SIMULASI SISTEM DS-CDMA DENGAN BERBAGAI KODE PENEBAR

Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2007 (SNATI 2007)Yogyakarta, 16 Juni 2007

ISSN: 1907-5022

C-1

SIMULASI SISTEM DS-CDMA DENGAN BERBAGAI KODE PENEBAR

Basuki Rachmat1, Ali Muayadi2, Arfianto Fahmi3

Jurusan Teknik Elektro, STT Telkom, Bandunge-mail: [email protected], [email protected], [email protected],

ABSTRAKSIPada sistem DS-CDMA, sejumlah user menggunakan lebar pita frekuensi yang sama dan dalam waktu

yang bersamaan. Tiap user dibedakan oleh kode unik (kode penebar). Tetapi yang sering terjadi adalah adanyakorelasi antar kode penebar yang digunakan, sehingga setiap user akan mengalami interferensi antar user. Halini sangat dipengaruhi oleh tingkat orthogonalitas dari kode penebar yang digunakan.

Pada makalah ini akan dilakukan studi komparasi kinerja sistem dengan menggunakan beberapa kodepenebar yang berbeda-beda. Kode yang digunakan adalah PN-sequence, Walsh code, Zadoff-Chu code danGolay Code. Lalu akan dibandingkan kinerja sistem ketika ada variabel yang berubah. Seperti bagaimanaperbaikan kinerja sistem (BER) ketika jenis kode dan panjang kode berubah.

Dari simulasi kinerja sistem pada kondisi kanal AWGN dan Rayleigh, taget BER layanan voice yaitu 10-3

dicapai pada rentang nilai SNR 5–10 dB untuk kode Walsh dan Golay, sedangkan untuk kode PN dan Zadofftidak bisa mencapai target BER. Pada kondisi terburuk ketika kanal pada kondisi frekuensi selektif, kode Golaymasih lebih baik dibandingkan dengan yang lain. Untuk kapasitas sistem sangat dipengaruhi oleh panjang kodepenebar yang digunakan. Ketika jumlah user yang aktif mendekati panjang kode penebar yang digunakan makakinerja sistem akan mengalami titik jenuh.

Kata kunci: DS-CDMA, Kode Spreading, Auto korelasi, Korelasi Silang

1. PENDAHULUANPada sebuah sistem DS-CDMA, semua user

ditransmisikan pada band RF yang sama, hal inimenimbulkan adanya interferensi. Oleh karena ituuntuk mencegah interferensi bersama, makadigunakan kode penebar. Kode penebar inidigunakan untuk memisahkan user secara individu,ketika mereka bersamaan menduduki band RF yangsama. Tetapi kemudian muncul masalah yaitu sering

2.1.1 Pemancar DS-CDMAPada sisi pemancar user k, masing-masing bit

data k pertama kali dikalikan dengan kodepenebarnya masing-masing, ck(t). Hal ini yangmenyebabkan spektrum sinyal informasi ditebarpada bandwidth yang dialokasikan. Kemudian sinyaldimodulasi oleh carriernya masing-masing sebelumditransmisikan. Sehingga sinyal yang ditransmisikanmenjadi [1]:

terjadi korelasi antar kode penebar yang digunakanoleh setiap user. Untuk itu diperlukan penggunaan

sk (t)=Adk(t)ck (t)cosω( ct) (1)

kode penebar yang tepat, yaitu kode yang memilikinilai auto-correlation yang tinggi dan nilai cross-correlation yang kecil. Sehingga interferensibersama antar user dapat diminimalisir.

2. TEORI DASAR2.1 DS-CDMA

DS-CDMA adalah salah satu teknik aksesjamak untuk melayani multi user denganmenggunakan konsep spektral tersebar. Padalingkungan multi user, setiap user diberikan kode

dimana ωc adalah frekuensi dalam rad/sec dan Aadalah amplitudo sinyal carrier.

