuk dua buah antena pemancar [3], sedangkan STBC Tarokh

    adalah pengkodean pada lebih dari dua antena pemancar [4].

    Matiks pengkodean untuk STBC Alamouti pada persamaan (5)

    dan STBC Tarokh pada (6).

    1 2

    *

    2 1

    s sS

    s s

    (5)

    1 2 3 4

    2 1 4 3

    3 4 1 2

    4 3 2 1

    4,1/2 * * * *

    1 2 3 4

    * * * *

    2 1 4 3

    * * * *

    3 4 1 2

    * * * *

    4 3 2 1

    s s s ss s s s

    s s s s

    s s s sC

    s s s s

    s s s s

    s s s s

    s s s s

    (6)

    D.

    Kapasitas Sistem MIMOKapasitas sistem MIMO memiliki satuan bps/Hz dan dapat

    diartikan sebagai banyaknya informasi yang dapat dikirimkan

    melalui kanal. Operasi dekomposisi nilai singular atau

    Singular Value Decomposition(SVD) merupakan suatu teknik

    yang digunakan untuk mendiagnosis matriks dan menentukan

    nilai eigennya, dalam hal ini bertujuan untuk mengestimasi

    matirks respons kanal. Rumus kapasitas MIMO pada

    persamaan (7) berikut ini [1], [10].

    21 0

    1logr

    s

    ii

    T

    EC

    M N

    (7)

    Dengan nilai r menyatakan matriks kanal H dari operasi

    SVD,Es/N0 menyatakan Signal to Noise Power,MTmerupakan

    jumlah antena pemancar, dan merupakan nilai eigen positif

    dari HHH yang menyatakanpower gain kanal.

    III. PERANCANGANMODELDANSIMULASI

    A. Metodologi Penelitian

    Kanal frekuensi 5 GHz indoor untuk sistem komunikasi

    MIMO dimodelkan oleh IEEE 802.11n channel B yang

    terdistribusiRician danRayleigh sertamengalamipenambahan

    noise AWGN. Untuk mengetahui performansi kanal tersebut,

    maka dilakukan penelitian pada MIMO STBC Alamouti 2x2

    dan STBC Tarokh 4x4. Kemudian dilakukan perhitungan nilai

    kapasitas pada masing-masing sistem. Proses penelitian dapat

    dilihat pada gambar 4.

    start

    Studi literatur

    Penentuan parameter yang dibutuhkan

    Pemodelan kanal MIMO indoor 5 GHz

    Pemahaman pengkodean STBC

    Proses simulasi menggunakansoftwareMatlab

    Pengambilan d ata hasil simulasi

    Mencari nilai BER vs SNR

    Mencari nilai kapasitas sistem MIMO

    Analisis hasil simulasi

    end

    Gambar 4. Diagram alir proses penelitian

    B.

    Pemodelan Sistem MIMO

    Terdapat beberapa parameter khusus dalam simulasi sistem

    MIMO pada kanal frekuensi 5 GHz indoor dengan Matlab

    R2014a, antara lain :1. Data yang dibangkitkan sebanyak 1.000.000

    2. Bekerja pada modulasi BPSK dan QPSK

    3. Simulasi sinyal dalam kondisiflat fading,yaitu dengan rms

    delay spread sebesar 15 ns

    4. Matriks antena pemancar-penerima ialah 2x2 dan 4x4

    5.

    Pengkodean yang digunakan adalah STBC Alamouti untuk

    matriks 2x2 dan STBC Tarokh untuk matriks 4x4

    6.

    Model kanal yang digunakan adalah IEEE.802 11n

    channel B terdiri dari Rician fading dan Rayleigh fading

    [2] dengan menambahkan noise AWGN

  • 7/26/2019 ITS-paper-33605-2210100158-Paper.pdf

    4/6

    JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 4

    7. Combiner yang digunakan pada antena penerima adalah

    Maximal-Ratio Combining (MRC)

    8.

