jurnl teknik

ISSN 1410-6216

VOLUME 22 NOMOR2, JUNI 2009

ANALISA THROUGHPUT DENGAN MENGGUNAKANMETODE AKSES JARINGAN PROTOKOL CDMA

ANALISA DAN SIMULASI ALGORITMA ESTIMASIKANALAWGN MENGGUNAKAN KALMAN FILTER

SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PENGEMBANGANSOFTWARE ONLINE PT TOTAL SOlUSI MANDIRI

MEMBANDINGKAN KECEPATAN DAN KETELITIANDALAM MENCARI AKAR PERSAMAAN NON LINIER

PADA BEBERAPA METODE

ANALISIS UNJUK KERJA DFT-OFDM DAN DWT-OFDMMENGGUNAKAN PILOT SYMBOL ASSISTED

MODULATION

JurnalTEKNIK

Vol. 22 .L No 2 J_ Hal. 1-51 Jakarta

: Jun. 2009 I_ .... __ J..... __ . ~,

ISSN I

1410~8216 j

http://www.univpancasila.ac.id/

Volume 22 Nomor 2, Juni 2009

DAFTAR lSI

ISSN 1410-8216

1. ANALISA THROUGHPUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE AKSES 1JARINGAN PROTOKOL CSMAFauzie Busalim

2. ANALISA DAN SIMULASI ALGORITMA ESTIMASI KANALAWGN MENGGU- 9NAKAN KALMAN FILTERAdhi Mahendra

3. SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PENGEMBANGAN SOFTWARE 23ONLINE PT TOTAL SOLUSI MANDIRIMasykur, Amir Murtako

4. MEMBANDINGKAN KECEPATAN DAN KETELITIAN DALAM MENCARI 30AKAR PERSAMAAN NON L1NIER PADA BEBERAPA METODENaniek Andiani

5. ANALISIS UNJUTK KERJA DFT-OFDM DAN DWT-OFDM MENGGUNAKAN 41PILOT SYMBOL ASSISTED MODULATIONTonyAntonio, Yulia Triasari

Cover Disain cover oleh Staf Redaksi

Dari Redaksi

Pada sistem komunikasi wireless sinyal yang sampai ke receiver pasti mendapat pen.garuh noice. Untuk itu dipergunakanlah suatu teknik yang berfungsi untuk mengurangino ice yang ada. Hal ini menjadi tulisan yang diangkat oleh Adhi Mahendra. Sejalandengan perkembangan teknologi informasi, Tony Antonio mengambil tema OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sebagai salah satu teknik yang sering di.gunakan dalam komunikasi tanpa kabel.Pada Jurnal Teknik Vol. 22 Nomor 2, Juni 2009, juga dapat anda temukan metode acsesCDMA yang ditulis oleh Fauzie Busalim dan permasalahan sistem informasi yang ditulisoleh Amir Murtako.


ISSN 1410-8216

Pemimpin Umum / Penanggung JawabDekan Fakultas Teknik Universitas Pancasila

AnggotaPembantu Dekan I, II, III Fakultas Teknik Universitas Pancasila

Ketua Jurusan : Arsitektur, Teknik Sipil, Teknik Industri, Teknik Mesin, Teknik Infonnatika,Teknik Elektro & Ka. Program 0111

Staf AhliProf. Nakoela Soenarta, Dipl.-lng., Prof. Ir. Sidharta S. Kamarwan

Prof. Ir. Ferry J. Putuhena, M.Sc. Ph.D., Prof. Dr. Ir. Chandrasa Sukardi, M.Sc.Prof. Ir. Antonius Anton, M.Ed., Prof. Dr. I. Made Kartika, M.Sc.

Prof. Ir. Djoko W. Kanniadji, MSME.Ph.D., Prof. Dr. Ir. Yulianto SumalyoIr. Suharso, M. Eng.

Redaksi:Pemimpin Redaksi / Ketua Penyunting

Ir. Budiady

Redaksi Pelaksana / anggotaIr. Atiek Tri Juniati, MT., Ir. Kiki K. Lestari, MT., Ir. Imam Hagni Puspito, MT.

Ir. Eddy Djatmiko, MT., Adhi Mahendra, ST., MT.Ir. Rini Prasetyani, MT., Ir. Hasan Hariri, MT.

Sekretariat / Tata Usaha & AdministrasiVan Kurniawan, ST., Supanno

Korespondensi :Kepala Perpustakaan, Sekretaris Jurusan : Arsitektur,

Teknik Sipil, Teknik Mesin, Teknik Industri, Teknik Infonnatika, Teknik Elektro,dan Program Diploma III FTUP

Alamat RedaksiSrengseng Sawah, Jagakarsa, Jakarta Selatan 12640

Telp. 7864730 pes. 19 dan 11Fax. (021) 7270128

Jumal TEKNIK, diterbitkan 3 kali dalam satu tahun masing-masing pada bulan: Februari, Juni, OktoberRedaktur mengundang para penulis dan peneliti untuk mengirimkan artikeJ i1miah

maupun hasil penelitiannya ke Jumal TEKNIK.Redaksi berhak menentukan dimuat atau tidaknya suatu naskah dan mengedit atau

memperbaiki tulisan yang akan dimuat sepanjang tidak mengurangi maksud dan sub stansinya.Naskah yang tidak dimuat akan dikembalikan kepada penulisnya.

Percetakan

(isi diluar tanggung jawab percetakan)

PenetbitPusat Pengabdian Kepada MasyarakatFakultas Teknik Universitas Pancasila


Volume 22Nomor2, Juni 2009 ISSN 1410-8216

DAFTAR 1511. ANALISA THROUGHPUT DENGAN MENGGUNAKAN METODE AKSES 1

JARINGAN PROTOKOL CSMAFauzie Busalim

2. ANALISA DAN SIMULASI ALGORITMA ESTIMASI KANAL AWGN 9MENGGUNAKAN KALMAN FILTERAdM Mahendra

3. SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PENGEMBANGANSOFTWARE ONLINEPT TOTAL SOLUSI MANDIRIMasykur, Amir Murtoko

4. MEMBANDINGKAN KECEPATAN DAN KETEUTIAN DALAM MENCARIAKAR PERSAMAAN NON UNIER PADA BEBERAPA METODENaniek Andiani

5. ANAUSIS UNJUTK KERJA DFT-OFDM DAN DWT -QFDM MENGGUNAKANPILOT SYMBOL ASSISTED MODULATIONTony Antonio, Yulia Triasari

23

30

41

~l::==========!1~

Cover Disain cover oleh Staf Redaksi

Dari Redaksi

Pada sistem komunikasi wireless sinyal yang sampai ke receiver pasti mendapatpengaruh noice. Untuk itu dipergunakanlah suatu teknik yang berfungsi untukmengurangi noice yang ada. Hal ini menjadi tulisan yang diangkat oleh Adhi Mahendra.Sejalan dengan perkembangan teknologi informasi, Tony Antonio mengambil temaOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sebagai salah satu teknik yangsering digunakan dalam komunikasi tanpa kabel.Pada Jurnal Teknik Vol. 22 Nomor 2, Juni 2009, juga dapat anda temukan metode acsesCDMA yang ditulis oleh Fauzie Busalim dan permasalahan sistem informasi yang ditulisoleh Amir Murtako.


ANALISA THROUGHPUT DENGAN MENGGUNAKAN METODEAKSES JARINGAN PROTOKOL CSMA

Fauzie Busalim .J

AbstrakSimulasi metode akses jaringan dengan menggunakan protokol CSMA memanfaatkanpemrograman Visual Basic 6.O. Protokol CSMA terdapat dua jenis, yaitu CSMAlCD danCSMAICA. Protokol CSMAlCD digunakan untuk jaringan onwire LAN, dan protokol CSMAICAdigunakan untuk jaringan wireless LAN. Sistem pengiriman data yang digunakan pada keduaprotokol CSMA ini jauh berbeda. Pada protokol CSMAlCD sebelum melakukan pengirimandata, komputer harus menunggu jaringan benar - benar dalam keadaan idle. Jika padajaringan terdapat komputer komputer yang sedang melakukan pengiriman data, maka komputerlain harus menunggu dan mencoba untuk melakukan pengiriman ulang. Proses pengirimanulang ini disebut backoff, proses pengiriman ulang dilakukan sebanyak lima kali dan jika lebihmaka data akan gagal terkirim. Sedangkan untuk protokol CSMAlCA, sistem pengirimandilakukan dengan proses RTS (Request To Send) ke komputer tujuan. Jika komputer tujuandalam keadaan idle, maka akan dibalas dengan memberikan sinyal CTS (Clear To Send).Setelah CTS diterima oleh komputer pengirim, barulah data dapat dikirimkan. Setelah dataselesai terkirim, komputer tujuan akan mengirimkan ACK (Anknwoledgement) ke komputertujuan.

Kata Kunei:

PENDAHULUANCSMAProtokol CSMA merupakan suatu standaryang dikeluarkan oleh IEEE 802.11.Protokol ini digunakan pada jaringan LANyang menggunakan topologi jaringan BUS,Star, Tree, maupun pada jaringan wirelessLAN. Tujuan dasar dari protokol CSMAadalah untuk mendeteksi dan menghindariterjadinya tabrakan antar data padajaringan. Dengan adanya protokol ini datayang dikirimkan dapat dipastikan sampaitujuan dan tidak mengalami kegagalandalam melakukan proses transmisi. DenganCSMA, sebuah terminal yang inginmelakukan pengiriman data memeriksamedia transmisi, untuk menentukan apakahsedang te~adi suatu transmisi lain atautidak. Jika media transmisi sedangdigunakan, terminal tersebut harusmenunggu, dan jika data sudah dalamkondisi idle, maka dapat dilakukan transmitdata. Dapat saja terjadi dua atau lebihterminal akan melakukan transmit datasecara bersamaan pada waktu yangbersamaan. Jika hal ini terjadi, maka akanmengakibatkan terjadinya tabrakan,

*) Dosen Teknik Elektro Univ. [email protected]@elektro-upancasila.nethttp://www.elektro-upancasila.net

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009

sehingga data akan rusak dan tidak dapatditerima dengan sempurna. Untukmengatasi hal ini, sebuah terminal setelahmelakukan transmit akan menungguselama waktu tertentu untuk menerimaacknowledgement (pemberitahuan). Jikaterminal pengirim tidak menerimapemberitahuan maka terminal akanmenyangka bahwa telah telah terjaditabrakan, dan akan melakukan transmisidata kembali (retransmit). Seperti telahdijelaskan sebelumnya bahwa ProtokolCSMA terdapat dua macam yaitu, CSMAICD dan CSMAICA dimana memiliki carake~a yang berbeda tetapi memiliki fungsiyang sama yaitu untuk menghindariterjadinya tabrakan antar data.