2.1.2 Penerima DS-CDMAPada sisi penerima merupakan penjumlahan

dari semua sinyal yang diterima, terdiri dari sinyalyang dikirimkan dari user ke-1 dan sinyalinterferensi user ke (K-1) jika dimisalkan sinyalyang diinginkan adalah user ke-1. Denganmengabaikan noise maka sinyal yang diterimadinyatakan sebagai berikut [1]:

Kpenebar acak, artinya pada saat user 1 inginberkomunikasi dengan user 2, maka informasi r ( t ) = ∑ s k

k =1

( t τ k

)

(2)

pengirim tersebut harus ditebar dengan kode penebaryang sudah diasosiasikan dengan user 2. Untukmemperoleh kembali sinyal informasi yang terkirim,di user 2, sinyal DS-CDMA tersebut dikalikankembali dengan urutan kode penebar yang samadengan kode penebar user 1. Diagram blok modemDS-CDMA digambarkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Blok diagram modulator dandemodulator DS-CDMA

dimana τk adalah delay propagasi dari pemancar kepenerima dari user ke-k.

2.2 Kode Penebar2.2.1 PN Code

PN-Code disebut acak semu (pseudo-random)karena kelihatan acak dengan keseimbangan -1 dan1. Menggunakan shift register dengan panjang n,panjang kode yang dibangkitkan adalah 2n 1 . Jadihanya panjang kode ganjil yang dapatdibangkitkan.[2]

Pembangkit kode PN-sequence dibuat denganmenggunakan register geser sederhana (Simple ShiftRegister Generator) seperti pada Gambar 2 di bawahyang memiliki feedback sinyal pada input tunggalregister tersebut.


ISSN: 1907-5022

C-2

L Ldari itu G

⎦ hasilkan

H

2

⎥

H

H

Gambar 2. Simple Shift Register Generator

Fungsi feedback f(x1, x2,......,xn) adalahpenjumlahan modulo-2 dari isi register xi dengan ciadalah koefisien koneksi feedback. Sebuahpembangkit Shift Register dengan L flip-flopmenghasilkan deretan yang tergantung pada panjang

dimana matrik A dan B memiliki ukuranL × L / 2 . Lebih olay Code jugamerupakan kode yang komplementer

(9)

2.2.4 Zadoff-Chu Code [4]Zadoff-Chu Code adalah kasus khusus dari

Chirp-Like sequence yang disamaratakan yangmempunyai nilai korelasi yang maksimal. Zadoff-Chu Code yang memiliki panjang L, selainmemberikan nilai periodic autocorrelation yang

register L, koneksi sadapan (tap) feedback dan ideal juga memiliki nilai magnitude ( L ) periodickondisi inisial register.

2.2.2 Walsh Code [2]Walsh Hadamard. dibangkitkan oleh operasi

martiks. Unit dasar matriks dari pembangkit kodeWalsh Hadamard adalah:

cross-correltioni yang konstan. Didefinisikandengan persamaan sebagai berikut:

(10)

⎡1H 2 = ⎢⎣1

1⎤ 1⎥

(3) dimana q adalah integer, k = 0, 1, 2, ….,L-1 dan radalah index dari kode yang di (2.14) .

Untuk mendapatkan kode dengan panjang 32,Panjang kode Walsh 2n yang dapat dibangkitkan maka kita masukkan L=32. Sehingga jika masukkandengan mengikuti operasi matriks recursive seluruh nilai r dan k, maka akan kita dapatkan

H⎡H n1 H n1 ⎤ (4) panjang kode 32 dengan jumla(h2.m15a)ksimal user 31.

n = ⎢⎣ n1 Hn1 ⎦

Dengan kata lain akan terbentuk matirks 31x32.Sebenarnya matirks yang dihasilkan adalah

Matriks H ndengan ukuran 2n × 2n dibentuk matriks komplek, kemudian kita konversikan untuk

menggunakan matriks H n1dengan ukuran nilai yang lebih kecil dari 0 menjadi -1 dan lebih

besar dari 0 menjadi 1. Kemudian dari bilangan real2n1 × 2 n1 dengan

2

baris dari matriksn

user.

2.2.3 Golay Code [4]

pada persamaan 2.4. Setiapmemberikan kode untuk satu

merupakan satu set deret yang

dan imajiner yang dihasilkan, bisa kita mabil salahsatunya, karena keduanya memiliki ssusunan yangsama.

