Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
sama. Pada sistem Space Time Block Code 2Tx-1Rx selisih sekitar ± 2,5 dB dibanding dengan sistem tanpa diversitas.
Penggunaan space time block code 2Tx-2Rx pada kanal AWGN menghasilkan kinerja lebih baik dari metode lainnya. Namun, perbaikan kinerja
sistem tersebut pada kanal AWGN, tidak terlalu besar kecuali bila dibandingkan dengan sistem tanpa diversitas. Proses penggabungan sinyal yang berasal dari
jumlah sinyal penerimaan yang lebih banyak pada Space Time Block Code 2Tx- 2Rx tidak terlalu berpengaruh bila kanal yang digunakan hanya berupa kanal
AWGN.
4.2 Kinerja Space Time Block Code Pada Kanal Multipath Fading
Perbandingan kinerja dari sistem-sistem yang disimulasikan pada kanal Multipath Fading dengan frekuensi doppler sebesar 0 Hz ditunjukkan seperti pada
Gambar 4.2.
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
Gambar 4.2 Perbandingan BER pada kanal Multipath Fading Rayleigh doppler 0 Hz
Frekuensi doppler sebesar 0 Hz didapat ketika user memiliki kecepatan sebesar 0 kmjam atau user sedang diam. Pada kondisi tersebut, Space Time Block
Code 2Tx-2Rx terlihat memiliki kinerja yang lebih baik dari sistem lainnya. Seperti terlihat pada Gambar 4.2, untuk mencapai BER 10
-4
, Space Time Block Code 2Tx-2Rx memerlukan SNR sebesar 11,2 dB, Space Time Block Code 2Tx-
1Rx memerlukan SNR sebesar 14,4 dB, Receiver Diversity 1Tx-2Rx memerlukan SNR sebesar 12 dB, dan sistem tanpa diversitas memerlukan SNR sebesar 14,8
dB. Dibanding hasil simulasi sebelumnya, yang dilewatkan melalui kanal
AWGN, hasil yang didapat dari simulasi yang melalui multipath fading dengan frekuensi doppler 0 Hz, mulai menunjukkan bahwa Space Time Block Code 2Tx-
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
2Rx memiliki kinerja yang baik, terutama bila dibandingkan dengan Space Time Block Code 2Tx-1Rx dan sistem tanpa diversitas.
Untuk mendapatkan kualitas kinerja yang sama, yaitu BER sebesar 10
-4
, bila dibandingkan antara kinerja Space Time Block Code 2Tx-2Rx dengan kinerja
sistem tanpa diversitas, terdapat selisih SNR sebesar ± 3,6 dB. Antara kinerja Space Time Block Code 2Tx-1Rx dengan pembanding yang sama akan didapat
selisih SNR sebesar ± 0,8 dB. Dan selisih antara kinerja Receiver Diversity 1Tx- 2Rx dengan 1Tx-1Rx adalah sebesar ± 2,8 dB.
Kinerja pada kanal multipath fading dengan frekuensi doppler sebesar 11 Hz ditunjukkan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Perbandingan BER pada kanal Multipath Fading Rayleigh doppler 11 Hz
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
Frekuensi doppler sebesar 11 Hz terjadi ketika user bergerak dengan kecepatan 5 kmjam. Pada kecepatan sebesar ini, multipath fading yang terjadi
akan menyebabkan penurunan kualitas dibanding dengan kondisi sebelumnya, saat frekuensi doppler sebesar 0 Hz.
Pada kondisi kanal tersebut, kinerja Space Time Block Code 2Tx-2Rx terlihat lebih baik dibanding kinerja sistem lainnya. Untuk SNR 6 dB, antara
Space Time Block Code 2Tx-2Rx dan Receiver Diversity 1Tx-2Rx memiliki kinerja yang relatif sama. Untuk SNR 6 dB, kinerja Space Time Block Code
2Tx-2Rx terlihat lebih baik dari Receiver Diversity 1Tx-2Rx. Dengan harga SNR sebesar 15 dB, sistem Space Time Block Code 2Tx-2Rx dapat mencapai BER
kurang dari 10
-4
sedangkan sistem yang lainnya dengan harga SNR yang sama, BER yang didapat hanya berkisar antara 10
-3
sampai 10
-2
. Untuk mencapai BER 10
-2
, Space Time Block Code 2Tx-2Rx memerlukan SNR sebesar 9 dB, Receiver Diversity 1Tx-2Rx memerlukan SNR sebesar 12,5
dB, Space Time Block Code 2Tx-1Rx memerlukan SNR sebesar 16,5 dB dan sistem tanpa diversitas, bila dilakukan perkiraan, akan memerlukan SNR sebesar
21,5 dB. Dengan hasil yang didapat di atas, maka selisih SNR yang didapat antara Space Time Block Code 2Tx-2Rx dengan sistem tanpa diversitas adalah sebesar ±
12,5 dB, sedangkan antara Receiver Diversity 1Tx-2Rx dengan pembanding yang sama akan terdapat selisih SNR sebesar ± 9 dB dan Space Time Block Code 2Tx-
1Rx akan terdapat selisih SNR sebesar ± 5 dB. Bila disimulasikan pada kanal dengan frekuensi doppler yang lebih tinggi,
hasil yang didapat akan terlihat seperti Gambar 4.4. Kondisi kanal untuk Gambar
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
4.4 adalah saat frekuensi dopplernya bernilai 67 Hz. Kecepatan user saat frekuensi doppler sebesar itu adalah sekitar 30 kmjam.