CSMAlCDCSMAlCD dapat dikatagorikan sebagaiteknik random access. Random accessmemiliki pengertian bahwa tidak terdapatprediksi atau rencana (scedule) jika suatuterminal akan melakukan pengiriman data.Dengan kata lain transmisi data dariterminal dilakukan seeara aeak (tidakterduga). Protokol CSMA / CD digunakan

1http://www.univpancasila.ac.id/

mailto:[email protected]


http://www.elektro-upancasila.net

Pada waktu TO, station A mulai melakukantransmit sebuah packet yang ditujukan kestation D. Pada saat T1, station B dan Ckeduanya siap melakukan transmit. Bmengecek media dan menemukan bahwamedia sedang terpakai, selanjutnya iamenunda pengiriman. Pada sisi lain, stationC tidak mengetahui adanya transmisi datamilik station A, dan melakukan transmisi.Pada saat T2, paket milik A sampai distation C dan bertubrukan dengan packetmilik C, saat itu station C mengetahui

I~

I~

IG

IG

IG

IQ]

IQ]

IQ]

2.

I~

,=,,1»TI I

~

Co --=TIl

J. _

,=n I

~

operasi pengiriman . Datanya diperlihatkanpada gambar 2.1

Aturan dalam protokol CSMAlCD :I. Jika media transmisi dalam keadaan

idle, lakukan transmit, jika tidak lakukanstep 2.

2. Jika media transmisi sibuk, tetapmendengarkan sampai media dalamkeadaan idle, kemudian segeratransmit.

3. Jika tabrakan terdeteksi selamatransmisi data, transmit sebuah sinyaljamming singkat untuk meyakinkanbahwa semua terminal mengetahuibahwa telah terjadi tabrakan, danmenghentikan transmisi.

4. Setelah melakukan transmit sinyaljamming, tunggu selama beberapawaktu, kemudian coba untukmelakukan transmit kembali (ulangi daristep 1).

pada jaringan onwire LAN, dan palingbanyak dalam topologi jaringan BuslTree.Protokol CSMAlCD tidak terdapat terminalpusat, maksudnya setiap terminal bebasmelakukan pengiriman data tanpa diaturoleh terminal pusat.Sebuah node jaringan yang akan mengirimdata ke node tujuan pertama-tama akanmemastikan bahwa jaringan sedang tidakdipakai untuk transfer dari dan oleh nodelainnya. Jika pada tahap pengecekanditemukan transmisi data lain dan terjaditabrakan (collision), maka node tersebutdiharuskan mengulang permohonan(request) pengiriman pada selang waktuberikutnya yang dilakukan secara acak(random). Dengan demikian maka jaringanefektif bisa digunakan secara bergantian.

Teknik kontrol jaringan CSMA I CDdikembangkan oleh Xerox pada tahun1970-an dalam implementasi yang disebutEthernet Jaringan Ethernet memakaiCSMAlCD untuk melakukan deteksicollision. Setelah mendeteksi collision,perangkat akan diperintahkan menungguselama beberapa saat secara randomsebelum mencoba mengirimkan kembalidatanya. Bila terdeteksi collision lagi,perangkat akan menunggu dalam jangkawaktu yang lebih lama (kelipatan) sebelummencoba mengirimkan datanya kembali.Mekanisme ini disebut dengan exponentialback off. Operasi Ethernet secara garisbesar dapat dibagi menjadi dua yaitu,operasi keadaan transmisi tanpa tabrakandan penerimaan tanpa tabrakan. Secaraumum eara ke~a dari. CSMAlCD adalah"Usten-While- TalK', maksudnya adalahkomputer akan menunggu sejenak ataumengirimkan data sense ke jaringan. Padaprotokol CSMAlCD terdapat delay (waktupaket data didalam sistem), yaitu waktumulai data datang kedalam sistem sampaidengan paket selesai ditransmisikan. Delaypada protokol ini hanyalah sebuah delayyang kecil, dan untuk melakukanpengiriman data tiap komputer tidak perlumelakukan sikronisasi kepada seluruhterminal. Jumlah terminal yang terdapatpada jaringan sangat berpengaruh,semakin banyak jumlah terminal makakemungkinan terjadinya tabrakan akansemakin sering. Pada protokol CSMAlCDmemiliki beberapa aturan untuk tiapterminal yang ingni melakukan pengirimandata. Berikut ini adalah beberapa aturandalam protokol CSMAlCD dan mekanisme

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 2http://www.univpancasila.ac.id/

adanya tubrukan dan menghentikantransmisi. Akibat dari tubrukandipropagasikan kembali ke station A,dimana A mendeteksinya pada saat T3,dan menghentikan transmisi.

Dengan CSMAlCD, jumlah kapasitas yangterbuang dikurangi dengan jumlah waktuyang diperlukan untuk mendeteksi adanyatubrukan. Pertanyaannya adalah: Berapalama hal itu terjadi. Untuk menjawabnya,pertimbangkan sebuah kasus untukbaseband bus dimana kita melihat padadua station yang berjarak terjauh satudengan lainnya. Lihat gambar 2.1, misalnyastation A melakukan transmit. Sebelumpacket itu sampai di station 0, 0 telah siapuntuk melakukan transmisi. Karena 0 tidakmengetahui adanya packet milik A, maka 0transmit. Tubrukan terjadi hampir seketika,dan terdeteksi oleh D. Bagaimanapun jugahasil tubrukan tersebut harusdipropagasikan kembali ke A, sebelum Amenyadari bahwa telah terjadi tubrukan.Dengan alasan ini, dapat ditarik kesimpulanbahwa waktu yang diperlukan untukmendeteksi adanya tubrukan adalah tidaklebih besar dari dua kali end-to-end waktupropagasi.

Maka dapat disimpulkan bahwa protokolCSMAlCD merupakan sistem komunikasi"half duplex", maksudnya adalah suatuterminal dapat melakukan transmit dan jugadapat menerima data tetapi kedua prosesitu tidak dapat dilakukan diwaktu yangbersamaan. Pada jaringan dengan systemoperasi windows, proses retransmisisetelah terdeteksi terjadi tabrakan padajaringan sebanyak lima kali.

CSMAICAJaringan komputer nirkabel menggunakangelombang (radio atau infrared)elektromagnetik untuk bertukar informasidari satu titik ke titik lain tanpa harusmenggunakan alat koneksi secara fisik(mis. kabel). Gelombang radio seringkalidisebut juga radio carrier (penghantar)karena secara sederhana melakukan fungsimenghantarkan energi ke alat penerimayang terpisah.

Dalam konfigurasi jaringan komputernirkabel umumnya, sebuah alat yangberfungsi sekaligus sebagai transmitter danreceiver (transceiver), disebut sebagai


access point (Titik Akses), menghubungkanjaringan komputer tradisional (berkabel)dari sebuah lokasi statis menggunakantopologi kabel standar. Secara minimum,Titik Akses (alat transceiver) menerima,menghubungkan dan mengirimkan dataantara jaringan komputer nirkabel daninfrastruktur jaringan yang menggunakankabel. Sebuah Titik Akses (alat transceiver)dapat mendukung sebuah group kecilpengguna komputer dan beroperasi dalamjarak mulai dari seratus sampai beberaparatus kaki. Titik Akses (antena yangterpasang pada Titik Akses) biasanyadipasang pada ketinggian, tetapi juga bisadipasang di mana saja sesuai dengankebutuhan asalkan dapat menangkapsignal radio yang diharapkan. Parapengguna mengakses jaringan komputernirkabel menggunakan adapter JaringanKomputer Nirkabel (berupa PC expansioncard) yang dipasang dalam palmtop,notebook, komputer desktop biasa ataukomputer genggam, adapter JaringanKomputer Nirkabel menyediakan interfaceantara client network operating system(NOS) dan gelombang radio melaluisebuah antenna.

Lain halnya pada wireless LAN, untukmenghindari terjadinya tabrakan antar datamaka digunakan protokol CSMAICA. PadaCSMAICA sebelum melakukan transmitlangkah pertama yaitu pengirimmengirimkan RTS (Request To Send)kepada terminal tujuan, jika terminalsedang dalam kondisi idle maka akanmengirimkan CTS (Clear To Send). RTSyang dikirimkan oleh terminal pengirimbertujuan untuk memberitahukan kepadaterminal tujuan bahwa ia akan melakukantransmit data. CTS yang dikirimkan olehterminal tujuan berfungsi untukmemberitahukan bahwa bahwa terminalsedang idle dan siap menerima data.Setelah pengiriman data selesai, makaterminal tujuan akan kembali mengirimkanACK atau Ancknowlagment(pemberitahuan) bahwa data yang dikirimtelah diterima. Jika ACK tidak dikirimkanoleh terminal tujuan maka terminal pengirimmengira data yang dikirim gagal dan akanmengirimkan datanya kembali. PadaCSMAICA proses pengiriman danpenerimaan paket data tidak akan terjaditabrakan pada jaringan. Hal inidimungkinkan karena pada protokolCSMAICA terdapat suatu sistem


pemberitahuan bagi terminal yang akanmelakukan transmit yang memastikanapakah paket dapat dikirim atau tidak,gambar 2.2 menje/askan s;stem pengirimandata pada protokol CSMAICA.

Kendala utama pada jaringan wireless LANini adalah, hiden terminal atau terminaltersembunyi. Terminal yang tersembunyi initidak mengetahui bahwa sedang terjadiproses transmit data. Gambar 2.3memperlihatkan terjadiya hidden terminalpada wireless LAN. Tetapi denganmenggunakan protokol CSMAlCA, masalahini dapat dihindari dengan sistem RTS danCTS.

Hidden terminal

Terlihat bahwa tabrakan yang terjadi padajaringan LAN baik itu pada onwire LANataupun wireless LAN dapat dideteksi dandihindari yaitu dengan menggunakanmetode CSMAICO dan CSMAICA.

Prosedur programPrinsip kerja sistem secara keseluruhanadalah mensimulasikan proses deteksiterjadinya tabrakan antar data padajaringan, baik pada jaringan wireLAN

JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009

ataupun pada jaringan wireless LAN.Sistem deteksi tabrakan pada jaringanwireLAN menggunakan protokol CSMAlCD,dimana protokol in; bekerja mendeteksijaringan sebelum melakukan pengirimandata. Jika pada jaringan dalam keadaanbusy maka transmisi data akan ditundasampai waktu yang tak ditentukan hinggajaringan dalam keadaan idle. Terjadinyatabrakan atau collision tidak akan terjadijika jaringan sudah menggunakan protokolCSMAlCD ini. Dengan protokol CSMAlCDdata akan menunggu jaringan benar-benardalam keadaan idle.