Untuk mendapatkan panjang kode yang laindilakukan hal yang sama, tinggal memasukkanpanjang L yang dikehendaki.

terbatas (± 1) , dengan panjang L dan

menunjukan bahwa k adalah elemen dari2.3 Kanal2.3.1 dditive White Gaussian Noise

Kita dapat menggambarkan thermal noisefungsi autokorelasi dari deretan Ai . A merupakan sebagai sebuah proses acak zero-mean Gaussian.satu deretan yang komplementer jika dan hanya jika:

(5)

Golay Code adalah salah satu kode spreading yang

Proses Gaussian, n(t), adalah sebuah fungsi randomyang memiliki nilai, n, dalam setiap waktu yangberubah-ubah, t, adalah bersifat statistik yangmemenuhi karakter dari probability density function(pdf) Gaussian, p(n) [6]

orthogonal, susunannya berulang yang didefinisikan 1 ⎡ 1 ⎛ n ⎞ ⎤ (11)dengan matrik CG , yang dimulai dengan matrik p (n) = exp⎢ ⎜ ⎟ ⎥σ

L

CG2 .

σ2π 2 ⎝ ⎠

(6)

dan secara umum didefinisikan dengan persamaan:(7)

dengan σ 2 adalah variansi dari n. Gaussian densityfunction ternormalisasi pada sebuah proses zero-mean dihasilkan dengan menganggap bahwaσ =1.Sketsa probability density function (pdf) yangternormalisasi digambarkan pada Gambar 3 [5].

Pemodelan dari kanal Additive Whitedengan nilai AL dan BL

Gaussian Noise diperlihatkan pada Gambar 4 [9].Didefinisikan sinyal informasi sm (t)

(2.8) ditransmisikan pada interval 0 ≤ t ≤ T , maka sinyalterima setelah terdistorsi noise adalah:

r(t )= sm (t )+ n(t ), 0 ≤ t ≤ T


ISSN: 1907-5022

C-3

2

Bc

⎨ ⎠⎝

p (n) = 1 exp⎡ 1 ⎛ n ⎞ ⎤ a. Delay Spread dan Bandwith Koheren⎢ ⎜ ⎟ ⎥

0, 399

0, 3

σ2π

σ

2 ⎝σ ⎠ Delay Spread dapat didefinisikan sebagaiparameter yang mendeskripsikan karakteristik darirespon impuls kanal pada domain waktu. Adapunkarakteristik respon kanal pada domain frekuensi

∞ ..... - 3 - 2 - 1

0, 2420, 2

0, 1 2σ0, 054

0 1n

σ =1

2 3 ..... ∞

diwakili oleh parameter coherence bandwidth.Ketika sinyal yang dikirim memiliki bandwith

lebih besar dari bandwith koheren, maka sinyalterkena frequency selective fading. Ketika sinyalyang ditransmisikan memiliki bandwith lebih kecildaripada bandwith koheren, maka sinyal terkena flatfading. Nilai dari coherence bandwidth (Bc) dapat

Gambar 3. Probability density function (pdf) dihitung dengan pendekatan sebagai berikut [7]:ternormalisasi B ≈ 1

c T(14)

sinyal kirim sinyal terima+

mdengan Tm adalah maximum excess delay time.

s m (t )

noise n(t)

r(t )= sm (t )+ n(t ) b. Doppler Spread dan Waktu KoherenDoppler Spread (Bd) adalah parameter yang

merepresentasikan ukuran pelebaran spektrumkarena adanya perubahan dari kanal setiap waktu.

Gambar 4. Pemodelan kanal AWGN

2.3.2 Kanal Multipath FadingFading disebabkan oleh interferensi

diantara dua atau lebih versi dari sinyal yang dikirimyang datang di penerima dengan perbedaan waktuyang singkat. Sinyal ini disebut sinyal multipathyang bergabung pada antena penerima untukmemberikan sinyal penjumlahan dengan amplitudadan fasa yang berubah-ubah. Sinyal multipathtergantung pada distribusi dari intensitas dan relatifwaktu propagasi dari sinyal.[5]

Ketika dikirim sebuah sinyal sinusoidal murnidengan frekuensi f, maka spektrum sinyal terimaakan mempunyai komponen spektral dalam range(f–fd) sampai (f+fd), dengan fd adalah Doppler shift.Besarnya pelebaran spektral tersebut tergantungpada fd. Ketika bandwidth sinyal baseband jauhlebih besar daripada Bd, maka pengaruh dariDoppler Spread dapat diabaikan oleh penerima.[5]

Coherence Time (waktu koheren) merupakanbesaran statistik dari durasi waktu saat responimpuls kanal pada dasarnya tidak berubah. Sebagaipendekatan, Coherence Time (Tc) dapat dihitungdengan.[5,7]

2.3.3 Doppler shiftKetika adanya pergerakaan relatif antara T ≈ 1

d max

(15)

pemancar dan penerima, maka akan mengakibatkanDoppler shift, sehingga akan menyebabkan adanyapelebaran spektral sinyal yang diterima.

