ANALISIS KINERJA SISTEM HASIL SIMULASI
4.3. Perbandingan kinerja DOCSIS 2.0 vs OFDM dengan adanya ingress noise
Ingress noise yaitu komponen gangguan pada sinyal narrowband radio frequency (RF) yang berasal dari luar sistem. Penyebab ingress noise umumnya berasal dari adanya transmisi RF di udara bebas, seperti: radio CB, radio amatir, pesawat terbang, pemancar internasional short wave (SW), dan juga motor/mesin, peralatan rumah tangga dan mainan elektronik yang memancarkan nilai frekuensi tertentu. Pada simulasi, noise muncul untuk tiap SNR yang dikirim dengan beberapa paramater pembangkitan noise yang sesuai dengan CATV Upstream Channel Model, Rev 1.0. Noise ini merupakan modifikasi White Gaussian Noise. Sinyal yang terkena noise ini merupakan penjumlahan sinyal transmit dengan WGN yang telah dibentuk sedemukian rupa dan telah dikuatkan level amplitudo noisenya. Jadi terdapat blok filter dan gain noise pada simulasi pembangkitan noise ingress. Gain noise atau bisa juga disebut band noise ingress ini terletak pada awal frekuensi sinyal transmit, dengan lebar band ingress sebesar 20 Khz dari total BW yang ditransmisikan. Nilai gain noise diasumsikan sebesar 3dBv dan 6dBv.
Samuel Firmantua Panggabean : Analisis Kinerja Sistem OFDM Pada Jaringan Hfc Dengan Menggunakan Spesifikasi Docsis, 2010. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 SNR ( dB ) BER DOCSIS QPSK 3dBv DOCSIS QPSK 6dBv OFDM QPSK 3dBv OFDM QPSK 6dBv DOCSIS 16QAM 3dBv DOCSIS 16QAM 6dBv OFDM 16QAM 3dBv OFDM 16QAM 6dBv
Gambar 4.3 Perbandingan kinerja DOCSIS vs OFDM dengan noise ingress.
Pada gambar 4.3 dapat dilihat bahwa untuk modulasi QPSK terjadi perbaikan kinerja sebesar 5 dB untuk gain ingress sebesar 3dBv. Eror pada gain ingress tersebut hilang pada SNR 8dB untuk sistem OFDM, sedangkan pada DOCSIS eror baru dapat hilang pada SNR 13dB. Pada gain ingress sebesar 6dBv, perbedaan kinerja antara sistem OFDMdan DOCSIS cukup kecil. Untuk kondisi tanpa eror antara OFDM dengan DOCSIS pada gain ingress tersebut hanya sebesar 1dB. Eror hilang pada SNR 13dB untuk sistem OFDM dan 14dB untuk DOCSIS pada gain ingress 6dBv.
Sedangkan untuk teknik modulasi 16QAM kinerja OFDM menjadi lebih buruk. Tidak ada perbaikan/ penurunan nilai BER baik untuk gain ingress 3dBv dan 6dBv, bahkan untuk nilai SNR 20dB. Pada grafik BER pada nilai SNR dibawah 9dB OFDM memang lebih bagus jika dibandingkan dengan DOCSIS, tetapi ketika nilai SNR lebih dari 11dB pada gain ingress 3dBv dan lebih dari 9dB pada gain ingress 6dBv kinerja OFDM menjadi jauh lebih buruk jika dibandingkan sistem DOCSIS. Untuk SNR 20dB OFDM hanya memiliki BER sebesar 6.10-1 untuk gain ingress 6dBv dan BER 10-2 untuk gain ingress 3dBv. Sedangkan pada DOSIS eror dapat hilang pada SNR 19dB baik untuk gain ingress 3dBV maupun 6dBv. Hal-hal tersebut mungkin disebabkan oleh :
Samuel Firmantua Panggabean : Analisis Kinerja Sistem OFDM Pada Jaringan Hfc Dengan Menggunakan Spesifikasi Docsis, 2010.