Untuk deteksi tabrakan pada jaringanwireless LAN menggunakan protokolCSMAlCA, dimana sistem pendeteksianjaringan benar-benar berbeda denganprotokol CSMAlCD. Pada CSMAICAsebelum mengirimkan data terminal akanmeminta hubungan pada terminal yangakan dituju. Jika terminal tujuan dalamkeadaan idle maka terminal tujuan akanmengirimkan sebuah pemberitahuankepada terminal pengirim dan data dapatdikirimkan.

Proses pengiriman data pada programsimulasi ini dibuat perpaket maksudnyadata akan dikirim bertahap secara continue.Data yang disimulasikan hanya berupakapasitas datanya dan tidakmemperhatikan je/lis data yang dikirim.Kapasitas data yang dikirim sebesar 10Mbps sampai 100 Mbps, dimana sistempaket yang disimulasikan sesuai denganbesar data yang dikirim. Jika data yangdikirim sebesar 10 Mbps maka paket datayang disimulasikan hanya satu kalipengiriman. Untuk kapasitas data sebesar50 Mbps maka paket data akan dikirimkansebanyak lima kali secara continue keterminal tujuan dan seterusnya. Sistempengiriman data pada protokol CSMAICOdan CSMAICA dibuat sarna yaitu perpaket.

Perencanaan pembuatan program ini akandimulai dengan tahap perancangantampilan. Setelah perancangan tampi/anselesai dibuat maka akan di/anjutkandengan perancangan program.Perencanaan program diawali denganpemilihan metode simulasi, apakah yangakan dijalankan adalah simulasi denganCSMAlCD terlebih dahulu ataukah simulasidengan CSMAICA.


Flowchart simulasi keseluruhanDiagram alir program dimulai dengantampilan animasi (splash) sebagai tampilanselamat datang, kemudian alir programakan bercabang dengan pilihan protokolyang akan digunakan. Setelah pemilihansimulasi yang akan digunakan sudah dipilihmaka alir program berikutnya adalahproses simulasi. Berikut ini gam bar 3.1flowchart simulasi program secara umum.

C"M;';:~~)c-3[~~~~~]

/-Pr~~kol"_Tidak

'-'-'C~~~5~D/>----'- ..-.--.-.-----.

Va,...-8 1.~_;.;._.~"~.crs"f.W_-."_c;J)r":JiiiiUh'lOiiljiiito!fl ... .. .. ...I yang dig.unaka~ i ,IA-~~:~~~_f!1~~-_J 8

l;;;;/

Flowchart sistem simulasi programsecaraumum

Flowchart Protokol CSMA/CDSeperti sudah dijelaskan dalam teorisebelumnya, gambar 3.2 memperlihatkanflowchart protokol CSMNCD, dimulaidengan penyiapan paket sampai paketselesai dikirimkan.


( Mula; )

-'--F.:::": .. - A

r- ...--..-.'---- ...-I II Penyiapan Paket !, II.. ....T.

I,

,[paker-gall

A

Flowcahat Protokol CSMAlCD

Flowchart Protokol CSMAICAGambar 3.3 memperlihatkan flowchartprotokol CSMNCA, seperti sudahdijelaskan sistem pengiriman data antaraprotokol CSMNCA berbeda denganCSMNCD.

Flowchart Protokol CSMAICA

Perancangan Tampilan


Input pada CSMAlCD

Tampilan pertama saat program akandijalankan adalah sebuah animasi Flashyang dijalankan dalam Visual Basic,dimana animasi tersebut sebagai kataselamat datang terhadap program yangdijalankan. Setelah tampilan pertama, makatampilan berikutnya adalah tampilan pilihantentang simulasi yang akan digunakan.

Tampilan pilihan simulasiTampilan yang akan muncul setelahtampilan animasi adalah tampilan pilihansimulasi yang akan digunakan. Pilihan yangakan ditawarkan adalah simulasi metodeakses jaringan dengan protokol CSMNCDdan simulasi metode akses jaringandengan protokol CSMNCA. Pemilihansimulasi ini berupa dua buah commonbutton (tombol pilihan dan Visual Basic)seperti tergambar pada gambar 3.4dibawah ini.

Tampilan pilihan simulasi yang akandigunakan

Setelah memilih protokol yang akandigunakan akan masuk form berikutnyayaitu, pilihan jumlah komputer yang akandigunakan dalam simulasi yang telahdipilih.

Bagian SimulasiBagian pilihan jumlah komputer yang akandigunakan pada simulasi terdiri atas 3 PCsampai 10 PC dalam jaringan, sepertigambar 3.5 dibawah ini.


BesamyaHasil Througput

Data Komputer Komputer Komputer1 2 3

10Mbps 0.273 0.344 0.565

20M bps 0.411 0.519 0.873

30M bps 0.493 0.621 1.045

Tampilan pilihan jumlah komputer yangakan digunakan

Input SimulasiSimulasi akan dapat dimulai jika input yangtersedia sudah diisi. Input yang diberikanberupa tujuan data akan dikirim, dan besardata yang akan dikirimkan sepertidiperlihatkan pada gambar 3.6. Setelahtujuan dan besamya data sudah diisi makasimulasi dapat dijalankan.

Prosedure sensing dan pengiriman datapada prosedure CSMA/CDProsedure ini akan bekerja jika suatucommand dieksekusi. Hal ini akanmenjalankan timer untuk memulasi simulasiprotokol CSMNCD saat hendakmengirimkan data.

Analisa Data Throughput CSMA/CDBerdasarkan hasil percobaan, terlihatbahwa jarak sangatlah berpengaruhterhadap lamanya proses pengiriman darisuatu paket-paket data. Dimana komputer 1adalah komputer dengan jarak terjauhmenghabiskan waktu yang sangat lama,


sedangkan komputer 3 adalah komputerdengan jarak terdekat sehinggaberdasarkan grafik terlihat bahwa komputer3 menghabiskan waktu yang cukup singkat.Selain itu juga, proses terjadinyapenundaan pengiriman dikarenakan jalursedang terpakai mengakibatkan delaywaktu yang berakibat meningkatnya totalwaktu dari keseluruhan pengiriman paketdata sebesar kurang lebih 5 detik.

Hasil Througput pada masing-masingKomputer tanpa Delay

Hasil Throughput

",,.~.. Komputer 1

KDmputer 2:

Kom~uter3j

Jumloh dam (110Mb)

Hasil Througput pada masing-masingKomputer dengan Delay

•.••• 11fhroghput deng8fl Dl!a.y

''''''' 1

~roo:o:oooo~:~ ---- -----------~--- j_tllllOS-':: : ~-= c:::;

Dari hasil percobaan dan pengamatandiatas, faktor-faktor yang mempengaruhiJumJah kerja yang dapat diselesaikandalam satu unit waktu (throughput) dariproses pengiriman data diantaranyaadalah:1. Besamya jumlah paket data yang akan

dikirimkan2. Jarak antara komputer pengirim

dengan komputer tujuan

JURNAL 7EKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009

3. Terjadinya tabrakan yangmengakibatkan adanya delay danmenambah nilai dari Total Turn AroundTime

Analisa Data Throughput CSMAICA

B..~.!lmY1I.HasiI ThnUDut

Data lMI~pmm: ~~pmm: :t;omp~1 2 3

10Mb U6 1.54 1.5420Mb 2.5 2.47 2.3830Mb 3.09 3.09 2.9140Mb Hi! 3.51 3.2&50Mb 3.91 3.88 3.5760Mb 4.38 4.14 3.870Mb 4.55 4.35 3.9580Mb 4.62 4.52 4.190Mb 5 4.69 417100Mb 4.97 4.78 4.27

Ha.!,il ThfOUghput

6,

i:~'~ ~"~-~r7=~F 2 " -_----_---- .----~

1 ------o ~_ _ ~ __. _

2345e7tl910 ......,.-Berdasarkan hasil pengamatan pada tabeldiatas yang telah dilakukan, pada nilaithroughput CSMNCA terlihat bahwa padakomputer 3 (line kuning) nilai throughputyang dihasilkan lebih kecil dibandingkandengan nilai throughput pada komputer 1(line biru) tetapi perbedaan yang dihasilkantidaklah terlalu significant. Hal ini sepertitelah disebutkan diatas. disebabkan karenakonsep yang dimiliki oJehCSMNCA adalahtopologi jaringan ring, sedangkan padaCSMNCD topologi jaringan yangdigunakannya adalah topologi bussehingga jarak komputer tujuan kekomputer penerima sangatlah berpengaruhterhadap hasil throughput. Pada CSMNCAjarak tidaklah berpengaruh terhadap nilaithroughput dan besar waktu reaksi server.Sehingga yang mempengaruhi nilaithroughput hanyalah jumlah paket yangdikirimkan. Dimana semakin besar jumlahpaket data yang dikirimkan maka nila;throughput-nya juga akan semakin besar.Begitu pula terhadap peristiwa tabrakan.karena pada sistem CSMNCA apabilakomputer tujuan sedang melakukanaktifitas juga, maka komputer pengirim tidakdapat mengirimkan datanya sampaikomputer penerima selesai melakukanaktifitasnya.


balaji,

4.

"2. Ii

II3.11

5.

DAFTAR PUSTAKA1. Son, Michael; 2001, Microsoft Visual

Basic 6.0 Step by Step, Cetakanketiga, Elex Media Komputindo,Jakarta.Stalling, Wi/liam; 2001, Dasar-DasarKomunikasi Data, Edisi bahasaIndonesia, Salemba Teknika, Jakarta,Report and slides athttp://thingy.apana.org.au/-bob/wlan .htmlProfessor Rick Han University ofColorado at [email protected],cyang}@ece.utexas.edu

6. http://www.vocal.com/7.' lecturer.eepis-

its.edu/-dhoto/pelatihan/cwna/Bab%208.doc

KESIMPULAN1. Pada sistem CSMNCA jika terdapat

dua atau lebih komputer yang inginmelakukan pengiriman ke tujuan yangsarna, maka yang akan menerima CTSadalah yang pertama samapai tujuan.

2. Pada protokol CSMNCA, setiapkomputer dapat melakukan pengirimandata dengan melakukan proses RTSdan menunggu CTS terlebih dahulu,sehingga tidak ada data yangbertabrakan. " Sehingga apabilakomputer penerima tidak menerimaCTS, maka komputer penerimatersebut akan mengirimkan kembalidatanya beberapa saat kemudian.

