BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN

(1)

Analisis Reduksi PAPR Menggunakan Kombinasi Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension (ACE) Pada COFDM Untuk Sistem Televisi Digital Generasi Kedua (DVB-T2)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Performansi dari suatu sistem komunikasi wireless yang mempunyai kecepatan data tinggi atau kapasitas besar akan sangat dipengaruhi oleh interferensi akibat multipath yang terdapat pada kanal komunikasi wireless tersebut. Hal yang dapat mencegah interferensi akibat multipath ini yaitu dengan cara menggunakan teknik multicarrier Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), yang juga sudah banyak diaplikasikan di berbagai macam teknologi yang sudah ada sekarang ini, contohnya yaitu Wimax, LTE, DVB-T, DVB- T2, DVB-S, dan teknologi DAB. Selain itu teknik OFDM juga mempunyai efisiensi spektral yang sangat tinggi dibandingkan dengan teknik konvensional sebelumnya atau single carrier.

Selanjutnya untuk lebih meningkatkan ketahanan terhadap interferensi digunakan suatu teknik penggabungan antara coded modulation dan OFDM atau disebut dengan COFDM, teknik ini juga dapat meningkatkan coding gain yang diperoleh. Selain berbagai macam kelebihan yang dimiliki oleh COFDM ini terdapat juga beberapa kekurangan, salah satunya yang paling dominan yaitu tingginya nilai PAPR. Tingginya nilai PAPR yang dimiliki oleh sinyal COFDM ini akan menyebabkan perangkat High Power Amplifier (HPA) berada pada kondisi nonlinier, yang akan berakibat pada berkurangnya kualitas sinyal COFDM itu sendiri. Berdasarkan alasan ini reduksi nilai PAPR menjadi sangat penting apalagi jika digunakan pada sistem televisi digital generasi kedua atau DVB-T2, dimana sistem yang dikembangkan oleh European Telecommunications Standards Institute (ETSI) ini dirancang untuk dapat mengirimkan data dengan ukuran yang besar. Sehingga pada sistem ini terdapat peningkatan jumlah subcarrier yang dapat digunakan dibandingkan dengan sistem sebelumnya atau DVB-T. Pada sistem DVB-T2 ini jumlah subcarrier yang dapat digunakan bisa mencapai 32768 subcarrier dan dengan penambahan orde konstelasi sampai 256 QAM.

Banyak metode yang sudah digunakan untuk mereduksi nilai PAPR ini, metode yang paling sederhana diantaranya yaitu dengan menggunakan teknik clipping dan filtering. Akan tetapi metode ini mempunyai kelemahan yaitu akan meningkatkan BER dari suatu sistem.

Metode lain yang dapat digunakan yaitu dengan menggunakan coding, Selective Mapping (SLM), dan masih banyak lagi metode-metode lain yang sudah digunakan. Kekurangan utama dari berbagai macam metode tadi yaitu Side information (SI) harus ikut dikirimkan

(2)

2 untuk dapat mengembalikan sinyal informasi awal, hal ini akan menyebabkan kompleksitas dari suatu sistem meningkat.

Metode penurunan PAPR dapat menggunakan teknik kombinasi Tone Reservation (TR) dengan Active Constellation Extension (ACE). Teknik TR ide dasarnya adalah dengan mengalokasikan atau mencadangkan beberapa subcarrier dari sinyal COFDM yang disebut Peak Reduction Tones (PRT), kemudian nantinya PRT ini akan dirancang sedemikian rupa untuk membentuk suatu sinyal yang ketika dijumlahkan dengan sinyal awal maka nilai PAPR dapat berkurang. Subcarrier yang dialokasikan ini tidak membawa informasi, melainkan hanya digunakan untuk mengurangi nilai PAPR. Sedangkan pada teknik ACE ide dasarnya yaitu dengan cara merubah atau memperluas titik konstelasi terluar dengan batasan yang diperbolehkan untuk menghasilkan representasi lain dari konstelasi awal tetapi sebenarnya merupakan simbol yang sama.

Pada tugas akhir ini, dilakukan simulasi kombinasi teknik TR dengan ACE untuk mereduksi PAPR dengan menggunakan parameter DVB-T2. Selain itu sebelumnya juga dilakukan simulasi teknik reduksi PAPR jika hanya menggunakan teknik TR atau hanya menggunakan teknik ACE untuk sistem DVB-T2.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Mengukur kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM dengan menggunakan teknik Tone Reservation (TR) pada sistem DVB-T2 dengan mengubah-ubah parameter dari COFDM dan teknik TR, yaitu jenis mapper dan jumlah iterasi.

2. Mengukur kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM dengan menggunakan teknik Active Constellation Extension (ACE) pada sistem DVB-T2 dengan mengubah-ubah parameter dari COFDM dan teknik ACE, yaitu jenis mapper dan extension gain.

3. Mengukur kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM dengan menggunakan teknik kombinasi Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension (ACE) pada sistem DVB-T2.

4. Membandingkan kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM antara teknik Tone Reservation (TR), teknik Active Constellation Extension (ACE) dan teknik kombinasi Tone Reservation (TR) serta Active Constellation Extension (ACE) pada pada sistem DVB-T2.

(3)

3 1.3 Rumusan Masalah

Dalam pembahasan tugas akhir ini, rumusan masalah yang dapat digunakan adalah : 1. Bagaimana mengukur kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM dengan

menggunakan teknik Tone Reservation (TR) pada sistem DVB-T2 dengan mengubah- ubah parameter dari COFDM dan teknik TR.

2. Bagaimana mengukur kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM dengan menggunakan teknik Active Constellation Extension (ACE) pada sistem DVB-T2 dengan mengubah-ubah parameter dari COFDM dan teknik ACE.