Dengan Bdmax adalah besarnya Doppler Spreadmaksimum yang diperoleh dari [5]:

vPerubahan fasa pada sinyal terimadisebabkan oleh perbedaan panjang lintasan, adalahsebagai berikut [5]:

Bd max =

λ

(16)

∆ Φ = 2 ⋅ π ⋅ K = 2 ⋅ π ⋅ v ⋅ dt

cos x(12)

Ketika sinyal yang dikirim memiliki durasisimbol lebih lambat daripada coherence time, maka

λ λ sinyal tersebut akan mengalami slowfading.

dan karenanya jelas terlihat akan merubah dalamfrekuensi, atau Doppler shift, yang diberikan oleh fddengan [5]:

Sedangkan ketika sinyal yang ditransmisikanmemiliki durasi simbol lebih cepat daripadacoherence time, maka sinyal tersebut akan terkena

f = 1 ⋅ ∆ Φ = v

cos x(13) fast fading.

d 2 ⋅ π dt λBesar fd akan maksimum saat cos x = 1,

kondisi ini diberikan saat sinyal datang dari arahyang berlawanan terhadap pergerakan antena user.

S

K

2.3.4 Rayleigh Fading [5]Pada kanal radio yang selalu berubah-ubah,

distribusi Rayleigh pada umumnya digunakan untukmendeskripsikan statistik perbedaan waktu darienvelope yang diterima untuk sebuah sinyal fading.Distribusi Rayleigh mempunyai fungsi kerapatanprobabilitas seperti yang ditunjukkan padapersamaan:

⎧ r ⎛ r 2 ⎞a exp ⎜ a ⎟ (0≤ ra ≤ ∞)x x

A m Bp ( ra ) = ⎪σ 2

⎪⎩0

⎜ 2σ 2

⎟(ra ≤ 0) (17)


ISSN: 1907-5022

C-4

v

Gambar 5. Pergerakaan relatif antara pemancar danpenerima

dimana: σ = nilai rms dari level sinyal yang diteimasebelum detektor

σ2 = daya waktu rata-rata dari sinyal yangditerima sebelum detektor


ISSN: 1907-5022

C-5

Kode HadamardKode PNKode ZadoffKode Golay

a

r

a a

BE

RB

ER

2

2

0

Probabilitas bahwa selubung dari sinyal yangditerima tidak melebihi suatu harga Ra yang spesifikditunjukan dengan Cumulative DistributionFunction (CDF) atau fungsi distribusi kumulatif:

P(R ) = P (rRa

≤ R ) = ∫ p(r )dr⎛=1 exp⎜ R 2 ⎞a ⎟

2

(18)

a ra a a a a0

⎝ 2σ ⎠Nilai rata-rataadalah:

rmean

dari distribusi Rayleigh Gambar 8. Model Penerima DSSS

∞

r = E[r ] = ∫ r p(r )dr =σπ =

1,2533σ

(19) 4. HASIL SIMULASI4.1 Simulasi pada kanal AWGN dan Rayleigh

amean

2

a a a a0 Terlihat pada Gambar 9 dengan menggunkan

SF = 32 untuk setiap kode, kinerja sistem sangatσ merupakan varian dari distribusi Rayleighyang

a

mewakili daya ac pada selubung sinyal.

buruk hanya mencapai BER sekitar 10-1. Hal iniselain disebabkan oleh penggunaan korelator

∞

σ 2 = E[r2] E2[r ] = ∫ r 2 p(r )dr σ =2

(20) konvensional juga dikarenakan penggunaan SF yang

ra aa a a a

0kecil hanya 32.

Penggunaan SF yang lebih besar memberikan

= σ 2 ⎜ 2 π ⎟ = 0.4292σ 2(21) kinerja sistem yang lebih baik, seperti terlihat pada⎛ ⎞

⎝ 2 ⎠ Gambar 10. Dan disini terlihat ada perbaikan kinerjasistem untuk penggunakan keempat kode. Pada SNR

Untuk menghitung nilai tengah rapersamaan (22) berikut ini

ra median

dapat digunakan -5 dB, yang sebelumnya BER hanya mencapaisekitar 10-0.65-10-0.7 menjadi 2.10-2-4.10-2.

