OPTIMASI LINTAS LAPISAN PADA KOOPERATIF DI DALAM GEDUNG

(1)

OPTIMASI LINTAS LAPISAN PADA

SISTEM KOMUNIKASI

KOOPERATIF DI DALAM GEDUNG

Bayu Sampurna (2206 100 180) (2206 100 180)

Dosen Pembimbing :

1 P f D I G t H d t M E

1. Prof. Dr. Ir Gamantyo Hendrantoro, M.Eng. 2. Nyoman Gunantara, ST. MT

(2)

LATAR BELAKANG

¾ Adanya gangguan multipath fading yang menyebabkan menurunnya kinerja sistem komunikasi.y j

¾ Teknik MIMO sulit diterapkan untuk mengatasi multipath fading .

¾ Sistem komunikasi kooperatif mulai diperhitungkan dalam mengatasi masalah ini, khususnya di dalam gedung.

¾ Optimasi lintas lapisan mulai diperhitungkan guna mendapatkan kinerja sistem yang semakin baik.j y g

¾ Penambahan optimasi BER pada sistem menunjukkan peningkatan kualitas sinyal pada penerima

(3)

PERMASALAHAN

¾Bagaimana pemodelan kanal pada sistem komunikasi

kooperatif di dalam gedung ?

¾Bagaimana proses penambahan perhitungan BER

pada sistem? pada sistem?

¾Bagaimana pengaruh optimasi lintas lapisan pada

sistem komunikasi kooperatif di dalam gedung dengan adanya penambahan perhitungan BER ?

(4)

BATASAN MASALAH

¾ Konfigurasi sistem terdiri atas dua sumber, satu tujuan dan 6 node yang dibangkitkan secara acak pada area dengan 6 node yang dibangkitkan secara acak pada area dengan ukuran 200x200 meter.

¾ Propagasi yang digunakan merupakan propagasi di dalam gedung.

¾ Permasalahan multipath fading dianggap telah diatasi oleh t k ik di it

teknik diversity.

¾ Metode forwarding yang digunakan pada sistem adalah DF.

¾ M d l i di k d l h BPSK

¾ Modulasi yang digunakan adalah BPSK

(5)

TUJUAN

¾ Mengetahui pemodelan kanal pada sistem komunikasi

kooperatif di dalam gedung kooperatif di dalam gedung.

¾ Mengetahui proses penambahan perhitungan BER

pada sistem.

¾ Mengetahui pengaruh optimasi lintas lapisan pada

sistem komunikasi kooperatif di dalam gedung dengan p g g g

(6)

METODOLOGI

(7)

(8)

PEMBANGKITAN

RANDOM NODE

Tabel 1. Posisi Node

No Node Posisi (sumbu x,y) 1 Node 1 53, 61 2 Node 2 39, 180 3 Node 3 72, 177 4 Node 4 84, 131 5 Node 5 175, 28 6 Node 6 158, 190

(9)

(10)

Kanal di dalam gedung

g

Perhitungan gain kanal dengan menggunakan

persamaan (1) dengan terlebih dahulu menghitung persamaan (1) dengan terlebih dahulu menghitung

(11)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (1)

Perhitungan konsumsi daya awal dengan menggunakan persamaan :

(12)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (2)

Perhitungan data rate dengan menggunakan

persamaan : persamaan :

Dari persamaan (4) dan (5) dibandingkan dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2

(13)

Tabel 2. Data rate tiap node

No Posisi Data rate (bps/Hz)

Sumber 1

1 Sumber 1 ke node 1 7 4209

Tabel 2. Data rate tiap node

1 Sumber 1 ke node 1 7,4209 2 Sumber 1 ke node 2 8,3576 3 Sumber 1 ke node 3 8,0522 4 Sumber 1 ke node 4 7 1395 4 Sumber 1 ke node 4 7,1395 5 Sumber 1 ke node 5 8,9302 6 Sumber 1 ke node 6 7,6458 Sumber 1 ke tujuan 7 1171 Sumber 1 ke tujuan 7,1171 Sumber 2 7 Sumber 2 ke node 1 9,8564 8 Sumber 2 ke node 2 9 3675 8 Sumber 2 ke node 2 9,3675 9 Sumber 2 ke node 3 8,8135 10 Sumber 2 ke node 4 8,7058 11 Sumber 2 ke node 5 9,0349 11 Sumber 2 ke node 5 9,0349 12 Sumber 2 ke node 6 9,0698 Sumber 2 ke tujuan 8,5378

(14)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (3)

Menentukan kapasitas trafik tiap link :

1 Menentukan source rate optimal dengan persamaan (6) 1. Menentukan source rate optimal dengan persamaan (6)

(15)

(16)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (4)

Menentukan nilai BER tiap link :

1 Menentukan persamaan Eb/No untuk modulasi BPSK

1. Menentukan persamaan Eb/No untuk modulasi BPSK 2. Menentukan persamaan BER untuk modulasi BPSK

- Æ (12)

(17)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (5)

1. Menentukan persamaan Eb/No untuk modulasi BPSK

Æ

(14)

-

Æ

(14)

(18)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (6)

2. Menentukan persamaan BER untuk modulasi BPSK : (15)

Probabilitas error transmisi langsung :

(16) (16)

P b bili i i k if

Probabilitas error transmisi kooperatif :

(19)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (7)

Menentukan daya yang diterima(Pr) pada tiap link

untuk menghitung nilai BER: untuk menghitung nilai BER:

(18)

di (19)

(20)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (8)

Memasukkan persamaan BER pada persamaan Lagrange:

