JARINGAN TELEKOMUNIKASI
Resume Teknik Multipleksing pada OFDM, OFDMA, dan MIMO:
1. Multipleksing merupaka suatu teknik telekomunikasi yang digunakan untuk mengirim beberapa data/informasi melalui sebuah saluran/kanal, dengan tujuan untuk menghemat saluran fisik pada transmisi telekomunikasi. adapun saluran fisiknya yaitu: kabel, antena, dan repeater.
2. Pada telekomunikasi wireless broadband terdapat beberapa teknik multipleksing, antara lain: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) , dan MIMO (Multiple Input Multiple Output).
3. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), merupakan suatu teknik transmisi telekomunikasi yang menggunakan lebih dari satu frekuensi (multiple carrier) dalam satu saluran. dimana setiap frekuensi carrier-nya saling tegak lurus (orthogonal). OFDM mentransmisikan data secara paralel dengan cara membagi data menjadi beberapa paket kecil, sehingga mampu menghemat bandwidth. Tiap sub-carrier pada OFDM disusun saling overlapping tanpa adanya interferensi. Dengan menggunakan teknik tersebut dapat menghemat bandwidth saluran sampai 50%.
4. Prinsip kerja OFDM, secara sederhana ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 1.Prinsip kerja OFDM.
Sumber: http://core.ac.uk/download/pdf/12342706.pdf
Pada bagian pengirim (transmitter), informasi atau data yang akan dikirim semula berbentuk serial kemudian dalam OFDM diubah menjadi paralel kemudian dimodulasi. Sinyal yang telah dimodulasi kemudian masuk ke dalam IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) untuk membuat frekuensi data saling orthogonal atau dengan kata lain IFFT berfungsi sebagai pemuat simbol OFDM. Setelah itu ditambahkan cyclic prefix sebagai pemisah frekuensi pembawa yang saling tumpang tindih. Cyclic Prefix merupakan salinan dari bagian akhir simbol OFDM yang ditambahkan pada awal simbol. Dengan menggunakan cyclic prefix akan mengurangi ISI (inter-symbol interference) dan ICI (inter-carrier interference). Setelah ditambahkan cyclic prefix, kemudian diubah lagi ke dalam bentuk serial setelah itu sinyal dikirim. Sinyal yang keluar dari transmitter berupa sinyal yang saling overlapping sehingga dapat menghemat bandwidth. Pada OFDM kondisi overlapping ini tidak menimbulkan interferensi antar kanal. Pada bagian penerima (receiver), sinyal diubah dari serial ke paralel kemudian dilakukan pelepasan cyclic prefix untuk mendapatkan simbol yang asli kembali. Kemudian masuk ke dalam FFT (Fast Fourier Transform). FFT berfungsi sebagai pengurai simbol OFDM yaitu memisahkan antara frekuensi carrier dengan simbol OFDM jordan spiz ike. Setelah itu sinyal didemodulasi dan sebelum diterima kembali dalam bentuk informasi, sinyal diubah terlebih dahulu dari paralel ke serial.
5. Kelebihan dan Kelemahan FDMA.
a. Kelebihan
- Efisien dalam penggunaan frekuensi.
- Tahan terhadap frequency selective fading.
- Tidak sensitif terhadap sinyal tunda.
- Mengurangi ISI (inter-symbol interference) dan ICI (inter-carrier interference) yang umumnya menjadi kendala pada saat transmisi.
b. Kelemahan
- Sensitif dengan carrier frequency offset.
- Mudah terkontaminasi dengan distorsi nonlinear.
- Sulit untuk mensinkronisasi sinyal.
- Mengalami rugi daya karena penambahan cyclic prefic.
- Memiliki PAPR (Peak to Average Ratio) yang cukup tinggi.
6. OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access), merupakan teknik akses jamak yang berdasarkan OFDM sebagai teknik modulasinya. Pada OFDMA, satu pengguna akan dimodulasi OFDM pada beberapa subcarriers. Pengguna pada OFDMA dibedakan dari frekuensi subcarriers yang dipakai seperti pada FDMA, tetapi keuntungan dibanding FDMA adalah guard band antar subcarriers yang diberikan pada tiap pengguna lebih sempit karena bisa saling overlap sehingga spektrum frekuensi lebih efisien dan dapat meningkatkan kapasitas.
7. Prinsip kerja OFDMA, perangkat pengguna ditentukan timeslot untuk proses transmisi, tetapi hanya satu perangkat pengguna dapat memancar selama sebuah timeslot tunggal. Kemudian dengan adanya sub kanalisasi pada OFDMA memungkinkan beberapa perangkat pengguna memancar pada waktu yang sama melalui sub kanal yang dialokasikan bagi pengguna. OFDMA memungkinkan pemberian subset sub carrier bagi user-user berbeda. Pada mode ini, subcarrier aktif dibagi ke dalam subset sub carrier yang disebut sub kanal. Tujuan utama sub kanalisasi ini adalah untuk mendukung skalabilitas, multiple access dan kemampuan pemrosesan susunan (array) antena. OFDMA juga memberikan pengurangan interferensi bagi pengguna dan meningkatkan kemampuan NLOS (non line of sight) yang merupakan hal utama pada sistem bergerak.
8. Kelebihan dan kelemahan OFDMA
a. Kelebihan
- Pemakaian rentang frekuensi yang lebih kecil. - Kuat terhadap frequency selective fading.
- Tidak sensitif terhadap delay spread.
b. Kelemahan
- Carrier frequency offset (CFO).
- Distorsi nonlinear.
- Sinkronisasi sinyal.
9. MIMO (Multiple Input Multiple Output) merupakan sebuah teknologi antena untuk komunikasi wireless broadband dengan antena ganda yang digunakan untuk kedua sumber transmitter dan receiver . Masing masing sirkuit antena untuk komunikasi di kombinasikan untuk meminimalkan error dan mengoptimalkna kecepatan data. Mimo adalah salah satu dari beberapa tipe dari teknologi smart antena. yang lainnya adalah MISO, SIMO. Variasi dari path dapat terjadi karena hasil dari banyaknya objek yang muncul dari samping atau sejajar dari path langsung antara transmitter dan receiver. Sebelumnya multipath ini hanya tersaji untuk memperkenalkan interferensi. MIMO terbagi menjadi dua jenis utama yaitu, Spatial Multiplexing dan Spatial Multiplexing.
10. Prinsip kerja MIMO, sistem radio lama, tidak bisa melakukan apa2 untuk memerangi inferensi multipath, mengandalkan sinyal utama sebagai kekuatan utama:
- Sebaliknya MIMO mengambil keuntungan dari propagasi multipath (direct dan reflected sinyal).
- MIMO menggunakan beberapa antena untuk mengirimkan beberapa sinyal paralel.
- Di lingkungan perkotaan, sinyal akan terpental pohon, bangunan tinggi dan mencapai penerima melalui berbagai path.
- Receiver Menggunakan sebuah algoritma/DSP untuk menmlah sinyal yang ganda untuk diproduksi menjadi sinyal yang utuh untuk mendapatkan data asli yang dikirim.
- MIMO meningkatkan jangkauan, throughput dan keandalan.
11. Kelebihan dan kekurangan MIMO
a. Kelebihan
- Sinyal pantulan (multi path) sebagai penguat sinyal utama sehingga tidak saling menggagalkan.
- Mempercepat koneksi wireless dan memperjauh jarak jangkauan.
- Menghemat penggunaan bandwidth dan peningkatan kapasitas kanal.
b. Kelemahan
- Adanya waktu interval yang menyebabkan sedikit delay pada antena yang akan mengirimkan sinyal, meskipun pengiriman sinyalnya sendiri lebih cepat.
- Waktu interval ini terjadi karena adanya proses dimana sistem harus membagi sinyal mengikuti jumlah antenna yang dimiliki oleh perangkat MIMO yang jumlahnya lebih dari satu.