Pada kondisi kanal seperti tersebut di atas, kinerja Space Time Block Code 2Tx-2Rx terlihat lebih baik dari kinerja sistem-sistem lainnya. BER yang
dihasilkan pada tiap-tiap harga SNR, memiliki nilai yang terendah di antara lainnya. Antara Space Time Block Code 2Tx-1Rx dengan Receiver Diversity 1Tx-
2Rx, pada harga SNR 6 dB, memiliki kinerja yang relatif sama. Sedangkan pada harga SNR 6 dB, kinerja sistem Receiver Diversity 1Tx-2Rx terlihat lebih baik
dibanding Space Time Block Code 2Tx-1Rx. BER yang dicapai untuk sistem Space Time Block Code 2Tx-2Rx dan
Receiver Diversity 1Tx-2Rx, pada harga SNR sebesar 21 dB, adalah sekitar 10
-3
. Sedangkan untuk Space Time Block Code 2Tx-1Rx dan sistem tanpa diversitas
hanya berkisar 10
-2
.
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
Gambar 4.4 Perbandingan BER pada kanal Multipath Fading Rayleigh doppler 67 Hz.
Untuk mencapai BER sekitar 2x10
-2
, Space Time Block Code 2Tx-2Rx memerlukan SNR sebesar 11 dB, Receiver Diversity 1Tx-2Rx memerlukan SNR
sebesar 15 dB, Space Time Block Code 2Tx-1Rx memerlukan SNR sebesar 21 dB, dan untuk sistem tanpa diversitas, akan memerlukan SNR sekitar 25 dB.
Dari hasil di atas, selisih SNR dengan digunakannya sistem Space Time Block Code 2Tx-2Rx dibanding sistem tanpa diversitas adalah sebesar ± 15 dB.
Bila digunakan sistem Receiver Diversity 1Tx-2Rx akan terdapat selisih SNR sekitar ± 10 dB dengan pembanding sistem tanpa diversitas. Sedangkan dengan
penggunaan Space Time Block Code 2Tx-1Rx akan terdapat selisih SNR sebesar ± 4 dB.
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
Untuk simulasi pada kanal multipath fading dengan frekuensi doppler sebesar 156 Hz, hasilnya terlihat seperti pada Gambar 4.5. Frekuensi doppler 156
Hz didapat ketika user bergerak dengan kecepatan 70 kmjam.
Gambar 4.5 Perbandingan BER pada kanal Multipath Fading Rayleigh doppler 156 Hz.
Pada kondisi ini terlihat bahwa Space Time Block Code 2Tx-2Rx masih memiliki kinerja yang lebih baik. Pada tiap-tiap nilai SNR, BER yang dihasilkan
Space Time Block Code 2Tx-2Rx memiliki nilai terkecil di antara sistem yang lain. Dan pada kondisi kanal seperti ini, kinerja Receiver Diversity 1Tx-2Rx dan
Space Time Block Code 2Tx-1Rx masih terlihat memiliki kinerja yang relatif sama untuk harga SNR 6 dB. Sedangkan untuk harga SNR 6 dB, kinerja
Receiver Diversity 1Tx-2Rx juga masih terlihat lebih baik dari Space Time Block
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
Code 2Tx-1Rx seperti kinerja pada kodisi sebelumnya yaitu dengan frekuensi doppler 67 Hz.
Pada Space Time Block Code 2Tx-2Rx dan Receiver Diversity 1Tx-2Rx, dengan harga SNR sebesar 21 dB, nilai BER-nya mencapai kisaran harga 10
-3
. Sedangkan untuk Space Time Block Code 2Tx-1Rx dan sistem tanpa diversitas,
dengan harga SNR yang sama, BER yang tercapai bernilai sekitar 10
-2
. Bila dibandingkan, untuk mencapai nilai BER yang sama, yaitu 3x10
-2
, Space Time Block Code 2Tx-2Rx memerlukan SNR sebesar 9,5 dB, Receiver Diversity 1Tx-
2Rx memerlukan SNR sebesar 13 dB, Space Time Block Code 2Tx-1Rx memerlukan SNR sebesar 21,5 dB, dan sistem tanpa diversitas kira-kira
membutuhkan SNR sebesar 24 dB. Selisih SNR yang terjadi bila digunakan Space Time Block Code 2Tx-2Rx
dibandingkan dengan sistem tanpa diversitas adalah sebesar ± 14,5 dB. Selisih SNR yang diperoleh antara penggunaan Receiver Diversity 1Tx-2Rx dengan
penggunaan sistem tanpa diversitas adalah sebesar ± 11 dB. Dan penggunaan Space Time Block Code 2Tx-1Rx dengan pembanding sistem tanpa diversitas
akan didapat selisih SNR sebesar ± 3,5 dB.