3. Waktu tunggu mengakibatkan nilaithroghput semakin rendah, karenawaktu tunggu mengakibatkan nilai TotalTurn Arund Time akan bertambah pula.

4. Tidak akanadanya data yangbertabrakan, karena adanya JammingSignal (Pada CSMNCD) yangmenandakan bahwa adanya data yangsedang melakukan pengiriman.

5. Pada protokol CSMNCD, setiapkomputer dapat melakukan pEmgirimandata kesetiap tujuan secara perpaket.

6. Komputer yang ingin mengirimkandatanya, dapat dilakukan secarabergantian saat jalur benar-benar idle.

JURNAL TEKNIK F1UP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 8

'"-J


http://thingy.apana.org.au/-bob/wlan


http://www.vocal.com/

ANALISA DAN SIMULASI ALGORITMA ESTIMASIKANAL AWGN MENGGUNAKAN KALMAN FILTER

Adhi Mahendra *)

ABSTRAK

Pada sistem komunikasi wireless, sinyal yang sampai Icereceiver pasti mendapatpengaruh noise. Untuk itu dipergunakanlah suatu teknik yang berfungsi untuk menguranginoise yang ada. Makalah ini mensimulasikan sebuah metode untuk mengurangipengaruh noise dan meningkatkan kanaI estimasi tanpa menambah proses dari trainingsequence.

Metode ini menggunakan model kanal dasar dimana metode ini dapat memprediksibentuk data asli yang dikirim dari transmitter, lcemudian diterapkan Ice dalam suatualgoritma yang dinamakan algoritma kanal estimasi dalam bentuk filter Kalman. FilterKalman didasarkan pada kanal estimasi untuk membuat penguatan yang signifikanterhadap hasil data yang dikirim tanpa menambah besarnya amplitudo. Fungsi filterKalman selain dapat mendeteksi sinyal yang masuk di receiver, juga dapat menekan noiseyang terdapat pada data biner yang telah dikirim dari transmitter.

Hasil simulasi diperlihatkan dengan menggunakan modulasi 16 QAM dan dengancara memberi nilai masukan kovarian yang berbeda. Hasil menunjukkan bahwa denganpemakaian filter Kalman menghasilkan BER yang rendah, yang mengindikasikan noisesemakin kecil.

Kata Kunci : Filter Kalman, noise, training sequence, 16QAM, BER

1. Pendahuluan

Ketika telepon berbasis kabel mulaidiperkenalkan pada awal abad ini, manusiadapat berkomunikasi secara langsung padajarak yang jauh dengan biaya harga yangpada saat itu masih dianggap wajar.Kemajuan teknologi komunikasi tersebutsecara drastis mampu mempengaruhi carapandang hidup manusia. Walau teleponberbasis kabel akan terus menjadi tulangpunggung bagi konektivitas untuk

*) Dosen Teknik ElektroFakultas Teknik Universitas Pancasila

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNf 2009

beberapa waktu ke depan, loncatanakhir dalam rantai informasimemperlihatkan kalau pengguna jasatelekomunikasi lebih menyukai akseswireless. Hal ini disebabkan karenamanusia tidak suka jika mobilitas/ruanggeraknya dibatasi. Diluar kepuasanpelanggan, terdapat pertimbangan yangsah atas konektivitas wireless ditinjaudari sudut pandang penyedia jasa. Masihbanyaknya wilayah yang tidakmemungkinkan menggunakan sistem

9


komunikasi berbasis kabe\. Komunikasiwireless pada akhimya dapat menjadisalah satu altematif yang dapatdigunakan pada kondisi wilayahtersebut.

Pada sistem komunikasiwireless, data yang dikirim daritransmitter ketika sampai di receivertentunya akan mengalami gangguan.Hal ini diakibatkan karena adanya noisedan mu/tipath serta sinyal yangditransmisikan akan melewati kana\.Untuk itu pada receiver digunakanmetode kanal estimasi, yaitu suatumetode yang dapat memprediksi kanalpada saat pengiriman sinyal. Selain itumetode kanal estimasi berfungsi untukmendeteksi sinyal yang masuk,mengurangi kemungkinan kesalahanyang terjadi, dapat memberikanperforma yang baik dan juga pada saatini digunakan dalam sistem komunikasi.Tetapi metode ini dapat mengakibatkanpemborosan bandwidth karena terjadiproses training sequences, yaitu prosespengiriman sinyal secara berulang-ulanguntuk dapat memperkirakan jenis kanal.Skripsi ini menampilkan suatu metodeuntuk meningkatkan kanal estimasitanpa menambah proses trainingsequences. Metode ini menggunakanmodel kanal dasar dimana metode inidapat memprediksi bentuk data asliyang dikirim dari transmitter, kemudianditerapkan ke dalam suatu algoritmayang dinamakan algoritma kanalestimasi dalam bentuk filter Kalman.Filter Kalman didasarkan pada kanalestimasi untuk membuat penguatanyang signifikan terhadap hasil data yangdikirim tanpa menambah besarnyaamplitudo. Fungsi filter Kalman selaindapat mendeteksi sinyal yang masuk direceiver, juga dapat menekan noise


yang terdapat pada data biner yang telahdikirim dari transmitter.2. Landasan Teori2.t Wireless Communication

Wireless adalah suatu istilahyang digunakan untuk menjelaskantelekomunikasi di mana gelombangelektromagnetik membawa sinyal diatas bagian atau seluruh lintasankomunikasi. Contoh-contoh umum dariperalatan wireless yang telah digunakanpada saat ini diantaranya :

• Telepon selular dan pager :penyedia hubungan untukaplikasi mobile dan portable,keduanya dapat bersifat pribadidan bisnis.

• Global Positioning System(GPS), yaitu sistem penentuposisi global : membuat parapengemudi kendaraan, kaptenperahu dan kapal, dan pilotpesawat terbang untukmengetahui secara pasti di manalokasi mereka berada.

• Komputer cordless mousenirkabel adalah contoh yangumum; keyboards dan printersjuga dapat terhubung dengankomputer via wireless.

• Pesawat telepon cordlessperangkat yailg dibatasipenggunaannya, agar masyarakattidak dibingungkan denganadanya telepon seluler.

• Televisi sateHt membuatpenonton hampir di setiap lokasidapat memilih ratusan channels.Wireless Networking digunakan

untuk memenuhi bermacam-macamkebutuhan. Umumnya ialah untukmenghubungkan para pengguna laptopyang sedang bepergian dari satu lokasi


ke lokasi yang lain. Penggunaan umumlainnya adalah untuk jaringan mobileyangtersambung via satelit. Metodetransmisi nirkabel adalah pilihan yangtepat bagi user yang sering berpindah-pindah lokasi [5].

\\/

Gambar 2.1 Sistem ModelKomunikasi Wireless

External noise (gangguan dariluar) merupakan noise yangdisebabkan karena adanyainterferensi sinyal dll.Sumber utama dari noise di

dalam jaringan wireless adalah karenainterferensi. Lalu terdapat noise yangdipengaruhi oleh suhu (thermal noise)yang diasumsikan sebagai AdditiveWhite Gaussian Noise (AWON). Dalamkomunikasi wireless, AWON dapatmempengaruhi bentuk sinyal riil (nyata)sehingga terjadi penambahan secararandom pada nilai bit/simbol di sinyaltersebut. Dalam kenyataannya, noise,tidak dapat dihilangkan tetapi dapatdiminimalkan karena noise merupakanfenomena alami yang pasti terjadikarena dapat disebabkan dari cuaca.

Gambar 2.2 Pemodelan KanalAWGN

Didefinisikan sinyal informasism(t)ditransmisikan pada interval 0 :s t ~T, maka sinyal terima setelah terdistorsinoise adalah :

2.2.2 KanaI AWGNPada sistem transmisi, sinyal

akan melewati kanal noise yang berupaAWGN dan akan mengalami perubahanbentuk sinyal pada receiver. Maka,definisi kanal AWGN adalah kanal yangdipengaruhi oleh thermal noise dalamproses transmisi sinyal pada bentuksinyal asli. Pemodelan dan kanalAWGN diperlihatkan pada gambarberikut ini:

2.2 Pembagian KanaIPembagian kanal yang akan

dibahas dalam skripsi ini terdiri dari duakanal, yaitu kanal noise, dalam hal inidigunakan thermal noise (AWGN) dankanal Multipath.

2.2.1 Noise,Noise merupakan gangguan pada

sinyal yang terjadi pada saat sinyaltersebut dipancarkan mela.lui transmitterdengan menggunakan sistemkomunikasi wireless. Berdasarkansumbernya, noise dibagi menjadi dua,yaitu:

a) Internal noise,Internal noise (gangguan daridalam) merupakan noise yangdisebabkan karena adanya panasyang timbul pada alat-alatelektronik yang digunakan.

b) External noise

Sinyal kirim

Sm(t)·f ~....I':"~

r1t) = Sm(t) + n(t)

Noise n(t)


r(t) = sm(t)+ n(t) , O:S t 2:T (2-1)Di dalam komunikasi wireless,

kanal Additive White Gaussian Noise(AWGN) dapat mengakibatkanpelemahan/perusakan pada sinyal.Kanal tersebut tidak meliputi gejalafading, selektivitas frekuensi,interferensi, atau dispersion. AWGNbisa disebabkan dari beberapa sumberseperti dari internal noise, radiasi bumidan objek-objek panas lain serta dapatberasal dari langit seperti matahari.Kanal AWGN tidak baik untuk bentuksistem komunikasi terestrial karen adapat semakin merusak bentuk aslisinyal yang disebabkan adanyamultipath, interferensi, dB.

2.2.3 Kanal MultipatbDi dalam telekomunikasi

wireless, multipath adalah fenomenapropagasi yang menyebabkan sinyalmenjadi dua lintasan atau lebih setelahmeneapai antena penerima. Penyebabmultipath diantaranya atmosfir, pantulandan refraksi ionosfir, dan pantulan dariobjek terestrial, seperti pegunungan danbangunan.

Efek dari multipath bersifatkonstruktif dan destruktif terhadapinterferensi, dan membuat pergeseranfasa pada sinyal. Inilah yangmenyebabkan Rayleigh fading, diambildari nama Lord Rayleigh. Model standarstatistik ini diberi suatu distribusi yangdikenal dengan Rayleighdistributionbuildings. Rayleigh fadingdengan sinyal line of sight yang kuatdikatakan mempunyai Riciandistribution, atau menjadi Rieianfading.

