Struktur Slot dan Frame

27 retransmisi dikodekan secara berbeda untuk memperoleh peningkatan performansi. Secara umum, code rate secara efektif turun setiap retransmisi. Karena itu, bit parity tambahan dikirim untuk setiap pengulangan, sama dengan koding antar retransmisi.

2.8 Struktur Slot dan Frame

Lapis PHY dari WiMAX bertanggung jawab untuk alokasi slot dan framing di udara. Waktu minimum yang dapat diberikan pada sebuah link pada sistem WiMAX disebut dengan slot. Setiap slot terdiri dari satu sub kanal pada satu, dua , atau tiga simbol OFDM, bergantung pada skema subkanalisasi tertentu yang digunakan. Sebuah urutan slot yang diberikan pada sebuah user disebut dengan data region dari pengguna; algoritma scheduling dapat mengalokasikan data region pada pengguna yang berbeda, bergantung pada kebutuhan, permintaan QoS, dan kondisi kanal. Gambar 2.6 menunjukkan bahwa frame OFDMA dan OFDM ketika beroperasi pada mode TDD. Frame dibagi ke dalam dua buah subframe: sebuah frame downlink yang diikuti oleh sebuah frame uplink setelah sebuah interval waktu jaga. Perbandingan antara subframe uplink dengan downlink berkisar dari 3:1 hingga 1:1 untuk mendukung profil trafik yang lain. WiMAX juga mendukung Frequency Division Multiplexing, dimana struktur frame sama kecuali baik pada downlink dan uplink ditransmisikan secara bersamaan melalui carrier yang berbeda. TDD memungkinkan fleksibilitas pembagian bandwidth antara uplink dan downlink, dan memiliki desain transceiver yang lebih sederhana. Kekurangan dari TDD adalah kebutuhan untuk melakukan sinkronisasi diantara Base Station yang berbeda untuk memastikan keberadaan bersama yang bebas interferensi. 28 P r e a m b l e D L – M A P D L – M A P U L – M A P U L – M A P Con td. DL Burst 2 DL Burst 1 DL Burst 3 DL Burst 4 DL Burst 5 UL Burst 2 UL Burst 3 UL Burst 4 UL Burst 1 UL Burst 5 Ranging Subcarries frequency Guard Downlink Subframe Uplink Subframe O F D M Symbol Number time CR : Contention Region CBR : Contention for Bandwidth Request Frame CR CBR DL-PHY PDU UL-PHY PDU UL-PHY PDU Preamble FCH DL Burst 1 DL Burst n Preamble UL Burst DLFP DL-MAP 1 UL-MAP 1 DCD 1 UCD MAC PDU MAC PDU MAC PDU PAD CRC MSDU MAC Header DL Subframe UL Subframe Gambar 2.6 Bentuk Frame WiMAX Downlink subframe dimulai dengan sebuah downlink preamble yang digunakan untuk prosedur lapis fisik, seperti sinkronisasi waktu dan frekuensi dan estimasi inisiasi kanal. Preamble downlink diikuti dengan Frame Control Header FCH yang menyediakan informasi konfigurasi frame, seperti MAP message length, modulasi dan skema koding, dan subcarrier yang dapat digunakan. Beberapa pengguna dialokasikan data region di dalam frame, dan alokasi ini dispesifikasikan di pesan MAP uplink dan downlink DL-MAP dan UL-MAP yang di broadcast mengikuti FCH pada subframe downlink. Pesan MAP meliputi profil burst untuk masing-masing pengguna, yang mana mendefinisikan modulasi dan skema koding yang digunakan di link. Karena MAP berisi informasi yang penting yang diperlukan untuk mencapai semua pengguna, maka MAP sering dikirim pada link yang dapat diandalkan, seperti BPSK dengan coding rate ½ dan coding repetisi. 29 WiMAX dianggap cukup fleksibel dalam hal bagaimana pengguna yang berjumlah banyak dan banyaknya paket dimultiplexingkan pada sebuah frame. Sebuah frame downlink mungkin berisi campuran data dengan ukuran-ukuran dan tipe yang berbeda. Ukuran dari frame juga bervariasi dari 2 ms hingga 20 ms, dan setiap frame bisa berisi berbagai jenis ukuran frame, frame dengan ukuran yang sama ataupun bagian dari paket yang berasal dari lapisan yang lebih tinggi. Paling tidak, bagaimanapun, semua peralatan WiMAX akan mendukung hanya frame dengan 5 ms. Subframe Uplink dibentuk oleh beberapa data uplink dari pengguna yang berbeda. Sebuah porsi subframe uplink direservasikan untuk akses berbasis isi yang digunakan untuk berbagai jenis fungsi. Subframe ini pada umumnya digunakan untuk kanal ranging untuk melakukan performansi closed-loop frequency, waktu, dan penyesuaian daya selama entry ke jaringan dan juga secara periodik setelah entry. Kanal ranging bisa digunakan oleh Subscriber Station SS ataupun Mobile Station MS untuk membuat Uplink Bandwidth Requests. Sebagai tambahan, data dengan best-effort bisa juga dikirim pada kanal berbasis isi ini, secara khusus ketika jumlah dari data yang akan dikirim terlalu kecil untuk memungkinkan merequest sebuah kanal tersendiri. Selain kanal ranging dan data trafik, subframe uplink memiliki Channel-Quality Indicator Channel CQICH untuk memungkinkan SS untuk memfeedback informasi kualitas kanal yang bisa dimanfaatkan oleh Scheduler dari Base Station dan kanal Acknowledgement ACK bagi Subscriber Station memfeedback Downlink Acknowledgement. Untuk mengatasi variasi waktu, WiMAX secara optimal mendukung pengulangan Preamble. Pada uplink, preamble yang pendek, yang disebut Midamble, bisa digunakan setelah 8, 16, ataupun 32 simbol; pada downlink, sebuah preamble pendek bisa dimasukkan pada permulaan dari setiap burst data. Diperkirakan dengan 30 memiliki midamble untuk setiap 10 simbol memungkinkan mobilitas hingga 150 kmjam. 31

BAB III ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING—TIME

DIVISION MULTIPLE ACCESS OFDM-TDMA dan ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS OFDMA

3.1 Pendahuluan

Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM adalah sebuah teknik transmisi multicarrier, dimana aliran data serial laju tinggi dibagi kedalam sekumpulan subaliran data paralel dengan laju yang rendah. Masing-masing subaliran data paralel ini dimodulasikan pada subcarrier yang terpisah. OFDM-TDMA merupakan salah satu jenis dari teknik transmisi multicarrier FDM yang memiliki efisiensi pemakaian spektrum frekuensi jauh lebih baik. Gambar 3.1 Perbandingan Teknik FDM dan OFDM Gambar 3.1 menunjukkan bahwa pada OFDM-TDMA overlap antar frekuensi yang bersebelahan diperbolehkan, karena masing-masing subcarrier didalam OFDM- TDMA sudah saling orthogonal. Sedangkan pada sistem multicarrier konvensional FDM untuk mencegah interferensi antar frekuensi yang bersebelahan perlu