Jumlah User 3 Spreading Factor 32

1 = ∫ p(r )dra ⇒ rmedian

= 1,177σ

(22)-0.5

2 010

3. MODEL SIMULASI SISTEMSecara umum, diagram blok model sistem

komunikasi DS-CDMA yang akan disimulasikan

-0.610

-0.7

ditunjukkan pada gambar di bawah ini: 10

USER 1s1 (t) n(t)

-0.810

USER 2

USER 3

USER N

s2 (t)

s3 (t)

sN (t)

+ +KANAL

r(t)PENERIMA

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20SNR (dB)

Gambar 9. Grafik kinerja sistem pada kanal AWGNdan Rayleigh untuk jumlah user = 3 dan spreading

factor 32


Gambar 6. Model simulasi secara umum 10

3.1 Bagian Pengirim-1

Bagian pengirim terdiri dari generator data, 10

modulator BPSK dan spreader. Model pengirimDSSS dapat dilihat pada Gambar 7.

-210

-310


Gambar 7. Model Pengirim DSSS

3.2 Bagian PenerimaBagian penerima terdiri dari despreader,

modulator BPSK, correlator dan keputusan. Modelpenerima DSSS dapat dilihat pada Gambar 8.


ISSN: 1907-5022

C-6

-410-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

SNR (dB)

Gambar 10. Grafik kinerja sistem pada kanalAWGN dan Rayleigh untuk jumlah user = 3 dan

spreading factor 64

Dan untuk SF = 128, pencapaian target BERuntuk kode Walsh pada nilai SNR = -4,5 dB, kodeGolay pada nilai SNR = -3, kode PN pada nilai SNR= 2,5.


ISSN: 1907-5022

C-7

Otokorelasi kode 1Korelasi kode 1 dan 2

BE

RB

ER

BER

BE

RR

BE

R

-3

10

60


10Kode HadamardKode PN

-1 Kode Zadoff10 Kode Golay

Dengan adanya penambahan jumlah user,keempat kode tidak bisa mencapai BER target.Seperti terlihat pada Gambar 15.

010

-210

-110

-310

-210

10-4 Hadamard Flat Fading10-3 PN Flat Fading

Zadoff Flat FadingGolay Flat Fading

10-5 Hadamard Freq. Selective-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 -4

10 PN Freq. SelectiveSNR (dB)

Gambar 11. Grafik kinerja sistem pada kanalAWGN dan Rayleigh untuk jumlah user 3 dan

spreading factor 128

4.2 Simulasi Kapasitas SistemSama seperti pada simulasi sebelumnya, maka

pada gambar 12 dan 13 dilakukan analisis kapasitassistem ketika dibebani user.

Zadoff Freq. SelectiveGolay Freq. Selective

-510-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

SNR (dB)

Gambar 14. Grafik kinerja sistem pada kanal Flatfading dan Freq. selective fading untuk jumlah user

= 30

10

100 10-1

-1 -210 10

-210 10

-3

Hadamard Flat FadingPN Flat FadingZadoff Flat FadingGolay Flat FadingHadamard Freq. SelectivePN Freq. Selective

-410 Zadoff Freq. SelectiveGolay Freq. Selective

Kode Hadamard-410 Kode PN

Kode ZadoffKode Golay

-5100 5 10 15 20 25 30 35

Jumlah User

Gambar 12. Grafik kapasitas sistem pada kanalAWGN dan Rayleigh untuk nilai SNR = 0 dB

Terlihat dari grafik 12 dan 13 bahwa, denganadanya penambahan SNR dari 0 dB menjadi 5 dBmaka akan menambah jangkauan kapasitas sistem.Terlihat untuk kode Walsh masih mencapai targetBER sampai 25 user, kode Golay sampai 12 userdan untuk PN dan Zadoff-Chu hanya sampai 4 user.

010

-510-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

SNR (dB)

Gambar 15. Grafik kinerja sistem pada kanal Flatfading dan Freq. selective fading untuk jumlah user

= 7

4.4 Analisis Nilai Korelai KodeDari hasil simulasi, didapatkan bahwa dari

keempat kode yang digunakan menunujukkan bahwakode Hadamard memberikan kinerja terhadap sistemyang paling baik. Dibandingkan dengan kode Golayyang sama-sama merupakan kode orthogonal, kodeHadamard masih lebih baik dalam memberikanperbaikan kinerja sistem.