Di dalam komunikasi radiodigital (seperti GSM) multipath dapatmenyebabkan error dan delay sehinggamempengaruhi kualitas komunikasi.


Error atau delay terjadi karenalntersymbol interference (lSI). Teknikyang sering digunakan untukmengoreksi lSI adalah OrthogonalFrequency Division Modulation(OFDM) dan Rake Receivers.

2.2.4 Model Vmum Radio KanalMultipatbSinyal multipath terjadi ketika

sinyal yang dipancarkan sampai direceiver melalui lintasan propagasi.Masing-masing lintasan inikemungkinan mempunyai attenuasi dandelay. Karena secara acak, fasa shijiberhubungan dengan masing-masingsinyal yang diterima, mereka akanmerusak, menghasilkan suatu fenomenayang disebut Fading. Fading adalahfluktuasi sinyal yang dikirim daritransmitter ke receiver mengalamimultipath sehingga terjadi penurunankualitas sinyal. Fading merupakanfaktor penting untuk mengetahui efekmultipath dalam pentransmisian.

Gambar 2.3 I1ustrasi suatu kanalmu/tipath dalam Iingkungan

perkotaan [IJ

2.2.5 Diskrit MultipatbKetika lintasan berada diantara

transmitter dan receiver yang bersifatdiskrit, kemudian masing-masingmempunyai attenuasi dan delay yang


berbeda, kanal tersebut dinamakan kanaldiskri,tmultipath.

Dapat dilihat bahwa representasinatural dari diskrit kanal multipathadalah terjadinya delay pada sinyal yangditerinia di receiver dengan koefisienwaktu yang bermacam-macam.

k+Ikk-l

diterima di receiver. Filter Kalmandikembangkan oleh Rudolf Kalman [1].

Penggunaan filter Kalman untukmengestimasi suatu proses memberisuatu urutan observasi noise, satuprosesnya hams sesuai dengan strukturfilter Kalman. Berikut ini ditetapkanmatriks F k , Hk, Qk' Rk untukmasing-masing time-step k sepertidigambarkan di bawah ini:

Gambar 2.5 Model Dasar FilterKalman

Keterangan:• Bentuk lingkaran menunjukkan

vektor;• Bentuk persegi menunjukkan

matriks;• Bentuk bintang menunjukkanGaussian noise yangdiumpamakan sebagai kovarianmatriks;Bentuk filter Kalman

menunjukkan keadaan saat sinyalpertama masuk pada waktu k yangditingkatkan dari keadaaan (k - 1)menurut persamaan berikut:xk = Fkxk_1 + Wk_1 (2-3)

: ~:i z. i', ,. ------T--------------------- ----- -----,~~,~~-~;--T-----~ ~1~ 1: ~:: :

--...•-..•..___ .. - P3l:hll.' -__,

-~---

Seperti yang ditunjukkan padagambar, diskrit kanal multipath dapatdilihat sebagai berikut [I]:

N

y(t) = La;s(t-r;(t)) (2-2);=1

___ ---.P'dtJt 2--- --- .... .•• \ 1 I

-----~- \ 1/i"j_.---._.UUPalh I (Lin: OfSigt<) •.. _ •.•. _- I~Ll'l

T~ Ii ' R='" I,I 1/ iii.:=-_-=--====.~ "::--===.:::::.::c!

Gambar 2.4 Diskrit Radio KanalMultipath [1]

Dimana:N adalah banyaknya sinyal susulan yangterdapat di receiver,s(t) adalah sinyal input bandpass,a; adalah attenuasi lintasan,1:; adalah delay lintasan.

2.3 Filter KalmanFilter Kalman adalah sebuah

estimator yang berulang. Hal Inimenunjukkan bahwa filter Kalmandapat memperkirakan keadaan dariwaktu sebelumnya sedangkanpengukurannya diperlukan untukmemperkirakan bentuk sinyal asli yang

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009II 13http://www.univpancasila.ac.id/

diterima digunakan untuk memperbaikiprediksi agar sampai pada tahap baru.Harapannya, agar estimasi bentuk sinyalmenjadi lebih akurat [2].

Dimana:F

kadalah keadaan transisi yang

diaplikasikan untuk keadaansebelumnyaW k adalah proses noise yang

diasumsikan dengan kovarian QkWk ~ N(O,Qk) (2-4)

• PredictPredicted Statexk1k-1 = FkXk-llk-1 (2-4) (2-7)

2.4 Modulasi QuadratureAmplitude Modulation (QAM)Teknik modulasi QAM

:1.. merupakan teknik modulasi digital! untuk mengirimkan informasi yang. berbeda dan merupakan gabunganteknik Modulasi Fasa (PSK) danModulasi Amplitudo (ASK). Jadibeberapa bit dibawa oleh sinyal carrierdalam bentuk perubahan fasa dan

Updated Estimate CovariancePk1k = (l-KkHk)Pklk-1 (2-13)

. (2-6)OptImal Kalman GainKk = Pk1k-1HJ S;l (2-11)

Innovation (or Residual)CovarianceSk = HkPklk-1HJ +Rk (2-10)

Estimate(2-12)

(2-9)

(2-5)Measurement

Updated Statexk1k = xk1k-1 + KkYk

UpdateInnovation orResidualYk = Zk - Hkxk\k-t

Predicted EstimateCovariance

Pklk-l = Fk Pk-Ilk-l Ft +Qk-I (2-8)

•

Pada waktu k suatu observasiatau pengukuran Z k dari keadaaan pada

saat sinyal pertama diterima (xk) dibuatmenurut persamaan berikut ini:Zk = Hkxk +vk (2-5)

Dimana:H k adalah model observasi yangmemetakan true state space ke dalamobserved spacevk adalah observasi noise yang

diasumsikan menjadi kovarian Rk•

vk ~ N(O,Rk) (2-6)

Keadaan dari filter tersebut dapatdimisalkan oleh dua variabel :

• xk1k' estimasi keadaan pada

waktu k;• Pk1k, matriks error covariance,

yaitu variasi error (ukuran untukketelitian yang telahdiperkirakan pada saat sinyalditerima).Filter Kalman mempunyai dua

fasa yang terpisah, yaitu Predict danUpdate. Fasa predict, yaitumenggunakan prediksi awal bentuksinyal untuk menghasilkan sebuahestimasi pada saat sinyal diterima. Didalam fasa update, yaitu pengukuransinyal informasi pada saat sinyal

JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 14http://www.univpancasila.ac.id/

beberapa bit yang lainnya dalamperubahan amplitudo [4].

Dalam modulasi digital,biasanya amplitudo sinyal transmlSIdibatasi tetap konstan, dengan demikianmenyebabkan konstelasi sinyal menjadisirkular. Dengan membiarkan amplitudountuk berubah sesuai dengan fasanya,sebuah modulasi yang disebutQuadrature Amplitude Modulation(QAM) diperkenalkan.

,Persamaan umum sinyal M-QAM ,:didefinisikan sebagai:

s,(t) ~~2E.ma,co$fj) +tE.mb, co$fj)1; 1;(2.14)o 5: t S: T i = 1,2,3,4

Dimana Emin adalah energisinyal dengan amplitudo terkecil, aj danhj adalah pasangan integer yangindependen yang ditentukanberdasarkan lokasi masing-masing titiksinyal. M-QAM tidak memiliki energipersimbol yang konstan, juga tidakmemiliki jarak antar simbol yangkonstan.

Pada gam bar 2.5 dibawahmenunjukkan beberapa konstelasirectangular pada beberapa nilai M yangberbeda. Konstelasi sinyal akanmenentukan jarak minimum padamasing-masing sinyal yang berdekatan,yang dalam kondisi real diwakili olehamplitudo dan fasanya.

JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME. 22 NOMOR 2 JUNI 2009

M=64~" .........•........•...........• ............•.........•.........•

M=32 i~,.' - ••...........•........ ........•...........• ..

M=16 j

! ! t:~M~:::~:::.:::::::!t:~::! I I~ ~ ,. ...........•..................~ + , ~t • •..._......•._-...........• tt • •._.......................•.........•• t..,................................ ..........•.........•..........•. IGambar 2.6 Konstelasi sinyal QAMRectangular dengan berbagai nilai-

nilai M

3. Pemodelan Sistem3.1 Blok Diagram

Pada bab ini akan diterangkanmelalui blok diagram mengenaipemodelan sistem sebagaimanaditunjukkan pada gambar di bawah ini :

~ rbl;J~~_JGambar 3.1 Blok Diagram Simulasi

Filter Kalman

3.1.1 Blok Transmitter• A1DPCM

Oi dalam AID peM, terdapatinput sinyal analog yang diubahmenjadi data biner (sinyaldigital) yang masuk secara acak.


Input data dapat berupa suara,gambar ataupun tulisan.

• EncodeEncode berfungsi untukmengubah atau mengkodekansinyal masukan kedalam suatukode tertentu dimana padasimulasi 1m menggunakanmetode hamming code yangkemudian sinyal masukandiubah kedalam bit data dandikonversikan kedalam sinyaluntuk ditransm isikan.

• BufferBlok ,.Buffer berfungsi untukmembagi-bagi sinyal inputmenjadi sebuah frame denganukuran yang baru, bisa lebihkecil atau lebih besar.Maksudnya bila input datanyaberupaframe yang besar, setelahmelewati blok buffer akandihasilkan bentuk frame yangkecil dengan kecepatan frameyang lebih cepat dibandingkandari kecepatan input dansebaliknya. Blok buffer jugaberfungsi untuk menyanggaurutan data untuk memudahkandalam proses pentransmisian.

• ModulasiModulasi adalah prosespenumpangan sinyal informasipada .gelombang pembawa ataucarrier. Atau dengan kata lain,modulasi yaitu menyisipkan databerupa sinyal informasi padasinyal carrier. Modulasi yang digunakan adalah 16 QAM.Setelah dimodulasi, data yang

JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009

semula berupa sinyal binerberubah menjadi sinyal analog.Setelah data dimodulasi akan

. menghasilkan keluaran berupasinyal analog dan kemudianmengalami pembagian kanalyang berfungsi sebagai persiapanmenuju kanal wireless.

3.1.2 Kanal WirelessSetelah mengalami prosesmodulasi, sinyal yang keluar daritransmitter pasti mengalaminoise karena melalui udarabebas. Sinyal yang sudah dipengaruhi noise tersebut akanmasuk ke dalam kanal wireless.Sinyal yang keluar daritransmitter telah mengalamigangguan dari noise danmultipath.Setelah melewati kanal wireless,kemudian sinyal tersebutlangsung menuju ke receiver.Pada bagian receiver, sinyalyang masuk pertama kali akanmelewati suatu filter yang didalamnya menggunakan kanalestimator.