(21)

LANGKAH-LANGKAH OPTIMASI (9)

Menentukan persamaan optimasi gabungan dari persamaan Lagrange untuk menentukan daya pada persamaan Lagrange untuk menentukan daya pada

physical layer :

(21) (21)

(22)

ANALISIS HASIL SIMULASI

(23)

ANALISIS KAPASITAS TRAFIK SUMBER 1

Tabel 3. Kapasitas trafik sumber 1

Posisi Kapasitas trafik (bps/Hz) Node 1 3.7105 Node 2 4.1788 Node 3 4.0261 Node 4 3.5698 Node 5 4.4651 Node 6 3.8229

(24)

ANALISIS KAPASITAS TRAFIK SUMBER 2

P i i i

Tabel 4. Kapasitas trafik sumber 2

Posisi Kapasitas trafik (bps/Hz) Node 1 4.9282 Node 2 4.6838 Node 3 4.4068 Node 4 4.3529 Node 5 4.5175 Node 6 4.5349

(25)

ANALISIS KONSUMSI DAYA SUMBER 1

Tabel 5. Konsumsi daya sumber 1 dengan nilai γ1=20

Node Total Konsumsi Daya Sumber 1 (mW) 1 4.1059 2 10 4347 2 10.4347 3 13.3527 4 3 9692 4 3.9692 5 5.2031 6 4 2762 G 6 4.2762

Gambar 5. Perbandingan konsumsi daya sumber 1 dengan nilai γ1

(26)

ANALISIS KONSUMSI DAYA SUMBER 2

Tabel 6. Konsumsi daya sumber 2 dengan nilai γ1=20

Node Total Konsumsi Daya Sumber 2 (mW) 1 13.3007 2 5.5184 3 5.1165 4 5.0409 5 5.7660 6 4.1734

Gambar 6. Perbandingan konsumsi daya sumber 2 dengan nilai γ1

(27)

ANALISIS NILAI BER SUMBER 1 DAN SUMBER 2

SUMBER 2

Tabel 7. Nilai BER tiap node

Jenis Transmisi Sumber 1 Sumber 2 Langsung 6.3467e-06 9.3179e-14

Node 1 1.3044e-11 9.2179e-19

Node 2 3.4566e-14 2.0679e-06

Node 3 1.6859e-28 7.3234e-03

Node 4 1.3520e-23 8.0710e-15

Node 5 1.7709e-15 8.4756e-09

(28)

ANALISIS OPTIMASI GABUNGAN SUMBER 1 DAN SUMBER 2

SUMBER 1 DAN SUMBER 2

Tabel 8. Daya pada physical layer

Node Optimasi Gabungan Pada Sumber 1(mW)

Optimasi Gabungan Pada Sumber 2 (mW) 1 _27.2279 _42.5636 2 _{43 3516}_43.3516 _{57 3298}_57.3298 3 _53.2808 _46.4837 4 _{52 9470}_52.9470 _{59 0652}_59.0652 5 _28.2424 _66.9799 6 _{31 9258}_31.9258 _{57 7817}_57.7817

(29)

(30)

ANALISIS OPTIMASI GABUNGAN DENGAN 30 KALI ITERASI

DENGAN 30 KALI ITERASI

Tabel 9. Pemilihan node sebagai relay terbaik

Posisi Sumber 1 Sumber 2

Node 1 ₃₃ ₄₄ Node 2 ₁ ₁ Node 3 ₁₁₁₁ ₇₇ Node 4 ₇ ₆ Node 5 ₄₄ ₉₉ Node 6 ₄ ₃

(31)

KESIMPULAN

(32)

KESIMPULAN (1)

( )

1. Pemodelan transmisi nirkabel yang terbaik dilakukan di dalam gedung adalah melalui metode kooperatif.

2. Kapasitas trafik transmisi kooperatif lebih besar dibandingkan dengan transmisi langsung, dang g, kapasitas trafik terbesarp untuk sumber 1 didapatkan melalui node 5 dengan nilai kapasitas trafik sebesar 4.4651 bps/Hz, sedangkan untuk sumber 2 didapatkan melalui node 1 dengan

nilai kapasitas trafik sebesar 4.9282 bps/Hz.

3. Total daya transmisi langsung lebih besar bila dibandingkan transmisi kooperatif, dan total daya minimum untuk sumber 1 didapatkan pada kooperatif, dan total daya minimum untuk sumber 1 didapatkan pada pengiriman melalui node 4 yaitu sebesar 3.9692 mW, sedangkan untuk

(33)

KESIMPULAN (2)

( )

3. Nilai bit error rate yang didapat melalui transmisi kooperatif lebih kecil

dibandingkan apabila melalui transmisi langsung. Nilai bit error rate terkecil untuk sumber 1 didapatkan melalui node 3 yaitu sebesar

1.6859e-28, sedangkan untuk sumber 2 didapatkan melalui node 1 yaitu

sebesar 9.2179e-19..

4. Dengan menggunakan teknik optimasi gabungan, didapatkan hasil bahwa pada sumber 1 daya optimasi gabungan yang terbesar didapatkan pada

node 3 ruang 2 yaitu sebesar = 53.2808 mW, sedangkan pada sumber 2 didapatkan pada node 5 ruang 3 sebesar = 66.9799 mW.

5. Dengan menggunakan teknik optimasi gabungan dengan iterasi sebanyak 30 kali dapat disimpulkan bahwa sumber 1 dan 2 memilih node yang memiliki nilai optimasi gabungan terbesar sebagai relay terbaik dalam