Sistem Transmisi Multicarrier Orthogonal CDMA.ps

7/22/2019 Sistem Transmisi Multicarrier Orthogonal CDMA.ps

http://slidepdf.com/reader/full/sistem-transmisi-multicarrier-orthogonal-cdmaps 1/10

SISTEM TRANSMISI MULTICARRIER ORTHOGONAL CDMASigit Kusmaryanto

http://sigitkus.lecture.ub.ac.id

Multicarrier CDMA adalah merupakan suatu kombinasi antara CDMA dengan

Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), dimana ada beberapa istilah yang dapat

menjelaskan sistem MC-CDMA antara lain :

MC-CDMA adalah bentuk dari CDMA atau spread spectrum, tetapi spreading

diaplikasikan pada frekuensi domain (berbeda dengan direct sequence CDMA yang

mengaplikasikan pada time domain).

MC-CDMA adalah bentuk dari direct sequence CDMA tetapi setelah spread ing

masih menggunakan Fast Fourier Transform (FFT).

MC-CDMA adalah bentuk dari orthogonal frequency division multiplexing (OFDM),

selanjutya MC-CDMA sering disebut CDMA-OFDM.

MC-CDMA adalah bentuk dari direct sequence CDMA tetapi kode sequencenya

adalah Fourier Transform dari Hadamard Walsh Sequence.

MC-CDMA adalah bentuk dari frekuensi diversitas dimana masing-masing bit

ditransmisikan secara simultan (dalam paralel) pada beberapa subcarrier yang

berbeda dan masing-masing subcarrier memiliki phase offset yang konstan. Set pada

frequency offset dari kode membedakan dari user-user yang tidak sama.

A. Pemancar Dan Penerima Multicarrier Orthogonal CDMA

Transmitter (Pemancar) dari teknik transmisi multicarrier orthogonal CDMA

ditunjukkan pada gambar 1 dan 2 . Pada pemancar, bit stream dengan durasi bit Ts dikonversi



dari serial ke paralel menjadi stream paralel M. Durasi bit baru pada setiap aliran adalah T =

MTs.

Masing-masing stream mengumpan sejumlah S stream paralel sedemikian rupa hingga

terdapat data stream yang sama pada S cabang.

GAMBAR 1. (a) PEMANCAR MULTICARRIER CDMA

(b) SPEKTRUM SINYAL YANG DITRANSMISIKAN

(a)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

(b)

1

2

3

M

1

2

S

Interleaver

Interleaver

Interleaver

X

XX

X X

X

Bit duration=Mtb

Data Tb

S(t)

PNk(t) cos (ω1t + φ1t)

PNk(t) cos (ωqt + φqt)

PNk(t) cos (ωst + φst)

P P

frequency



DataTb

GAMBAR 2. PENERIMA MULTICARRIER CDMA

Cabang–cabang S yang membawa data stream yang sama dinotasikan sebagai cabang

identical bit , dan setelah modulasi ferkuensi yang membawa data stream yang sama dinotasikan

sebagai carrier identical bit . Pada cabang identical bit , aliran data di interleave menjadi dua

cabang yang berdampingan, tiruan dari bit yang sama dipisah oleh interval ζ. Interleaving

dibutuhkan untuk medapatkan time diversity. Semua data stream di- spread dengan kode PN

yang sama dengan panjang N dan durasi chip Tc sedemikian sehingga T = NTc.

Pemisahan frekuensi antara dua carrier identical bit yang berturut-turut adalah

maksimum, seperti ditunjukkan pada gambar 1 (b). Bandwidth transmisi diasumsikan sebagai

bandwidth pass-band null-to-null 2/Tc, dimana Tc1 adalah durasi chip kode PN pada single

carrier (M=S=1). Bandwidth ini dijaga tetap untuk beberapa seleksi dari M dan S pada T c dari

durasi chip kode PN.

MTb

dt 0

MTb

dt 0

MTb

dt 0

De-Interleaver

De-Interleaver

De-Interleaver

1

2

SX

X

X

X

1

M

< / >0cos (ω1t + φ1t)

cos (ωst + φst)

cos (ωqt + φqt)

PNk(t)

r(t)



12

1cc T

MS T ×

+=

dimana :1

1 N

T T dan

N

MT T b

cb

c == .

Periode N dari persamaan urutan PN mengikuti :

11

2 N

MS

M N ×

+=

Keterangan : N1 adalah periode dari kode PN single carrier .

Karena itu untuk seleksi yang berbeda dari M dan S, panjang kode harus untuk menjaga agar

bandwidth transmisi tetap.

Definisi spectral gain pada sistem multicarrier sebagai ratio antara bandwidth yang

dibutuhkan dengan carrier MS jika menggunakan spektral yang tidak overlaping dan bandwidth

aktual digunakan untuk transmisi pada saat telah diperoleh overlaping sekitar 50 %, persamaan

dari spectral gain, yaitu :

( )

( )1

2

11

2

+=

×+

×

=MS

MS

T MS

T MS

gainSpectral

c

c

Keterangan : 2 disini sebagai pendekatan penambahan MS.

Sistem multicarrier yang ditujukan sebagai penambahan processing gain secara kasar

dengan dua faktor, diterangkan oleh 50% overlap dari lobe (cuping) utama dari spektral

multicarrier yang berdekatan.



Asumsi bahwa user CDMA adalah k, semuanya menggunakan sistem multicarrier

dengan seleksi yang sama dari M dan S serta power yang sama untuk semua carrier , sinyal yang

ditransmisikan dari pemakai ke-k adalah :

( )

( )=

+=MS

m

mk mk pk k t t at b P t s1

,, cos)()(2)( φ ω

keterangan : p = 1 + [(m-1) mod M]

bk,p(t) = aliran bit pada cabang identical bit yang merupakan masukan dari cabang ke p,

p = 1,2,…,M dari konversi serial ke paralel seperti ditunjukkan pada gambar

3.3, Itu terdiri atas deretan bit yang mengambil nilai ± 1 dengan probabilitas

yang sama.