3.1.3 BlokReceiver• Filter Kalman

Pada blok ini penggunaan filterbertujuan untuk meminimalispengaruh gangguan pada datayang diterima dari transmitterterhadap noise setelah prosespentransmisian. Di dalam blokini menggunakan suatu filteryang dinamakan filter Kalman.Jadi, di receiver akandiperkirakan bentuk sinyal yang


masuk dari kanal wireless ituseperti apa, untuk menghasilkanestimasi atau prediksi data yangsudah dikirimkan.

• DemodulasiDemodulasi adalah prosespemisahan data dari sinyalcarriemya untuk mendapatkansinyal baseband yang asHkembali. Setelah mengalamiproses demodulasi, bentuk sinyal

[' analog berubah menjadi sinyalbiner seperti pada sinyal input.

• DebufferBlok Inl berfungsi untukmemetakan kembali paket datadari proses pentransmlslandalam bentuk sinyal diskrit.

• DecodeBlok decode fungsinyaberkebalikan dari encode, yaitumerubah kembali sinyal-sinyalyang telah dikodekan.

• D/APCMBlok Inl bertujuan untukmengubah sinyal serial yangberbentuk data biner menjadibentuk analog, seperti sinyalawal di AlDPCM.

• Perhitungan BER"Perbandingan antara bit yangditerima di output dengan bit

i yang dikirim dari transmitter,dimana akan diketahui bit yang,error maka BER akan bisadihitung.

JURNAL TEKNIK t=TUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009

Tabel 3.1 Parameter Simulasi FilterKalman

Input [*.txt] (Fish.bmp][Laser.wav]

System

A 0.1 - 1 0.1 - 1 0.1 - 1

C 1 -10 I - 10 1-10

Varian Noise

Q 0.1 - 1 0.1 - I 0.1 - 1

R 1-10 1 - 10 1 -10

Keterangan:A adalah keadaan transisi yangdiaplikasikan untuk keadaansebelumnyaC adalah model observasi yangmemetakan true state space ke dalam, observed spaceQ adalah proses noiseR adalah observasi noise

4. Analisa Dan Hasil Simulasi4.1 Simulasi Sistem Filter Kalman

PadaInputM~age(Tex~Pada analisa sistem filter

Kalman dengan sinyal input message(text) terdapat parameter-parameteryang digunakan untuk menjalankansimulasi seperti diperlihatkan tabel 4.1.


Tabel 4.3 Parameter Input Audio

4.3 Simulasi Sistem Filter KalmanPada Input Audio (Suara)Pada tabel 4.3 diperlihatkan

parameter sinyal input suara yangdigunakan sesuai dengan settinganparameter filter Kalman. Data yangdikirim berupa file "laser.wav" dengankapasitas sebesar 2 kb.

0.1 - 11 - 10

0.1-11-10

System

AC

Varian Noise

QR

Input [* .txt]

System

A 0.1 - IC 1 - 10

Varian Noise

Q 0.1 - IR 1 -10

4.2 Simulasi Sistem Filter KalmanPada Input Image (Gambar)Pada simulasi filter Kalman

untuk sinyal input gambar digunakanparameter yang berbeda denganparameter message yang diperlihatkanpada tabel 4.2 berikut ini.

Tabel4.1 Parameter Input Message

Tabel 4.2 Parameter Input Image

Input [Fish.bmp]

System

A 0.1 - 1C 1 -10

Varian Noise

Q 0.1 • IR 1-10

4.4 Pengaruh Noise Pada InputImage terhadap BERPada gambar dibawah III 1

menunjukkan hasil lengkap HER untuksimulasi sinyal input image denganmenggunakan filter Kalman. Padaskripsi ini tidak ditampilkan hasil HER,pada sinyal input message dan audio.karena hasil HER dari sinyal input.message dan audio tidak terdapatperbedaan yang signifikan dengan hasilHER pada sinyal input image. Herikut,:grafik HER terhadap perubahan pada;1evel A dengan sepuluh nilai masukani:dari 0.1 -1, input nilai C = 3, input nilaiI!Q = 0.5 dan input nilai R = 2.!Ii;'

JURNAL TEKNIK FTUP. VOL UME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 18http://www.univpancasila.ac.id/

10"0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

Level A

Gam~ar 4.12 Grafik BER TerhadapPerubahan Level A

109875 6le¥eIC

432

, . . , . , . .I • • • • , • •--- -_ ..•.--_ - _-.-------.---_._-.-----_.: : : : ; : : .:: : : : : : --TanpaFiher! 1 i i 1 i ~Den9anFih.,. . . . .. . .. . .. . .. . .. . .

Gambar berikut menunjukkangrafik BER terhadap perubahan padalevel C dengan sepuluh nilai masukandari I - 10., input nilai A = 0..1, inputnilai Q = 0..5,dan input nilai R = 2.

Gambar 4.13 Grafik BER TerhadapPerubahan Level C

Paea gambar 4.13 dapat dilihatbahwa semakin besar nilai level C, makahasil BER tidak cenderung semakinbesar. Dengan menggunakan filterkalman, pada saat nilai level C beradapadatitik 5 hasil BER sebesar 0..3244,sedangkan yang tanpa filter hasil BERsebesar 0..9822. Untuk hasil lebihlengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.5.

a:wro

0..98220..99110..98220..98670..98220..96890..98220..97330..98220..9644

0..29780..31560..32110..33330..42670..47560..64

0..66220..79110..95

0..10..20..30..40..50..60..70..80..9.1

Tabel 4.4 Hasil BER TerhadapPerubahan Level A

Pada gambar 4.12 dapat dilihatbahwa semakin besar nilai level A,maka hasil BER akan semakin besarjuga. Dengan menggunakan filterkalman, pada saat nilai level A beradapada titik 0..5 hasil BER sebesar 0..4267,sedangkan yang tanpa filter hasil BERsebesar 0..9822. Untuk hasil lebihlengkapnya dapat dilihat pada tabeI4.4.

a:wro

JURNAL TEKN1K FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 19http://www.univpancasila.ac.id/

Tabel 4.5 Hasil HER TerhadapPerubahan Level C

, juga. Dengan menggunakan filter, kalman, pada saat nilai level Q beradapada titik 0.5 hasil HER sebesar 0.3111,sedangkan yang tanpa filter hasil HERsebesar 0.9822. Untuk hasil lebihlengkapnya dapat dilihat pada tabel 4.6.

Gambar berikut menunjukkangrafik BER terhadap perubahan padalevel Q dengan sepuluh nilai masukandari 0.1 - 1, input nilai A = 0.1, inputnilai C = 3 dan input nilai R = 2.

• Bit Error Rate Perubahan Q10 .---+--,_ t • "' ._ =w _ ---:a-

~:~~ ::::::1~~~ :::::l ~:~~ :::::j ~:~~ :::::j ~~~:::::::~:::::::!:::::::l:::::::!:::::::j:::::::;':~';'~:::::::i'21

: .: : : : : Y:O.48'---: )(:0.9......r....r....r....r....T77- 1- ..... -1 YO~

••••• _.: ••••••• : ••••••• : ••••••• : )(:05 ••••• ; ••••••• ; ••••• _-; •••••••

: : : : Y:03111 : : :

...... -1- 1- -17T r j j t .

.....-+ )~:~:~733 ••. -+ j -j-- + + .:. ::: --lanpaFitterj f 1 i .--&- Dengan Fitter. .... .

Tabel 4.6 Basil HER TerhadapPerubahan Level Q

.Filt~r?i&.:.0.98220.99110.98220.98670.98220.96890.98220.97330.98220.9644

iloo

0.17330.22670.31110.39560.480.53780.58670.7156

0.10.20.30.40.50.60.70.80.9]

Gambar berikut menunjukkangrafik BER terhadap perubahan padalevel R dengan sepuluh nilai masukandari 1 - 10, input nilai A = 0.1, inputnilai C = 3 dan input nilai Q = 0.5

0.98220.99110.98220.98670.98220.96890.98220.97330.98220.9644

0.12890.30670.34670.35110.32440.41780.42670.36440.31110.3556

12345678910

<rwm

10"0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Level Q0.7 0.8 0.9

Gambar 4.14 Grafik BER TerhadapPerubahan Level Q

Pada gambar 4.14 dapat dilihatbahwa semakin besar nilai level Q,maka hasil BER akan semakin besar

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 20


.. .. .. . . . . . . .------- ..-------.-------.-------.-------.-------.-------Oo-------.-------: : . : : : . ,

:: ::: ~..,-- Tanpa FiRer.: i: f ---&- Dengan Fiber

o Bit Error Rate Perubahan R

10 Y'O~; ~::::: Y-O~; ~::::: Y'O~ i::::: Y'O!J~~ i::::: ylO~ •

:::::::~:::::::;:: :::::~:::::::f:::: :::;:: ::::: [:::::::;: ::::::;:::::::: : : : : : : ~------T----T------f-------~------T-----i-------! ~.~.~

-.-----; •• 2 .. -----;-------~---- •• -:. • ----.~.------:-------• 'X:~ .X:6 /."-....:: V.0.3111 :. : Y:0.3022 :~.._. : v. 0.2933 • • . : .--..--:----.--:-~7~T.-.- ..T.--.-: ..--.VO;~

Gambar 4.15 Grafik BER TerhadapPerubahan Level R

Pada gambar 4.15 dapat dilihatbahwa semakin besar nilai level R, makahasil BER tidak cenderung semakinbesar. Dengan menggunakan filterkalman, pada saat nilai level R beradapada titik 5 hasil BER sebesar 0.2889,sedangkan yang tanpa filter hasH BERsebesar 0.9822. Untuk hasH lebihlengkapnya dapat dilihat pada tabeI4.7.

Ringkasan AnalisaPada perubahan level A dengansepuluh nilai masukan dari 0.1 -], input nilai C = 3, input nilai Q= 0.5 dan input nilai R = 2,cenderung membuat hasil BERsemakin besar.Pada perubahan level C dengansepuluh nilai masukan dari 1 -]0, input nilai A = 0.1, inputnilai Q = 0.5 dan input nilai R =2, tidak ada kecenderunganmembuat hasil BER semakinbesar.Pada perubahan level Q dengansepuluh nilai masukan dari O.I -1, input nilai A = 0.], input nilaiC = 3 dan input nilai R = 2,eenderung membuat hasil BERsemakin besar.Pada perubahan level R dengansepuluh nilai masukan dari 1 -10, input nilai A = 0.1, inputnilai C = 3 dan input niJai Q =0.5, tidak ada kecenderunganmembuat hasil BER semakinbesar.

