Analisis Kapasitas Kanal Sistem MIMO STBC-OFDM pada Mobile WiMAX

ABSTRAKSI: Kapasitas kanal merupakan parameter yang penting untuk dianalisis karena menentukan nilai data rate maksimum yang dapat dicapai suatu sistem. Penggunaan sistem MIMO dapat meningkatkan kemampuan transfer data karena mampu mengurai lebih banyak informasi dibanding menggunakan antena tunggal. Salah satu skema yang digunakan dalam MIMO adalah STBC (Space-Time Block Code) yang menawarkan gain diversity. Selain menggunakan MIMO, teknik OFDM juga digunakan untuk meningkatkan keandalan sistem komunikasi dalam mengirimkan informasi. Analisis mengenai kapasitas kanal sistem MIMO STBC-OFDM perlu dilakukan untuk mengetahui peningkatan nilai data rate maksimum yang dapat dicapai oleh sistem yang menerapkan skema tersebut.Dalam tugas akhir ini, hal yang dianalisis adalah kapasitas kanal sistem MIMO STBC-OFDM pada Mobile WiMAX dengan standar IEEE 802.16/e. Sistem MIMO yang digunakan adalah sistem dengan 2 antena pemancar dan 2 antena penerima. Tujuan dari tugas akhir ini adalah mengetahui besar kapasitas kanal dan parameter yang mempengaruhinya pada sistem MIMO STBC-OFDM mobile WiMAX pada kanal frequency selective fading dan AWGN dengan permodelan kanal rayleigh. Perhitungan kapasitas kanal dilakukan berdasarkan persamaan kapasitas kanal MIMO STBC.Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada kondisi user bergerak dengan kecepatan 40 km/jam dan teknik mapping QPSK, pada SNR 20 dB terjadi peningkatan kapasitas kanal sebesar 2.4104 bps/Hz ketika jumlah antena pemancar dinaikkan dari 2 menjadi 4 antena pemancar. Pada SNR 20 dB dan user bergerak dengan kecepatan 40 km/jam, sistem MIMO STBC 2x2 dengan teknik mapping BPSK memiliki kapasitas kanal sistem sebesar 0.9173 bps/hz, sedangkan modulasi QPSK mampu meningkatkan kapasitas kanal hingga 1.5672 bps/Hz. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa penerapan MIMO dengan skema STBC dan teknik mapping QPSK menyebabkan sistem mengalami penurunan kapasitas kanal sebesar 2.6548 bps/Hz pada kondisi SNR 20 dB dan kecepatan user 40 km/jam dibandingkan dengan skema MIMO spatial multiplexing.Kata Kunci : MIMO, STBC, OFDM, kapasitas kanal, mobile WiMAX, IEEE 802.16/eABSTRACT: Channel capacity is an important parameter to analyze because it determines the maximum data rate that a system can achieve. The usage of MIMO system can improve the system’s ability in transmitting the data because it can transmit more informations in a given time slots compared to a system with single antenna. One of the schemes in MIMO is STBC (Space-Time Block Code) which offers gain diversity. Beside MIMO, OFDM is also implemented to obtain a more reliable communication system. Analysis on channel capacity of MIMO STBC-OFDM is needed to consider the increasing in maximum data rate that can be achieved by a system which implements the scheme.In this final task, channel capacity of a MIMO STBC-OFDM system in Mobile WiMAX IEEE 802.16/e is analysed. The MIMO which is analyzed is a system with 2 transmitter antennas and 2 receiver antennas. The objective of this final task is to analyze the channel capacity and some influencing parameters in MIMO STBC-OFDM system of Mobile WiMAX in frequency selective fading channel and AWGN with Rayleigh channel model.The simulation results show that when the user’s speed is 40 km/h and SNR 20 dB the system has 2.4104 bps/Hz of improvement in channel capacity if the number of transmitter antennas is increased from 2 to 4 transmiter antennas. In SNR 20 dB and the user’s speed is 40 km/h, by using BPSK, the system’s channel capacity is 0.9173 bps/hz, while QPSK can improve the channel capacity to 1.5672 bps/Hz. The result also proves that the implementation of MIMO STBC scheme with QPSK decreases the channel capacity by 2.6548 bps/Hz in SNR 20 dB and the 40 km/h of user’s speed compared to MIMO with spatial multiplexing scheme.Keyword: MIMO, STBC, OFDM, channel capacity, mobile WiMAX, IEEE 802.16/