    Perhitungan BER dilakukan dengan metodeMonte Carlo

    9. Kapasitas kanal dihitung menggunakan operasi kanal

    Singular Value Decomposition (SVD) dengan metode

    Shannon

    Gambar 5.Blok sistem MIMO STBC Alamouti 2x2

    Gambar 6. Blok sistem MIMO STBC Tarokh 4x4

    Gambar 5 dan 6 merupakan blok sistem komunikasi MIMO

    STBC Alamouti 2x2 dan STBC Tarokh 4x4. Pemodelan

    sistem MIMO tersebut dapat dibagi menjadi tiga bagian utama,

    yaitu bagian transmitter, bagian kanal transmisi, dan bagian

    receiver. Pada transmitter terdapat proses input data, modulasi

    M-arry PSK, dan encoding STBC. Kanal transmisi mengalami

    proses distribusi Rician dan Rayleigh serta terdapat

    penambahan noise AWGN. Sedangkan pada receiver akan

    mengalami proses kebalikan dari sisi transmitter, yakni

    decoding STBC, deteksi sinyal, demodulasi M-arry PSK, dan

    proses data output.

    C. Perhitungan Kapasitas

    Setelah diperoleh nilai BER terhadap SNR untuk

    mengetahui performansi sistem, langkah selanjutnya yaitu

    menghitung besarnya kapasitas dari kanal frekuensi 5 GHz

    indoor. Besarnya nilai kapasitas benrgantung pada jumlah

    elemen antena yang digunakan masing-masing sistem.

    IV. ANALISISHASILSIMULASI

    Hasil simulasi bertujuan untuk menganalisis kinerja dan

    kapasitas dari sistem MIMO pada kanal frekuensi 5 GHz

    indoor. Kinerja sistem komunikasi MIMO dilakukan evaluasi

    berdasarkan jumlah bit yang salah dari total jumlah bit yang

    ditransmisikan.A.

    Analisis Sistem Komunikasi MIMO STBC Alamouti 2x2

    Pada gambar 7 dapat dilihat bahwa saat daya transmisi

    sebesar 1 Watt, diperoleh daya pancar sebesar 3 dB oleh

    BPSK terhadap QPSK pada nilai BER10-5. Sedangkan untuk

    daya transmisi bernilai 2 Watt, membutuhkan daya pancar

    sebesar 3 dB untuk memperoleh nilai BER yang sama dengan

    daya pancar 1 Watt pada modulasi QPSK.

    B.

    Analisis Sistem Komunikasi MIMO STBC Tarokh 4x4

    Pada gambar 8 dapat dilihat bahwa saat daya transmisi

    sebesar 1 Watt, diperoleh daya pancar sebesar 0,1 dB oleh

    BPSK terhadap QPSK pada nilai BER10-5

    . Sedangkan untukdaya transmisi bernilai 2 Watt, membutuhkan daya pancar

    sebesar 2,9 dB untuk memperoleh nilai BER 10 -5dengan daya

    pancar 1 Watt pada modulasi QPSK.

    C.Analisis Perbandingan Hasil Sistem Komunikasi MIMO

    STBC 2x2 dan 4x4

    Hasil perbandingan sistem komunikasi MIMO 2x2 dan 4x4

    dapat dilihat pada gambar 9 dan tabel 2, yaitu perbandingan

    nilai BER yang dicapai oleh masing-masing sistem MIMO

    dengan daya transmisi yang bervariasi. Pada saat daya

    transmisi sebesar 0,25 Watt, nilai BER mencapai 10 -5 untuk

    MIMO 2x2 yakni saat Eb/No bernilai 14,5 dB, sedangkan

    MIMO 4x4 saat Eb/No bernilai 12 dB pada modulasi QPSK.