2.

3.

4.

4.71.

10985 6Level R

32

0:Wm

Tabel4.7 Hasil BER TerhadapPerubahan Level R

6- _. ;- ,_. • : :j~~')J ~.-,;.iI\.:ht'1rl'J l't. iJ' "'.., -'; -. _ _ --.f" '.; ~. .(;';1'1'-1:1,1 t'i,ll~'}-,,:_~'.:.Jt., . -", ."k,: "...,..~. . - - '~'H~ .;:' !'mS£P . ,,'•• 1_" _ ~ I. 1\ > c k P: ,"l~'.~ __ ~''' __ ••••_ .'_ /I._~. .or;:. "'~. '" _ .~ ~~"'" 04<_~ ••• _~

1 0.3467 0.98222 0.3111 0.99113 0.3289 0.98224 0.2933 0.98675 0.2889 0.98226 0.3022 0.96897 0.3422 0.98228 0.3956 0.97339 0.3333 0.982210 0.3422 0.9644

5. KesimpulanBerdasarkan dari hasH simulasi

dan analisa yang diperoleh maka dapatdiambiJ kesimpu1an sebagai berikut:1. Dari ketiga jenis masukan yang

digunakan pada simulasi filterKalman menghasiJkan BERyang berbeda-beda, dimana letakpengaruh BER ini berada padaperubahan level A, C, Q dan R.

2. HasiJ dari BER yangmenggunakan filter Kalmanakan lebih keeiJ dibandingkandengan yang tidak menggunakanfilter Kalman. Hal inimenunjukkan bahwa filter


Kalman dapat menurunkan nilaikesalahan.

3. Semakin tinggi nilai A dan Q,maka BER akan semakin besar,begitupun sebaliknya dimanasemakin kecil nilai A dan Qyang diberikan maka HER akansemakin kecil.

4. Perubahan pada level C dan Ryang, semakin tinggi tidakmempengaruhi tendensi ataukecenderungan merubah hasilHER semakin besar.

Daftar Acuan

[1] Safaya, Rupul (1997). AMultipath Channel EstimationAlgorithm Using A KalmanFilter. BS ElectricalEngineering, Illinois Institute OfTechnology, Chicago, IL.


[3]

[4]

[5]

[6]

[2] T.S. Rappaport, WirelessCommunications Principles andPractice.. Publisher: PrenticeHall press, 1996.John G. Proakis, DigitalCommunications, McGraw-Hili,4th edition (international), 2001.Laneman, J. Nicholas (2002).Cooperative Diversity inWireless Networks: Algorithmsand Architectures. PhD thesis,Massachusetts Institute ofTechnology, Cambridge, MA.William C. Jakes, Microwavemobile communications.,Publisher: IEEE Press, 1993.K. Sam Shanmugan, Arthur M.Breipohl, Random signals:detection, estimation, and dataanalysis. Publisher: Wiley, 1988.


SISTEM INFORMASI MANAJEMEN PENGEMBANGANSOFTWARE ONLINE PT TOTAL SOLUSI MANDIRI

Masykur dan Amir Murtako .)

AbstrakPT Total Solusi Mandiri merupakan salah satu perusahaan yang bergerak dibidang

pengembangan software atau yang lebih dikenal dengan nama Software Development. Selamamelakukan kegiatan pengembangan software PT Total Solusi Mandiri memiliki kendala diantaranyamobilitas programmer, project manager serta klient yang cukup tinggi sehingga terhambatnya pekerjaanpengmbangan software serta belum pengelolaan SDM, reward dan pinalti belum tersturktur.

Pembangunan sistem informasi manajemen ini menggunakan metode pendekatan terstuktur.Salah satu model yang digunakan dalam metode ini adalah model perilaku yaitu memodelkanpemrosesan data pada sistem dan memodelkan bagaimana sistem beraksi terhadap event. Semuaproses yang akan dibangun menjadi sebuah sistem digambarl<an kedalam bentuk aliran data atauDFD.Bila pemrosesan telah dilakukan maka setiap entity yang terlibat dalam sistem dihubungkan denganERD. Implementasi pembuatan sistem informasi ini dilakukan dengan menggunakan bahasapemrograman PHP dan database MySQL. Sistem ini menerima input berupa data klien, programmer,project manager dan manager. Serta input setup project berupa waktu project, reward dan pinalti untukprogrammer dan modul-modul yang dikerjakan.

Sistem Informasi Manajemen Pengambangan Software Online merupakan sistem informasi yangdihasilkan untuk mempermudah project manager dalam mengelola pekerjaan pengembangan softwareserta merupakan sarana komunikasi antar entitas yang terlibat dalam pekerjaan proyek software.Sehingga proses pekerjaan pengembangan software akan berjalan lancar.Kata kunci : Manajemen Pengembangan Software

I. Pendahuluan

Pada PT Total Solusi Mandiri (TSM) yangmerupakan sebuah perusahaan yang bergerakdibidang pengembangan software belummenerapkan sistem komputersasi yang memberiinformasi tentang pekerjaan dalampengembangan software, baik SDM yang terlibatdalam pengembangan software, waktu pekerjaanmaupun monitoring pekerjaan pengembangansoftware.

Ada beberapa kendala yang dialami oleh PTTSM dalam mengelola dan mengatur manajemenpengembangan software diantaranya yaitumobilitas Programmer dan project menager sertaclient yang cukup tinggi membuat tidak optimalnyapengembangan software. Hampir semuaprogrammer pada PT TSM merupakan freelanceprogrammer yang menyebabkan frekuensipertemuan antara sesama programmer danproject leader menjadi rendah dan ini tidakmenguntungkan untuk sebuah pengembangansoftware yang mengandalkan pekerjaan tim.Kendala lain adalah pengelolaan pinalti untukclient belum begitu terstruktur, belum adanyapenginformasian tentang pekerjaan

*) Dosen Teknik Informatika Fakultas Teknik UP.


pengembangan software kepada client yaitutentang perkembangan software yang sedangdiselesaikan, pengelolaan waktu yang tidakterkontrol, pengelolaan reward & pinalti jugabelum begitu terstruktur serta tidak adanya scoringuntuk programmer yang telah menyelesaikantugasnya.

Untuk mendukung semua kinerja manajemenpengembangan software tanpa ada kendalaseperti yang disebutkan diatas, maka diperlukansebuah sistem yang dapat mengelolapengembangan software secara online. Dengansistem informasi secara online diharapkanmeminimalisir kendala-kendala yang ada. Selainitu sistem informasi secara online juga membuatkomunikasi antara project manager, programmerdan client tetap terjaga sehingga pengembangansoftware berjalan lancar dan sesuai dengankeinginan bersama.

II. Analisis Sistem Berjalan

A. DeskripsiDalam kegiatan pengembangan software

online PT TSM yang sedang berjalan saat inisudah menggunakan fasilitas komputer tetapibelum ada sistem yang secara spesifikmengelola pengembangan software. Karena


WorkflowOJbawah ini adalah gambar alur workflow

sistem yang sedang berjalan di PT TotalSolusi Mandiri (TSM).

belum adanya sistem informasi yang khusus,maka pengelolaan manajemenpengembangan software menjadi tidak begituterstruktur. Oitambah lagi dengan mobilitasproject manager dan programmer PT TSMserta client yang cukup tinggi maka prosesmanajemen pengembangan software akansedikit terhambat.

Awal proses pengembangan softwaredimulai dari permintaan client untukpembuatan software. Pengajuan pembuatanakan diajukan kepada manajer. Kemudianmanajer manajer akan menerima proyekpengembangan software yang kemudian akandiperiksa dan dianalisa oleh manajer. Apabilamenajer menolak pengajuan tersebut makaakan dikembalikan kepada client, dan jikamanajer menerima project tersebut, manajerakan mengalokasikan Project Manager yangakan menangani proyek pengembangansoftware tersebut.

Project Manager akan menerima alokasitersebut dan akan mengecek apakah bisa

Analisis PermasalahanAda beberapa kendala atau masalah yang

di hadapi oleh PT TSM dalampengembangan software/sistem yaitu :1. Mobilitas Programmer atau project

manager yang cukup tinggi. Artinyafrekuensi pertemuan antara programmer,project manager atau pun klient cukuprendah.

2. Belum terstrukturnya dalam pengelolaanpinalti untuk client

3. Belum terstrukturnya dalam pengelolaanreward dan pinalti untuk programmer

4. Belum adanya scoring untuk programmersetelah penyelesaian tugasnya

Tidak adanya informasi kepada client sudahsejauh mana pekerjaan pengembangansoftware dilakukan

proyek tersebut bisa dikerjakan. Bila tidakmaka akan dikembalikan kepada manajer. danbila bisa dikerjakan maka project managerakan mengalokasi programmer. Programmerakan menerima alokasi tersebut danmemeriksa apakah bisa dikerjakan atau tidak.Jika tidak maka akan dikembalikan kepadaProject manager. Jika proyek diterima makaprogrammer akan membuat software.

Oalam pembuatan software akan adaprogres report yang dibuat oleh programmeryang kemudian akan diberikan kepadaproject manager. Project manager akanmemeriksa progres report tersebut. Jikareport sesuai makan report tersebut akandiberikan kepada client, bila tidak makadikembalikan kepada programmer untukkemudian melakukan perbaikan.

Client akan menerima progres report yangkemudian akan diperiksa apakah progresreport sesuai. Jika sesuai maka proses akanberhenti. Jika tidak, client akan membuaterror report yang kemudian akan dikirimkanke project manager. Project manager akanmenerima error report tersebut dan akanmemonitoring error report tersebut. Jika errorreport tersebut tidak sesuai dengankesepakatan maka akan dikembalikankepada klient, jika sesuai maka projectmanager akan memberikan error reporttersebut kepada programmer yang kemudianditerima oleh programmer. Programmer akanmelakukan perbaikan sesuai dengan errorreport tersebut. Terakhir project managerakan membuat laporan mengenai proyekyang kemudian akan diberikan kepadamanajer.

c.

<.8>"r-~I

t.P~~

i'1••••••• 1

.;;;--'y

LS:J

Clienl

y

I~~ll,r~'l', lei.••••••... L~~ __J c*]i /~." "'~_'_'I <'~ 'I {~J! (~'>, T.) Em:w -P', . R'n.&Jorj II ,~,. L......., ~ I Et'..;;:J

i ~ I~ I~ I <'8> I

~I[~. ~ Ic ~_.- ' I

_.________••.•) ...1..-_---1.. -'Gambar 1 Workflow Sistem yang Sedang

Berjalan

B.