Arus bit dinotasikan dengan0

, pk b , ada dari waktu nol sampai dengan T atau bit

sebelumnya masing-masing dinotasikan dengan penambahan atau pengurangan superscrip

dengan satu. }{ ,

i

pk b adalah independen dan didistribusikan secara identik untuk seluruh k,p,i.

Untuk penyederhanaan interleaving dihilangkan dengan

P : power yang ditransmisikan per carrier (dB)

ωm : frekuensi carrier ke-m (Hz)

φk,m : phase random untuk tiap carrier , didistribusikan secara uniform dalam [0,2π]

adalah independen dan didistribusikan secara identik untuk k dan m, dan ak (t)

adalah kode PN dari pemakai k, ak (t) yang terdiri dari deretan periodik dari chip

a1, a2, …,an, yang mengambil nilai ± 1.

Bit dan waveform chip berbentuk rectanguler , frekuensi-frekuensi orthogonal ωm memiliki

hubungan sebagai berikut ( ) :



: ( )c

mT

m π

ω ω 2

.11 −+=

dimana : m = 1,2,..,MS adalah jumlah carrier absolut dalam sistem.

Jika jumlah carrier relatif dalam group p adalah v, dimana v = 1,2,…,S. Selanjutnya jumlah

carrier absolut dalam sistem adalah ( ) :

q = p + M(v-1)

B. PERHITUNGAN EFISIENSI BANDWIDTH

Pada sistem MC-CDMA, transmitter MC-CDMA men- spread sinyal orthogonal

menggunakan spreading sequence dalam frequency domain. Hal ini penting sekali untuk

transmisi multicarrier yang mempunyai frequency non-selective fading melalui masing-masing

subcarrier . Untuk itu, jika laju sinyal asli adalah cukup tinggi menjadi subyek frequency

selective fading . Pertama-tama sinyal membutuhkan pengkonversian serial-to-paralel sebelum

spreading melalui frequency domain.

B1. Perhitungan Bandwidth

Bandwidth frekuensi yang dibutuhkan pada sistem OFDM-CDMA adalah :

Bmc = R x Gmc x (N+1)/N

Gmc = Bt /B I

Sedangkan bandwidth frekuensi yang dibutuhkan untuk sistem DS-CDMA

Bds = 2 x R x Gds

Keterangan : R(1/Ts) : Laju transmisi (bit/dt)

Gmc : Processing gain Multicarrier OFDM (dB)

Gds : Processing gain DS-CDMA (dB)



N : Jumlah dari subcarrier (= P x K mc)

Bt : Bandwidth transmisi (Hz)

BI : Bandwidth informasi (Hz)

B2. Perhitungan Efisiensi Bandwidth

Pada perhitungan efisiensi bandwidth akan diambil kasus untuk daerah berbukit dan

daerah bad urban, efisiensi bandwidth didefinisikan sebagai :

( )

N

r K

W

r K BE cb maxmax =∆

Keterangan : K max : Jumlah maksimum dari user yang simultan

r b : Laju bit (bit/dt)

r c : Laju kode (kode/dt)

W : Total bandwidth kanal = N r b/r c (Hz)

N : Panjang kode spread spectrum (m)

Dengan memakai analogi dari persamaan di atas maka perhitungan BE :

B

D BE =

Keterangan : D : Laju bit total (bit/dt)

untuk subcarrier K,

Gu T T mK D

+=

1

Untuk sebuah subcarrier tunggal,

Gu

sT T

m D+

=1



T u = 1/ ∆ f

B (total bandwidth kanal),

uT K B

1=

dimana : Tu : durasi simbol efektif (dt)

TG : guard interval (dt)

m : jumlah bit dalam satu simbol.

Perhitungan Bandwidth

Start

TentukanNilai Ts,Bt,BI,P

sT R1

=

i

t mc

B

BG =

mcG P N ×=

+××=

N

N G R B mcmc

1

End



Perhitungan Efisiensi Bandwidth

DAFTAR PUSTAKA

[1] Lee, W.C.1995. Mobile Cellular Telecommunications Analog and Digital System. McGraw-Hill, Inc.,Singapore

[2] Mobile Design Fundamentals. Howard W/ Somas & Co., Singapore

[3] Macario, R.C.V. 1997. Cellular Radio Principles and Design. MACMILLAN PRESS LTD. Second

Edition, London.[4] Proakis, J.G. 1995. Digital Communications, third edition. McGraw-Hill, New York[5] Peterson, R.L., Rodger E. Ziemer, and David E. Borth. 1995. Introduction to spread-spectrum

communications. Prentice Hall International, USA[6] Prasad, R. 1996. CDMA for Wireless Personal Communication. Artech House Publisher, Boston.

[7] Rapaport, T.S. 1986. Wireless Communication. Principle Practice, Upper Sadle Rive.[8] Viterbi, A.J. 1995. CDMA of Spread Spectrum Communication. McGraw Hill, New York.

uT

K B1

=

f T u

∆=

1

Start

Tentukan

Nilai ∆f,m,K,TG

Gu T T mK D

+=

1

Gu

sT T

m D+

=1

SubcarrierTunggal

Ya Tidak

B

D BE =

End

Sistem Transmisi Multicarrier Orthogonal CDMA.ps

Documents

Transcript of Sistem Transmisi Multicarrier Orthogonal CDMA.ps