Korelasi PN Code

120-1

10

100

-210

80

-310

-4 Kode Hadamard10 Kode PN

Kode ZadoffKode Golay

-5100 5 10 15 20 25 30 35

Jumlah User

40

20

-100 -50 0 50 100τ (sampel)

Gambar 13. Grafik kapasitas sistem pada kanalAWGN dan Rayleigh untuk nilai SNR 5 dB

4.3 Pengaruh Selektifitas KanalPada saat kondisi kanal frekuensi selektif

fading, terlihat dari Gambar 14 bahwa terjadipenurunan kinerja sistem.

Gambar 16. Grafik Auto korelasi dan Korelasisilang untuk kode PN


ISSN: 1907-5022

C-8






RR

R

BE

RB

ER

BE

R

120

100

Korelasi Hadamard Pada v=0km/jam0

10

-110


80 -210

60-3

10

40

-410

20

-100 -50 0 50 100τ (sampel)

Gambar 17. Grafik Auto korelasi dan Korelasisilang untuk kode Walsh Hadamard

Untuk kode PN dan Zadoff-Chu yang sama-sama bukan kode orthogonal, keduanya memberikankinerja terhadap sistem relatif sama. Dan tentunyaperbaikan yang diberikan lebih rendah dibandingdengan dua kode yang lain.

Korelasi Zadoff

-510-20 -15 -10 -5 0 5 10

SNR (dB)

Gambar 20. Grafik kinerja sistem pada kecepatan 0Km/ jam

Semakin kecepatan user bertambah, makaakan tampak pula bahwa perbaikan kinerja sistemyang diberikan oleh masing-masing kode mengalamipenurunan.

Pada v=5 km/jam0

10

120-110

100-2

10

80

-31060

-440 10

20-510-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

SNR (dB)

-100 -50 0 50 100τ (sampel)

Gambar 18. Grafik Auto korelasi dan Korelasisilang untuk kode Zadoff-Chu

Gambar 21. Grafik kinerja sistem pada kecepatan 5Km/ jam

Pada v=100 km/jam

120

010

Korelasi Golay

-110

100-2

10

80

-310

60

-410

40

20

-100 -50 0 50 100τ (sampel)

Gambar 19. Grafik Auto korelasi dan Korelasisilang untuk kode Golay

4.5 Simulasi Dengan Pengaruh Kecepatan UserTampak pada grafik 20, 21, dan 22, bahwa

kinerja sistem akan semakin berkurang ketikapergerakan user semakin cepat, dengan kata lainbahwa frekuensi dopplernya meningkat.

-510-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

SNR (dB)

Gambar 22. Grafik kinerja sistem pada kecepatan100 Km/ jam

5. KESIMPULAN DAN SARAN5.1 Kesimpulan

Dari makalah ini dapat diperoleh kesimpulansebagai berikut:1. Pada simulasi kinerja system pada kanal

AWGN dan Rayleigh, dengan SF=32 kempatkode tidak bisa mencapai BER target baik untukjumlah user 3 ataupun 7.

2. Untuk SF=64 ada perbaikan yang diberikan olehkode Walsh, PN, dan Golay untuk jumlah user=3 pada rentang SNR 5 – 10 dB dan untuk


ISSN: 1907-5022

C-9

jumlah user =7 hanya kode walsh yang bisamencapai BER target pada SNR 8 dB.

3. Pada SF=128 ada perbaikan yang signifikan,untuk jumlah user =3 kode Walsh, Golay danPN mencapai target BER pada rentang SNR -5– 3 dB dan untuk jumlah user 7 ada penurunan,hanya Walsh dan Golay yang mencapai TargetBER masing-masing pada SNR -3 dB dan 2,5dB.

4. Pada kondisi kanal terkena noise AWGN danpada kanal Rayleigh, kode Walsh Hadamardmemberikan kinerja terhadap sistem paling baikdibandingkan dengan ketiga kode lainnya.

5. Pada kondisi terburuk, ketika kanal padakondisi frekuensi selektif dengan jumlah user 3,kode Golay mampu mencapai target BER,masih lebih baik dibandingkan dengan kodeWalsh Hadamard. Pada jumlah user 7 kodeGolay masih memberikan kinerja yang lebihbaik dari pada kode Walsh Hadamard. Sepertiterlihat pada gambar 4.9 dan 4.10. Artinya kodeGolay cocok untuk digunakan ketika kanal padakondisi frekuensi selektif.

