IMULASI PENTRANSMISIAN DATA PADA JARINGAN WIMAX MENGGUNAKAN PROGRAM MATLAB 7.0

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Berdasarkan simulasi, analisa dan pembahasan yang telah dilakukan pada bab sebelumnya, maka diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Pada nilai SNR yang sama besar, semakin rendah modulasi yang dipakai maka nilai Bit Error Rate yang dihasilkan akan semakin kecil.

2. Untuk sistem WiMAX telah dibuktikan bahwa modulasi 64-QAM adalah paling rentan dan modulasi BPSK adalah paling tahan terhadap gangguan kanal transmisi (air interface).

3. Semakin kecil nilai SNR dari saluran maka akan semakin besar nilai Bit Error Rate yang dihasilkan pada keempat jenis modulasi.

4. Untuk kondisi air interface yang baik, digunakan teknik modulasi yang mengandung informasi lebih banyak dan coding rate yang lebih rendah sehingga transfer rate lebih cepat, sedangkan untuk kondisi air interface yang buruk sebaiknya digunakan modulasi yang tahan terhadap gangguan dan coding rate yang lebih tinggi sehingga transfer rate menjadi lebih rendah.

83

5.2 Saran

Adapun saran-saran yang dapat diberikan pada tugas akhir ini adalah:

1. Perlu diteliti pengaruh kecepatan pergerakan user terhadap nilai Bit Error Rate yang dihasilkan.

2. Untuk penelitian lebih lanjut dan lebih valid, pengukuran dapat dilakukan dengan membandingkan hasil hasil yang diperoleh dari simulasi dengan menggunakan program MATLAB 7.0 dengan hasil simulasi menggunakan program yang lain.

3. Untuk pengembangan selanjutnya dapat diperluas dengan dilakukan pengukuran terhadap parameter performansi WiMAX yang lain seperti Throughput, Delay dan Jitter.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan layanan informasi komunikasi melaju begitu pesat. Pada awalnya layanan informasi komunikasi hanya berupa suara melalui teknologi switching PSTN, sekarang telah berkembang layanan yang dapat memenuhi kebutuhan informasi suara, data (multimedia), dan video. Pada layanan informasi data (multimedia) dan video, kecepatan serta kehandalan dalam pengaksesan data maupun video merupakan parameter penting bagi pelanggan. Hadirnya teknologi WiMAX dengan standar IEEE.802.16 memungkinkan koneksi nirkabel dengan kecepatan tinggi dan biaya yang efektif. Standar WiMAX pada awalnya dirancang untuk rentang frekuensi 10 s.d. 66 Ghz. 802.16a, diperbaharui pada 2004 menjadi 802.16-2004 (yang dikenal juga dengan 802.16d) menambahkan rentang frekuensi 2 s.d. 11 Ghz dalam spesifikasi. 802.16d dikenal juga dengan fixed WiMAX, diperbaharui lagi menjadi 802.16e pada tahun 2005 (yang dikenal dengan mobile WiMAX) dan menggunakan 11 Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) yang lebih memiliki skalabilitas dibandingkan dengan standar 802.16d yang menggunakan OFDM 256 sub-carriers[1]. Penggunaan OFDM yang baru ini memberikan keuntungan dalam hal cakupan, instalasi, konsumsi daya, penggunaan frekuensi dan efisiensi pita frekuensi. WiMAX dengan standar

2

802.16e memiliki kemampuan hand over atau hand off, sebagaimana layaknya pada komunikasi selular. Dengan menggunakan WiMAX, maka hanya dibutuhkan sebuah BTS dengan rentang jarak 30-50 Km, yang berarti untuk sebuah kota atau kabupaten hanya dibutuhkan 1 BTS untuk menjangkau seluruh wilayah tersebut.

Kecepatan transfer data juga dapat dilakukan secara teoritis dengan kecepatan 70 Mbps, jauh di atas kecepatan Wi-Fi yang hanya 11-54 Mbps. Keunggulan– keunggulan lainnya yaitu efisiensi bandwidth yang lebih baik, kapasitas user yang banyak dan Bit Error Rate (BER) yang rendah.

Bit Error Rate (BER) merupakan parameter untuk menunjukkan kualitas saluran transmisi WiMAX, yang dihitung dengan membagi jumlah bit yang diterima yang mengalami kesalahan dengan total jumlah bit yang ditransmisikan. Dan salah satu cara untuk mendapatkan nilai BER yang baik yaitu dengan menentukan teknik modulasi dan code rate yang efisien untuk diterapkan dalam suatu sistem komunikasi.