    Kemudian untuk daya transmisi sebesar 0,5 Watt, nilai BER

    mencapai 10-5oleh MIMO 2x2 yakni saat Eb/No bernilai 6,5

    dB, sedangkan MIMO 4x4 saat Eb/No bernilai 5,2 dB. Daya

    transmisi sebesar 0,75 Watt, nilai BER mencapai 10 -5 untuk

    MIMO 2x2 adalah saat Eb/No bernilai 9,5 dB, dan MIMO 4x4

    saat Eb/No bernilai 6,5 dB. Ketika daya transmisi sebesar 1

    Watt, nilai BER mencapai 10-5 untuk MIMO 2x2 yakni saat

    Eb/No bernilai 8,5 dB, sedangkan MIMO 4x4 saat Eb/No

    bernilai 5,4 dB. Dan saat daya transmisi sebesar 2 Watt, nilai

    BER mencapai 10-5 untuk MIMO 2x2 yakni saat Eb/No

    bernilai 5,5 dB, sedangkan MIMO 4x4 saat Eb/No bernilai 2,5

  • 7/26/2019 ITS-paper-33605-2210100158-Paper.pdf

    5/6

    JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 5

    dB pada modulasi QPSK. Pada sistem MIMO 4x4 dapat

    menghemat penggunaan daya pancar sebesar 2-3 dB dari

    MIMO 2x2. Penggunaan empat antena pada sisi pemancar dan

    penerima memiliki nilai BER lebih baik dibandingkan

    penggunaan dua antena pada kedua sisinya.

    Tabel 2.

    Perbandingan nilai BER MIMO STBC Alamouti 2x2 dan STBC Tarokh 4x4

    dengan daya transmisi bervariasi pada modulasi QPSK

    BER

    SNR [dB] modulasi

    P=0,25 P=0,5 P=0,75 P=1 P=2

    2x2 4x4 2x2 4x4 2x2 4x4 2x2 4x4 2x2 4x4

    10-3 10 8,2 6,5 5,2 5 4 4 2,2 1 -

    10-4 12 10,2 9 7,2 7,5 5,3 6,5 4,2 3 1,2

    10-5 14,5 12 11,5 9 9,5 6,5 8,5 5,4 5,5 2,5

    10-6 17 13 14 10 11,5 8 9,5 7 7 4

    D.

    Kapasitas Kanal

    Dari gambar 10., dapat ditunjukkan bahwa MIMO dengan

    jumlah antena yang lebih banyak memiliki kapasitas yang

    lebih tinggi. Jika dilihat pada level SNR 10 dB, penambahanelemen antena pada kedua sisi menghasilkan peningkatan

    sebesar 10 bps/Hz. Peningkatan kapasitas tersebut bersifat

    linier, yaitu semakin besar level SNR, maka nilai kapasitas

    akan mengalami peningkatan secara tajam dan continue.

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2010

    -5

    10-4

    10-3

    10-2

    10-1

    Eb/N0 (dB)

    BER(

    dB)

    P=0,25 Watt (BPSK 2x2)

    P=0,5 Watt (BPSK 2x2)

    P=0,75 Watt (BPSK 2x2)

    P=1 Watt (BPSK 2x2)

    P=2 Watt (BPSK 2x2)

    P=0,25 Watt (QPSK 2x2)

    P=0,5 Watt (QPSK 2x2)

    P=0,75 Watt (QPSK 2x2)

    P=1 Watt (QPSK 2x2)

    P=2 Watt (QPSK 2x2)

    Gambar 7. Grafik kinerja MIMO STBC Alamouti 2x2 pada kanal frekuensi

    5 GHz indoordengan daya transmisi bervariasi

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2010

    -5

    10-4

    10-3

    10-2

    10-1

    Eb/N0 (dB)

    BER(

    dB)

    P=0,25 Watt (BPSK 4x4)

    P=0,5 Watt (BPSK 4x4)

    P=0,75 Watt (BPSK 4x4)

    P=1 Watt (BPSK 4x4)

    P=2 Watt (BPSK 4x4)

    P=0,25 Watt (QPSK 4x4)P=0,5 Watt (QPSK 4x4)

    P=0,75 Watt (QPSK 4x4)

    P=1 Watt (QPSK 4x4)

    P=2 Watt (QPSK 4x4)

    Gambar 8. Grafik kinerja MIMO STBC Tarokh 4x4 pada kanal frekuensi 5

    GHz indoordengan daya transmisi bervariasi

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2010

    -5

    10-4

    10-3

    10-2

    10-1

    Eb/N0 (dB)

    BER(

    dB)

    P=0,25 Watt (QPSK 2x2)

    P=0,25 Watt (QPSK 4x4)

    P=0,5 Watt (QPSK 2x2)

    P=0,5 Watt (QPSK 4x4)

    P=0,75 Watt (QPSK 2x2)

    P=0,75 Watt (QPSK 4x4)

    P=1 Watt (QPSK 2x2)

    P=1 Watt (QPSK 4x4)

    P=2 Watt (QPSK 2x2)

    P=2 Watt (QPSK 4x4)

    Gambar 9. Grafik perbandingan BER STBC Alamouti 2x2 dan STBC

    Tarokh 4x4 sistem MIMO

    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 200

    5

    10

    15

    20

    25

    SNR

    Capacity

    MIMO 2x2

    MIMO 4x4

    Gambar 10. Grafik perbandingan kapasitas sistem MIMO 2x2 dan 4x4 pada

    kanal frekuensi 5 GHz indoor

    V.