6. Untuk kapasitas sistem sangat dipengaruhi olehpanjang kode penebar yang digunakan. Grafikkapasistas sistem akan semakin menurun seiringdangan pertambahan jumlah user. Dan kinerjasistem akan mengalami titik jenuh ketika jumlahuser mendekati panjang kode yang digunakan.

7. Pada SNR 5 dB kode walsh masih mampumenangani jumlah user sampai 25 user padaBER target dan untuk SNR 0 dB hanya mampusampai 12 user. Penambahan nilai SNR danpenggunaan panjang kode akan meningkatkankapasitas sistem.

8. Kode Walsh dan Golay memberikan kinerjaterhadap sistem relatif sama dan tentunya lebihbaik dari kode PN dan Zadoff-Chu. Jika dilihatdari grafik korelsi, keduanya memiliki nilai autokorelasi yang tinggi dan nilai korelasi silangyang rendah.

9. Untuk kode PN dan Zadoff-Chu yang sama-sama bukan kode orthogonal, keduanyamemberikan kinerja terhadap sistem relatifsama. Dan tentunya perbaikan yang diberikanlebih rendah dibanding dengan dua kode yanglain. Hal ini bisa kita lihat dari grafik korelasiPN dan Zadoff-Chu pada gambar 4.10, yangmenunjukkan nilai korelasi silang yang masihcukup tinggi. Selain itu juga kedua kode inimemilki niali auto korelasi yang tinggi tetapihanya pada sample 0, sehingga ketika terdelaymaka perbaikan terhadap kinerja sistemmemburuk.

10. Kinerja sistem akan semakin berkurang ketikapergerakan user semakin cepat, dengan kata lainbahwa frekuensi dopplernya meningkat

5.2 Saran1. Makalah selanjutnya dapat dikembangkan

dengan menggunakan jenis kode penebar yanglain, terutama untuk jenis kode penebarkomplek.

2. Pada makalah ini sinkronisasi kode penebardianggap sempurna. Untuk makalah selanjutnyadapat dikembangkan dengan menerapkan

sinkronisasi kode penebar (tracking andaquicition).

3. Untuk makalah selanjutnya bisa disimulasikanpada sistem MC-CDMA, terutama untukpenggunaan jenis kode penebar komplek.

4. Sistem komunikasi yang telah dimodelkanmasih sangat sederhana, source coding, channelcoding dan error control tidak dipakai sehinggakinerjanya masih berkisar pada102 <BER<104 . Untuk makalah selanjutnyaperlu dibuat model yang lebih nyata agar dapatdicapai kualitas BER yang lebih baik.

5. Untuk kajian makalah lebih lanjut, perlu jugakiranya untuk dilakukan makalah pada arahreverse/ downlink.

PUSTAKA[1] Eduardus Primus de Rosari, Analisis

Performansi Sistem Wide Band MC-CDMApada Jaringan Komunikasi Radio di dalamRuangan, STTTelkom Bandung, 2004.

[2] Hanzo L, L-L Yang, E-L.Kuan, K.Yen, Singleand Multicarrier CDMA, IEEE Press-JohnWiley, 2000.

[3] Ir. J. Meel, Spread Spectrum Introduction, DeNayer Institute, 1999.

[4] John G Proakis, Digital communication, NewYork : Mc Graw-Hill, 1995.

[5] Nurhandono David, Analisis Kinerja Sub-Optimal Linear Multiuser Detection padaSistem DS-CDMA, STTTelkom Bandung, 2005.

[6] Rappaport, Theodore S., WirelessCommunications: Priciples and Practice,Prentice-Hall, 2002.

[7] Richard van Nee, Ramjee Prasad, OFDM forWireless Multimedia Communications, Boston :Artech House, 2000.

[8] S. Hara and R. Prasa, Overview of MulticarrierCDMA, IEEE Communication Magazine,December 1997.

[9] S. Nobilet, J-F. H´elard, D. Mottier, SpreadingSequences for Uplink and Downlink MC–CDMA Systems: PAPR and MAI Minimization.

[10] V.M. Da Silva and E.S. Sousa, “Performance ofOrthogonal CDMA Codes for Quasi-Synchronous Communication System”, Proc.Dari IEEE ICUPC ’93, Ottawa, Canada,Oktober, hal. 995-999.

SIMULASI SISTEM DS-CDMA DENGAN BERBAGAI KODE PENEBAR

Documents

Transcript of SIMULASI SISTEM DS-CDMA DENGAN BERBAGAI KODE PENEBAR