Untuk mengetahui pengaruh besarnya Signal to Noise Ratio dan jenis modulasi yang digunakan terhadap nilai BER yang dihasilkan pada jaringan telekomunikasi WiMAX, maka dilakukan simulasi pentransmisian data pada jaringanWiMAX. Simulasi adalah suatu cara untuk menduplikasikan/ menggambarkan ciri, tampilan, dan karakteristik dari suatu sistem nyata dan kemudian mempelajari sifat dan karakter operasionalnya dan untuk mensimulasikannya digunakan program MATLAB 7.0. MATLAB adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi keempat. Dikembangkan oleh The MathWorks, MATLAB

memungkinkan manipulasi matriks, pem-plot-an fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan antarmuka dengan program dalam bahasa lainnya yang dapat membantu dalam proses simulasi pentransmisian data pada jaringan WiMAX.

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini yaitu:

1. Mempelajari pengaruh jenis modulasi yang digunakan (BPSK,QPSK, 16QAM dan 64QAM) terhadap nilai BER yang dihasilkan pada jaringan telekomunikasi WiMAX.

2. Menganalisis pengaruh besarnya Signal to Noise Ratio terhadap Bit Error Rate (BER) dari masing-masing modulasi.

C. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Dapat mengetahui proses pengiriman data pada jaringan telekomunikasi

WiMAX.

2. Meningkatkan efektifitas dari kinerja jaringan WiMAX dengan menerapkan teknik modulasi yang sesuai dengan kebutuhan pelanggan. 3. Mengetahui pengaruh besarnya Signal to Noise Ratio terhadap Bit Error

4

D. Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara memperoleh nilai Bit Error Rate yang baik dengan menggunakan teknik modulasi yang tepat.

2. Bagaimana mensimulasikan teknik modulasi pada jaringan WiMAX dengan menggunakan program Matlab 7.0.

E. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Hanya membahas pengaruh teknik modulasi dan besarnya Signal to Noise Ratio (SNR) yang digunakan pada jaringan WiMAX terhadap Bit Error Rate (BER) yang dihasilkan.

2. Data yang akan ditransmisikan dalam simulasi hanya berupa bit random.

F. Hipotesa Awal

Besarnya Bit Error Rate (BER) akan berbanding terbalik dengan besarnya Signal to Noise Ratio (SNR), jika Signal to Noise Ratio semakin besar maka Nilai Bit Error Rate yang dihasilkan akan semakin kecil.

G. Sistematika Penulisan

Sistematis penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

Bab I Merupakan bab pendahuluan yang memuat latar belakang pemilihan topik, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.

Bab II Berisi bahasan tentang jaringan WiMAX sendiri, Bit Error Rate (BER), Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Adaptive Modulation dan Coding (AMC), serta Cyclic Prefix. Bab III Bab ini membahas mengenai bagaimana metode pengerjaan tugas

akhir ini dilakukan dan langkah-langkah pengerjaan yang dilakukan.

Bab IV Bab ini berisi analisis simulasi mengenai besarnya Bit Error Rate yang dihasilkan jaringan WiMAX berdasarkan besarnya Signal to Noise Ratio dan penggunaan teknik modulasi.

ABSTRAK

SIMULASI PENTRANSMISIAN DATA PADA JARINGAN WIMAX MENGGUNAKAN PROGRAM MATLAB 7.0

Oleh Apriga Pranata

Kecepatan tinggi dan kapasitas besar dalam mengirimkan data merupakan hal penting dalam proses transmisi data. Untuk memenuhi tuntutan tersebut, WiMAX dapat menjadi pilihan karena memiliki banyak keunggulan. Tetapi dalam penerapannya, dibutuhkan suatu metode transmisi yang baik, yang mampu mengirimkan informasi dengan kapasitas besar, aman terhadap gangguan error, dan mampu memberikan pelayanan yang lebih baik. Sistem yang dirancang adalah sistem komunikasi WiMAX yang menggunakan penambahan metode

Adaptive Modulation and Coding (AMC) dan Forward Error Correction (FEC)

dengan salah satu cabang FEC adalah convolutional codes sebagai pendeteksi serta pengkoreksi error. Dan analisis dilakukan menggunakan modulasi BPSK, QPSK, 16-QAM dan 64-QAM dengan simulasi MATLAB 7.0 untuk menganalisa performansi BER terhadap SNR menggunakan teknik pengkodean convolutional

codes dengan cara mengubah code rate yang berbeda-beda pada convolutional

codes. Dari hasil simulasi, dengan menggunakan pengkodean convolutional codes

pada sistem komunikasi WiMAX dapat memberikan performansi yang lebih baik untuk mencapai BER 10-3 dengan cara menggunakan modulasi yang lebih kecil

dan code rate yang lebih tinggi. Hal ini terbukti pada modulasi 16-QAM dengan

code rate = 3/4 dan guard interval 1/4 dibutuhkan SNR sebesar 1-3dB untuk

mencapai BER yang lebih kecil, sedangkan pada modulasi 16-QAM dengan code rate = 1/2 dan guard interval 1/4 dibutuhkan SNR sebesar 5 dB