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
Tabel 4.1 Perbandingan gain diversity sistem diversitas terhadap sistem tanpa diversitas.
Diversity Method
AWGN Channel
BER=10
-4
Multipath Fading Channel 0 Hz
BER=10
-4
11 Hz BER=10
-2
67 Hz BER=2.10
-2
156 Hz BER=3.10
-2
Space Time Block Code
2Tx-2Rx
3,5 dB 3,6 dB
12,5 dB 15 dB
14,5 dB
Space Time Block Code
2Tx-1Rx
2,5 dB 0,8 dB
5 dB 4 dB
3,5 dB
Receiver Diversity 1Tx-
2Rx
3,1 dB 2,8 dB
9 dB 10 dB
11 dB
No Diversity
0 dB 0 dB
0 dB 0 dB
0 dB
Tabel 4.1 menunjukkan kinerja dari masing-masing metode diversitas bila dibandingkan dengan sistem tanpa diversitas. Nilai yang tertera di atas adalah
selisih SNR yang didapat dari tiap metode terhadap sistem tanpa diversitas pada harga BER tertentu yang diujicobakan melalui kanal AWGN dan bermacam
kondisi frekuensi doppler pada kanal multipath fading. Dari ketiga sistem yang disimulasikan pada berbagai kondisi kanal
tersebut, terlihat bahwa Space Time Block Code 2Tx-2Rx memiliki kinerja yang paling baik. Kemudian perbandingan dari dua sistem lainnya, Receiver Diversity
1Tx-2Rx terlihat memiliki kinerja lebih baik dari sistem Space Time Block Code 2Tx-1Rx. Selain itu, Space Time Block Code 2Tx-2Rx, pada kanal dengan
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
keadaan yang semakin buruk, gain diversity yang dihasilkan akan cenderung semakin membesar dibanding sistem tanpa diversitas. Hal ini menunjukkan bahwa
sistem tersebut akan semakin efektif bila digunakan pada keadaan kondisi kanal yang semakin buruk meskipun gain diversity-nya terlihat sedikit berkurang pada
kanal dengan frekuensi doppler sebesar 156 Hz. Pada space time block code, signal combiner menggabungkan sinyal
penerimaan lebih banyak dari tiap-tiap sinyal yang diterima antena. Untuk Space Time Block Code 2Tx-2Rx, tiap simbol yang akan dideteksi merupakan gabungan
dari empat sinyal yang diterima. Hal ini menghasilkan SNR yang lebih besar. Pada metode Space Time Block Code 2Tx-1Rx, pendeteksian berlangsung
terhadap simbol yang merupakan gabungan dari dua sinyal yang diterima. Untuk metode Receiver Diversity 1Tx-2Rx, tiap simbol yang akan dideteksi merupakan
gabungan dari dua sinyal yang diterima dari antena Rx1 dan Rx2. Pada perbandingan antara sistem Space Time Block Code 2Tx-1Rx dan
Receiver Diversity 1Tx-2Rx, terlihat bahwa pada tiap-tiap kondisi kanal di atas, Receiver Diversity 1Tx-2Rx selalu memiliki kinerja yang lebih baik dibanding
Space Time Block Code 2Tx-1Rx. Hasil di atas membuktikan bahwa penerapan satu buah antena pemancar dan dua buah antena penerima akan lebih efektif
dibanding penerapan space time block code pada dua buah antena pemancar dan satu buah antena penerima. Kompleksitas proses dari sistem space time block
code, bila diterapkan pada sistem 2Tx-1Rx, ternyata tidak membuat hasil yang lebih baik bila dibanding sistem 1Tx-2Rx. Tingkat kerumitan proses pada
Dedy Syahputra Lumban Tobing : Analisis Kinerja Space Time Block Code Pada Sistem Mimo 2x2 Melalui Kanal Fading Rayleigh, 2009.
pendeteksian sinyal pada tiap-tiap sub sistem turut mempengaruhi hasil yang akan didapat.
Penerapan sistem Space Time Block Code 2Tx-2Rx pada berbagai kondisi kanal, dari mulai kanal AWGN sampai kanal multipath fading dengan frekuensi
doppler 156 Hz, menghasilkan gain diversity berkisar antara 3,5 dB sampai 15 dB. Untuk sistem Space Time Block Code 2Tx-1Rx, gain diversity yang
dihasilkan berkisar antara 0,8 dB sampai 5 dB. Dan untuk sistem Receiver Diversity 1Tx-2Rx menghasilkan gain diversity berkisar antara 2,8 dB sampai 11
dB.
4.3 Kinerja Space Time Block Code Pada Berbagai Kondisi Kanal