3. Bagaimana mengukur kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM dengan menggunakan teknik kombinasi Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension (ACE) pada sistem DVB-T2.

4. Bagaimana membandingkan kinerja reduksi PAPR pada sinyal COFDM antara teknik Tone Reservation (TR), teknik Active Constellation Extension (ACE) dan teknik kombinasi Tone Reservation (TR) serta Active Constellation Extension (ACE) pada sistem DVB-T2.

1.4 Batasan Masalah

Untuk mengurangi perluasan materi dari pembahasan tugas akhir ini dan setelah melakukan penelitian lebih lanjut terhadap permasalah yang penulis hadapi, maka dalam pembahasan tugas akhir ini terbatas pada :

1. Sistem DVB-T2 yang dirancang hanya terbatas pada sisi pemancar.

2. Mode transmisi yang digunakan menggunakan mode 16 QAM dan mode FFT 4k.

3. Sistem pemancar yang dibuat hanya untuk mengetahui nilai PAPR yang didapat dan membandingkan nilai tersebut setelah digunakan teknik reduksi PAPR.

4. Sistem COFDM yang dirancang hanya terdiri dari channel coding dan interleaver, dimana jenis interleaver yang digunakan hanya menggunakan bit interleaver.

5. Hanya membahas teknik Tone Reservation (TR), Active Constellation Extension (ACE) serta kombinasi Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension (ACE) sebagai reduktor PAPR.

6. Unjuk kerja dinilai berdasarkan besarnya PAPR dengan grafik CCDF sebagai parameter pembanding antara skema yang digunakan.

7. Kriteria penilaian teknik reduksi PAPR yang dianalisis yaitu dari segi kemampuan teknik reduksi.

(4)

4 8. Kriteria penilaian teknik reduksi PAPR tidak membahas pengaruh terhadap nilai bit

error rate (BER) yang diperoleh.

9. Semua sistem yang dimodelkan dan disimulasikan menggunakan script m-file.

1.5 Langkah-langkah Penelitian

Langkah-langkah penelitian yang digunakan pada tugas akhir ini adalah : 1. Studi Literatur

Bertujuan untuk mempelajari sistem DVB-T2 dan apa yang dimaksud dengan COFDM serta PAPR, mencari tahu definisi dari teknik Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension (ACE). Adapun langkah-langkah yang ditempuh dalam studi literatur ini adalah :

 Mempelajari teknologi DVB-T2 secara umum.

 Mempelajari teknologi OFDM dan COFDM secara umum dan mempelajari kelemahan dari penggunaan teknik tersebut.

 Mempelajari PAPR, dimana PAPR yang tinggi adalah salah satu kelemahan dari penggunaan teknik COFDM.

 Mempelajari teknik-teknik untuk mereduksi PAPR pada sistem COFDM.

 Mempelajari parameter-parameter yang dibutuhkan dalam simulasi.

Studi ini dilakukan dengan cara mencari buku-buku referensi terkait, mengunduh informasi dari internet serta berdiskusi dengan pihak-pihak yang berpengalaman.

2. Simulasi

Proses ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana pemodelan yang tepat pada sistem DVB-T2 serta pemodelan untuk penggunaan teknik Tone Reservation (TR), Active Constellation Extension (ACE), serta teknik kombinasi Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension (ACE) dalam mereduksi nilai PAPR pada COFDM sehingga model tersebut dapat disimulasikan dengan perangkat lunak bantu, kemudian dianalisis.

3. Analisis dan Kesimpulan

Setelah mendapatkan hasil dari simulasi, maka langkah selanjutnya adalah menganalisis hasil simulasi tersebut untuk kemudian ditarik suatu kesimpulan mengenai kinerja teknik Tone Reservation (TR), Active Constellation Extension (ACE), serta kombinasi Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension

(5)

5 (ACE) sehingga dapat membuat saran untuk perbaikan dan pengembangan tugas akhir ini.

4. Penyusunan Laporan

Sebagai langkah untuk mendokumentasikan dasar teori yang mendukung proses pelaksanaan tugas akhir ini dari proses perancangan, simulasi, analisis dan penarikan kesimpulan, maka dilakukan proses penyusunan laporan akhir yang keluarannya berupa buku laporan tugas akhir.

1.6 Sistematika Penulisan

Secara umum sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini diberikan penjelasan mengenai latar belakang masalah, maksud dan tujuan pembuatan tugas akhir, perumusan masalah, batasan masalah, langkah- langkah pemecahan masalah serta sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Pada bab ini diberikan penjelasan mengenai dasar teori DVB-T2, Mode transmisi pada DVB-T2, COFDM, OFDM, PAPR, Tone Reservation (TR), dan Active Constellation Extension (ACE).

BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN SIMULASI

Pada bab ini diberikan penjelasan mengenai skema dan rancangan simulasi yang digunakan untuk mereduksi nilai PAPR pada sistem DVB-T2 dengan menggunakan teknik Tone Reservation (TR), teknik Active Constellation Extension (ACE), serta teknik kombinasi Tone Reservation (TR) dan Active Constellation Extension (ACE).

Selain itu dibahas juga bagaimana cara mengukur nilai PAPR pada sistem DVB-T2 tanpa menggunakan reduktor PAPR serta jika menggunakan reduktor PAPR.

BAB IV PENGUJIAN SISTEM DAN ANALISIS

Pada bab ini diberikan penjelasan mengenai analisis hasil simulasi yang diperoleh dari tahap perancangan sistem dan model simulasi.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini diberikan kesimpulan mengenai permasalahan yang dibahas berdasarkan serangkaian penelitian yang dilakukan. Selain itu, pada bab ini juga diberikan saran untuk pengembangan tugas akhir selanjutnya.