Kata Kunci : BER, SNR, Convolutional Codes.

ii

ABSTRACT

SIMULATION OF DATA TRANSMISSION ON WIMAX USING MATLAB 7.0

By Apriga Pranata

High speed and large capacity in data transmission is very important. To satisfy that needs, WiMAX becomes the preferred choice for its characteristics. However, in its application, a good transmission method is required. The transmission method must be able send information with large capacity and errorless, therefore giving the better service. The system designed is using Adaptive Modulation and Coding (AMC) and Forward error correction (FEC) method is added, with Convolutional Codes as one of its branch. The Convolutional Codes is used for error-detection and error-correction. The simulation system using Convolutional Codes with BPSK, QPSK, 16-QAM and 64-QAM modulation using MATLAB 7.0. This simulation analyzes the performance of the SNR versus BER with a technique using Convolutional Codes which uses different code rates. The simulation results use Convolutional Codes in WiMAX communication systems, Convolutional Codes can provide a better performance to achieve a 10-3 BER by using smaller modulation and high code rate. This conclusion can be achieved by looking at the result which by using modulation 16-QAM with 3/4 code rate and 1/4 guard interval gives 1-3 dB SNR to achieve the smaller BER, on the modulation 16-QAM with 1/2 code rate and 1/4 guard interval, 5dB SNR is needed to achieve smaller BER.

802.16e memiliki kemampuan hand over atau hand off, sebagaimana layaknya pada komunikasi selular. Dengan menggunakan WiMAX, maka hanya dibutuhkan sebuah BTS dengan rentang jarak 30-50 Km, yang berarti untuk sebuah kota atau kabupaten hanya dibutuhkan 1 BTS untuk menjangkau seluruh wilayah tersebut.

Kecepatan transfer data juga dapat dilakukan secara teoritis dengan kecepatan 70 Mbps, jauh di atas kecepatan Wi-Fi yang hanya 11-54 Mbps. Keunggulan– keunggulan lainnya yaitu efisiensi bandwidth yang lebih baik, kapasitas user yang banyak dan Bit Error Rate (BER) yang rendah.

Bit Error Rate (BER) merupakan parameter untuk menunjukkan kualitas saluran transmisi WiMAX, yang dihitung dengan membagi jumlah bit yang diterima yang mengalami kesalahan dengan total jumlah bit yang ditransmisikan. Dan salah satu cara untuk mendapatkan nilai BER yang baik yaitu dengan menentukan teknik modulasi dan code rate yang efisien untuk diterapkan dalam suatu sistem komunikasi.

Untuk mengetahui pengaruh besarnya Signal to Noise Ratio dan jenis modulasi yang digunakan terhadap nilai BER yang dihasilkan pada jaringan telekomunikasi WiMAX, maka dilakukan simulasi pentransmisian data pada jaringanWiMAX. Simulasi adalah suatu cara untuk menduplikasikan/ menggambarkan ciri, tampilan, dan karakteristik dari suatu sistem nyata dan kemudian mempelajari sifat dan karakter operasionalnya dan untuk mensimulasikannya digunakan program MATLAB 7.0. MATLAB adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi keempat. Dikembangkan oleh The MathWorks, MATLAB

3

memungkinkan manipulasi matriks, pem-plot-an fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan antarmuka dengan program dalam bahasa lainnya yang dapat membantu dalam proses simulasi pentransmisian data pada jaringan WiMAX.

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini yaitu:

1. Mempelajari pengaruh jenis modulasi yang digunakan (BPSK,QPSK, 16QAM dan 64QAM) terhadap nilai BER yang dihasilkan pada jaringan telekomunikasi WiMAX.

2. Menganalisis pengaruh besarnya Signal to Noise Ratio terhadap Bit Error Rate (BER) dari masing-masing modulasi.

C. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Dapat mengetahui proses pengiriman data pada jaringan telekomunikasi

WiMAX.

2. Meningkatkan efektifitas dari kinerja jaringan WiMAX dengan menerapkan teknik modulasi yang sesuai dengan kebutuhan pelanggan. 3. Mengetahui pengaruh besarnya Signal to Noise Ratio terhadap Bit Error

D. Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara memperoleh nilai Bit Error Rate yang baik dengan menggunakan teknik modulasi yang tepat.