1. Walupun modulasi 16QAM memiliki bitrate yang lebih tinggi dibandingkan dengan modulasi QPSK, tetapi 16QAM lebih rentan terhadap segala macam noise. Karena pada modulasi QAM perubahan amplitudo dan fasa pada kanal sangat berpengaruh disisi penerima, tetap jika dibandingkan dengan modulasi PSK noise pada kanal hanya berpengaruh pada perubahan fasa. Sedangkan noise ingress merupakan noise yang mempunyai karakteristik memiliki nilai amplitudo perusak yang cukup tinggi.
2. Pada DOCSIS sinyal yang terkena noise ingress akan langsung masuk ke demapping 16QAM. Sedangkan pada OFDM sinyal yang telah terkena noise tersebut masuk ke dalam blok FFT dulu untuk diubah dari domain waktu ke domain frekuensi dan dikembalikan ke sinyal semula. Maka sinyal yang sudah terkena noise tersebut akan menjadi lebih tidak mendekati sinyal asli.
3. Pada point kedua, masalah sistem DOCSIS akan langsung terselesaikan dengan adanya blok pengkodean reed-solomon, yang memiliki nilai koreksi kurang dari 7 simbol. Dengan adanya pengkodean tersebut maka untuk SNR 12dB nilai BER akan turun drastis, dan pada SNR 19dB nilai eror akan sama sekali hilang. Sedangkan pada OFDM kemampuan reed-solomon tidak akan bekerja secara maksimal karena kemungkinan untuk semua nilai SNR jumlah eror bisa lebih dari 7 simbol.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada diagram konstelasi 16QAM noise ingress pada lampiran B. Walaupun penyebaran sinyal pada diagram konstelasi yang lebih parah, DOCSIS memiliki jumlah eror yang relatif lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah eror pada OFDM.
4.4. Perbandingan kinerja DOCSIS 2.0 vs OFDM pada kanal
microreflections.
Microreflection terjadi akibat adanya perubahan media transmisi yang yang dapat menyebabkan nilai impedansi sumber tidak sama dengan nilai impedansi saluran dan beban. Microreflections dapat menyebabkan fenomena multipath-fading pada saluran transmisi coaxial. Pada simulasi, parameter microreflections baik nilai redaman maupun waktu delay sesuai dengan nilai yang tercantum pada Data-Over-Cable-Service-Interface Specifications- RF Interface
Samuel Firmantua Panggabean : Analisis Kinerja Sistem OFDM Pada Jaringan Hfc Dengan Menggunakan Spesifikasi Docsis, 2010.
Specification ,CM-SP-RFIv2.0-I06-040804. Microreflections atau efek multipath dapat menyebabkan ICI dan ISI yang sangat merusak suatu sinyal layaknya noise, tetapi kedua hal tersebut dapat diatasi dengan adanya cyclic prefix dan keorthogonal-an sistem OFDM. Maka kinerja OFDM akan jauh lebih baik dari sistem DOCSIS 2.0. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 SNR ( dB ) BER OFDM 16QAM dg CP 1/4 DOCSIS 16QAM DOCSIS QPSK OFDM QPSK dg CP 1/4
Gambar 4.4 Perbandingan kinerja DOCSIS vs OFDM pada kanal microreflections.
Pada gambar 4.4 dapat dilihat perbandingan kinerja yang cukup signifikan, baik untuk teknik modulasi QPSK maupun 16QAM. Terjadi perbaikan nilai SNR kurang lebih sebesar 4dB untuk modulasi QPSK dan kurang lebih 3dB untuk modulasi 16QAM. Pada modulasi QPSK untuk sistem OFDM eror dapat hilang pada SNR 4dB dan pada DOCSIS eror baru dapat hilang pada SNR 8dB. Untuk teknik modulasi 16QAM eror dapat hilang pada SNR 18dB untuk sistem OFDM sedangkan pada DOCSIS untuk SNR 20dB nilai eror masih ada. Perbaikan kinerja tersebut berasal dari sifat ke-orthogonalitasan sistem OFDM yang dapat mengatasi multipah dari sinyal-sinyal yang terdelay.
Samuel Firmantua Panggabean : Analisis Kinerja Sistem OFDM Pada Jaringan Hfc Dengan Menggunakan Spesifikasi Docsis, 2010.