    KESIMPULAN/RINGKASANKesimpulan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

    1.

    Kinerja sistem komunikasi MIMO dengan STBC Tarokh

    4x4 lebih baik daripada penggunaan STBC Alamouti 2x2.

    Dapat dilihat pada saat daya transmisi sama sebesar 1 Watt

    untuk nilai BER 10-5, memiliki selisih daya pancar sebesar

    3,1 dB. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat pengaruh

    penggunaan jumlah antena transmisi, sehingga MIMO 4x4

    direkomendasikan untuk sistem komunikasi di lingkungan

    dalam gedung pada frekuensi 5 GHz.

    2. Jenis modulasi memberikan pengaruh terhadap performansi

    sistem komunikasi. Dalam hal ini, penggunaan modulasi

    pada sistem MIMO pada kanal frekuensi 5 GHz indoor

    bergantung pada tingkatan orde, yakni berdasarkan jumlahbit informasi yang digunakan untuk mengirimkan satu

    simbol. Dalam hal ini, modulasi BPSK memiliki kinerja

    yang lebih baik daripada modulasi QPSK, yaitu pada

    MIMO STBC Alamouti 2x2 mengalami penghematan daya

    pancar sebesar 3 dB saat mencapai nilai BER 10-5.

    Sedangkan MIMO STBC Tarokh 4x4 mengalami

    penghematan daya pancar sebesar 0,1 dB saat mencapai

    nilai BER 10-5.

    3. Selisih nilai kapasitas MIMO 2x2 dan 4x4 adalah sekitar 5

    bps/Hz, sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa

  • 7/26/2019 ITS-paper-33605-2210100158-Paper.pdf

    6/6

    JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 6

    banyaknya elemen antena pada kedua sisi memberikan

    pengaruh terhadap kapasitas sistem komunikasi.

    DAFTARPUSTAKA

    [1]

    S., Kirthiga dkk, Performance and Capacity Analisys of MIMO System

    at 5 GHz and 60 GHz in Indoor Environment, IEEE Issue 11, vol 11,

    November, 2012.

    [2]

    Yu, Kai dkk, A Wideband Statistical Model for NLOS Indoor MIMO

    Channels, IEEE Vehicular Technology Conference, vol. 1, pp. 370 -374,Spring, 2002.

    [3]

    Alamouti, Siavash M., A Simple Transmit Diversity Technique for

    Wireless Communications, IEEE Journal on Selected Areas in

    Communications, vol. 16, no.8, pp. 1451-1458, October, 1998.

    [4]

    Tarokh, Vahid dkk, Space-Time Block Codes from Orthogonal

    Designs, IEEE Transaction on Information Theory, vol. 45, no. 5, pp.

    1456-1467, July, 1999.

    [5]

    Costa, Nelson dkk, Multiple-Input, Multiple-Output Channel Model,

    The Institute of Electrical and Electronis Engineers, Inc, New York,

    2010.

    [6] Erceg, Vinko dkk, TGn Channel Models, IEEE 802.11 document

    03/940rb, January, 2004.

    [7]

    Xiong, Fuqin, Digital Modulation Techniques, Artech House

    Telecommunications Library 2ndedition, Boston, London, 2006.

    [8]

    Schumacher, Laurent dkk, , FUNDP, The University of Namur,

    Belgium, January, 2004.[9]

    P.F.C., Eggers, Angular Dispersive Mobile Radio Environment Sensed

    by Highly Directive Base Station Antennas , IEEE International

    Symposium, vol.2, pp. 522-526, September, 1995.

    [10]

    Jankiraman, Mohinder, Space-Time Codes and MIMO Systems,

    Artech House Universal Personal Communications Series, Boston,

    London, 2004.