2. Bagaimana mensimulasikan teknik modulasi pada jaringan WiMAX dengan menggunakan program Matlab 7.0.

E. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Hanya membahas pengaruh teknik modulasi dan besarnya Signal to Noise Ratio (SNR) yang digunakan pada jaringan WiMAX terhadap Bit Error Rate (BER) yang dihasilkan.

2. Data yang akan ditransmisikan dalam simulasi hanya berupa bit random.

F. Hipotesa Awal

Besarnya Bit Error Rate (BER) akan berbanding terbalik dengan besarnya Signal to Noise Ratio (SNR), jika Signal to Noise Ratio semakin besar maka Nilai Bit Error Rate yang dihasilkan akan semakin kecil.

G. Sistematika Penulisan

Sistematis penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

Bab I Merupakan bab pendahuluan yang memuat latar belakang pemilihan topik, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penelitian dan sistematika penulisan.

5

Bab II Berisi bahasan tentang jaringan WiMAX sendiri, Bit Error Rate (BER), Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Adaptive Modulation dan Coding (AMC), serta Cyclic Prefix. Bab III Bab ini membahas mengenai bagaimana metode pengerjaan tugas

akhir ini dilakukan dan langkah-langkah pengerjaan yang dilakukan.

Bab IV Bab ini berisi analisis simulasi mengenai besarnya Bit Error Rate yang dihasilkan jaringan WiMAX berdasarkan besarnya Signal to Noise Ratio dan penggunaan teknik modulasi.

ABSTRAK

SIMULASI PENTRANSMISIAN DATA PADA JARINGAN WIMAX MENGGUNAKAN PROGRAM MATLAB 7.0

Oleh Apriga Pranata

Kecepatan tinggi dan kapasitas besar dalam mengirimkan data merupakan hal penting dalam proses transmisi data. Untuk memenuhi tuntutan tersebut, WiMAX dapat menjadi pilihan karena memiliki banyak keunggulan. Tetapi dalam penerapannya, dibutuhkan suatu metode transmisi yang baik, yang mampu mengirimkan informasi dengan kapasitas besar, aman terhadap gangguan error, dan mampu memberikan pelayanan yang lebih baik. Sistem yang dirancang adalah sistem komunikasi WiMAX yang menggunakan penambahan metode

Adaptive Modulation and Coding (AMC) dan Forward Error Correction (FEC)

dengan salah satu cabang FEC adalah convolutional codes sebagai pendeteksi serta pengkoreksi error. Dan analisis dilakukan menggunakan modulasi BPSK, QPSK, 16-QAM dan 64-QAM dengan simulasi MATLAB 7.0 untuk menganalisa performansi BER terhadap SNR menggunakan teknik pengkodean convolutional

codes dengan cara mengubah code rate yang berbeda-beda pada convolutional

codes. Dari hasil simulasi, dengan menggunakan pengkodean convolutional codes

pada sistem komunikasi WiMAX dapat memberikan performansi yang lebih baik untuk mencapai BER 10-3 dengan cara menggunakan modulasi yang lebih kecil

dan code rate yang lebih tinggi. Hal ini terbukti pada modulasi 16-QAM dengan

code rate = 3/4 dan guard interval 1/4 dibutuhkan SNR sebesar 1-3dB untuk

mencapai BER yang lebih kecil, sedangkan pada modulasi 16-QAM dengan code rate = 1/2 dan guard interval 1/4 dibutuhkan SNR sebesar 5 dB

Kata Kunci : BER, SNR, Convolutional Codes.

ii

ABSTRACT

SIMULATION OF DATA TRANSMISSION ON WIMAX USING MATLAB 7.0

By Apriga Pranata

High speed and large capacity in data transmission is very important. To satisfy that needs, WiMAX becomes the preferred choice for its characteristics. However, in its application, a good transmission method is required. The transmission method must be able send information with large capacity and errorless, therefore giving the better service. The system designed is using Adaptive Modulation and Coding (AMC) and Forward error correction (FEC) method is added, with Convolutional Codes as one of its branch. The Convolutional Codes is used for error-detection and error-correction. The simulation system using Convolutional Codes with BPSK, QPSK, 16-QAM and 64-QAM modulation using MATLAB 7.0. This simulation analyzes the performance of the SNR versus BER with a technique using Convolutional Codes which uses different code rates. The simulation results use Convolutional Codes in WiMAX communication systems, Convolutional Codes can provide a better performance to achieve a 10-3 BER by using smaller modulation and high code rate. This conclusion can be achieved by looking at the result which by using modulation 16-QAM with 3/4 code rate and 1/4 guard interval gives 1-3 dB SNR to achieve the smaller BER, on the modulation 16-QAM with 1/2 code rate and 1/4 guard interval, 5dB SNR is needed to achieve smaller BER.