Tidak adanya informasi kepada client sudahsejauh mana pekerjaan pengembangansoftware dilakukan

Untuk mengatasi masalah tersebut diatas,maka penulis membangun sistem informasimanajemen pengembangan software agar:1. Pengembangan software yang dilakukan

oleh PT TSM lebih terorganisasi denganbaik dalam hal waktu pekerjaan danscoring programmer yang tetahmenyelesaikan tugas.

2. Komunikasi antara PT TSM dan klientetap terjaga terutama dalam halpengembangan software sehingga

sistem/software yang dihasilkan sesuaikeinginan bersama antara PT TSM danklien.

3. Adanya informasi kepada klien tentangpekerjaan pengembangan software

III. Perancangan

A. ArsitekturSecara umum arsitektur perangkatlunakdapat digambarkan dengan perancangansistem dengan menganalisa input, alirandata, output dalam diagram konteksseperti dibawah ini:

DataSetup Project

ProsesDaftar project

ProsesSet up Project

Login

Report!Comment

Report atauComment

~. Data

~Proses

Manajemen User &Menu

Gambar 2 Arsitektur Perangkat Lunak

B. Diagram KonteksDiagram konteks menggambarkan

suatu sistem informasi secara global,termasuk aliran data dari masukan (input)ke proses kegiatan (sistem), dan proses

JURNAL TEKNIK ~TUP, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009

ke proses, dan dari proses keluaran(output) menjadi sebuah informasi yangterpadu. Berikut ini adalah diagramkonteks dari sistem yang akan dibuat :


II Login

i ,.."""'.•'" - --1- -...l_-- ..-.J..~. .!.nfo~si Modu!..._____ Programmer

L... __ lnforma.sl~!!L-. ._.

Ii InformasiSubmodul --t-.------- ..II

InformasiProject IntormasiSubmodul Client

••• Qmlm!lliL- JInformasiPro.ect

InformasiModul

Setu MenuInformasj User

__~e1UP..I..eam___ Sistem Infonnasi ManajJmen

_. __ .J>eMtRE'f' .._ ~ __._.. PengembanganSoftwareOnline :!

Setup Modul ~

Setup SUbmodul~login \--~~,"~---lc- -

Admin

l

Gambar 3 Diagram KonteksSistem Informas; Manajemen Pengembangan Online

Berdasarkan gambar 3 diagram konteksdiatas maka dapat dijelaskan bahwapengguna atau user yang terkait dalamsistem informasi manajemen pengembangansoftware online ini adalah admin, manager,project manager, Programmer, dan klien.Dimana setiap user mempunyai prosesmasing-masing yaitu :1. Admin

Admin merupakan bagian atau orangmengelola sistem informasi manajemenpengembangan software. Admin akanmemasukkan data-data yang diperlurkanoleh sistem seperti data project manager,data programmer dan data klien.

2. ManajerManajer merupakan pimpinan dariperusahaan dimana manager akanmenerima laporan-Iaporan yangberhubungan dengan pengembangansoftware seperti laporan proyek. Manajerjuga dapat melihat data-data yangsebelumnya telah dimasukkan olehadmin seperti data project manager, dataprogrammer dan data klien. Selain itu

manajer juga mengalokasi projectmanager dalam pengembangan software

I' melalui sistem ini,i3. Project manager

Project manager (PM) adalah orang yangbertanggung jawab dalam pekerjaanpengembangan software. PM akanmengelola kegiatan proyek seperti setupSDM, setup reward, setup pinalti. PMjuga akan menerima progres comment

:i dan error comment.114. Programmeril Programmer merupakan orang yangil membangun software. Programmer akan

menerima project dari sistem serta meng-input progres comment kepada sistem

15. KlienKlien merupakan orang atau perusahaanyang menggunakan software. Client akanmeng-input error comment sertamenerima informasi waktu peke~aan,informasi modul, dan informasi pinalti darisystem


C. Entity Relationship DiagramERD (Entity Relation Diagram)

adalah gambaran secara sistematis yangdigunakan untuk menyatakanrelationship antara satu file data dengan

Id_PM.------.-,1

l=f-~\ '-',I '

I

data yang lain. ERD (Entity RelationDiagram) untuk sistem informasimanajemen pengembangan softwareonline dapat dilihat sebagai berikut :

i__________________ J

,-,------------------------------------~-A~-----------------

______________ ..-YGambar 4.12 Entity Relationship Diagram

Dari Entity Relationship Diagram di atas,dibuat relasi antar tabel sebagai berikut:


managerkI_manager

usemaOl€

nama_managEr

aiamat

user

usemame

pass .•••.ordemaa

.tatusk!vel

dio?f1t

id_dient

usemame

nama_cli€nt

a1amat

nama. PMafamat

comrllentid_comrt.ent

id_S1.Jbmodul

usemame

comment;

rpp

id...,.project

besar3€'.o;;ard

besar..Jlinalli

Gambar 4 Relasi Antal Tabel

id_programmermoo:Iul

poin

ket€rangan

team

submodtd

keterangan

IV. Implementasi

A. Spesifikasi Perangkat KerasBerikut ini adalah spesifikasi hardware

yang layak untuk mengimplementasikanrancangan yang telah dibuat yaitu satu unitkomputer dengan spesifikasi sebagai berikut :1. Prosesor pentium IV2. Memory minimal 256 MB3. Hardisk 40 Gbyte4. VGA On-board5.. Printer

Spesifikasi hardware di atas adalahspesifikasi minimal. Printer sangat diperlukanuntuk mencetak berbagai macam laporan.CD-RW diperlukan untuk menyimpan datayang tiap bulan bertambah.

B. Spesifikasi Perangkat LunakSpesifikasi perangkat lunak di bawah Inl

adalah perangkat Junak yang diperlukandalam implementasi aplikasi yang akandirancang:1. Sistem Operasi Windows XP2. XMAPP (sebagai Web Server)3. Database menggunakan MySQL Versi5.0.33

4. Editor (Zend Studio)

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME. 22 NOMOR 2 JUNI 2009

V. IKesimpulan dan Saran

A. KesimpulanI Kesimpulan yang dapat diambil dar;Sistem Informasi Manajemen PengembanganSoftware Online ini adalah :1. Sistem Informasi Manajemen

Pengembangan Software Online dapatmempermudah Project manager untukmengelola pekerjaan pengembangansoftware. Mula; dari pengelolaan sumberdaya manusia atau programmer maupunpengelolaan modul secara realtime.

2. Sistem Informasi ManajemenPengembangan Software Online dapatmemberikan informasi mengenaiperkembangan pekerjaaan proyekpembuatan software serta mempermudahproject manager mengontrol pekerjaanpengembangan software

3. Sistem Informasi ManajemenPengembangan Software Online dapatmempermudah project managermengelola reward dan pinalti bagiprogrammer serta mempermudahprogrammer untuk mendapatkan informasireward dan pinalti

4. Sistem Informasi ManajemenPengembangan software Online dapatmempermudah komunikasi antara entitasyang terlibat dalam pekerjaan proyek


software. Baik project manager,programmer dan client. Sehingga kendalamobilitas yang tinggi para entity yangterlibat dapat teratasi.

B. SaranBerdasarkan kesimpulan dari

pembahasan di atas, maka penulis mencobamemberikan saran sebagai alternatif yangdapat dijadikan masukan yang nantinya akansangat berguna dan bermanfaat.1. Sistem Informasi Manajemen

Pengembangan Software Online yangtetah ada dapat dikembangkan lebih luasdan detail lagi seperti menambahkanfeature upload listing program ke sistemserta menambahkan manajemen recycleuntuk software yang sedangdikembangkan.

2. Sistem Informasi yang telah dibuatdiharap!<an bisa dikembangkan menjadisistem cyberoffice yaitu sistem yangdimanfaatkan untuk aktivitas kantorseperti menerima pekerjaan dari sistemdan meng-upload hasil pekerjaan kesistem.

JURNAL TEKNIK FTUI'>, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009

Daftar Pustaka

____ , Sistem, http://id.wikipediaorq/wiki/sistem, Kamis 22 Mei 2008 09:50AM

____ , Sistem Informasi , http://idwikipediaorg/wiki/sisteminformasi, Kamis 22 Mei200809:52 AM

Hakim, Lukmanul, Membongkar Trik Rahasia ParaMaster PHP, Lokomedia, 2008

Mcleod, Raymond,Jr, Sistem InformasiManajemen, Jilid 1 dan 2, PT PrehallindoJakarta,2001

O'Brien, J. A. Enterprise Information Systems(13th ed.). Mc-Graw Hill. 2007.

Proboyekti, Umi, Manajemen Proyek PerangkatLunak, httpl/httpl/209.85.175.132/search?q=cache:rFUWNltUTPsJns1.cic.ac.id/-ebook/ebook/adm/myebook/0055. pdfKamis 18 September 2008 03:18 PM

Pressman, Roger.S. Software Engineering : APractioner's Approach (5th), McGrawHiII.2001

Senn, J. Information Technology: Principles,Practices, and Opportunities (3rd ed.).Prentice Hall, 2004

Sidik, Betha, Pemrograman Web Dengan PHP,Informatika Bandung, 2006

Sidik, Betha dan Pohan, Husni.l, PemrogrammanWeb dengan HTML, Informatika Bandung,2005


MEMBANDINGKAN KECEPATAN DAN KETELITIANDALAM MENCARI AKAR PERSAMAANNON LINEAR PADA BEBERAPA METODE

Naniek Andiani *)

AbstrakAda beberapa metode untuk mencari akar pada persamaan non linear, misalnya metode

bisection, metode false position, metode false position dimodifikasi, metode Newton-Raphson danmetode Secant. Studi dilakukan untuk membandingkan tingkat kecepatan dan ketelitian metode-metode tersebut. Dalam proses perbandingan digunakan empat macam fungsi yang berbeda yaitufungsi eksponensial, fungsi logaritma, fungsi trigonometri dan fungsi polinomial. HasH perbandinganmenunjukkan bahwa metode Newton-Raphson merupakan metode yang paling cepat dan telitjdalam mencari akar. Disusul kemudian metode Secant, metode false position, metode falseposition dimodifikasi dan metode bisection.

A. Pendahuluan

Akar persamaan non linear dapatdicari dengan beberapa metode, yaitu metodebisection, metode false position, metode falseposition dimodifikasi, metode Newton-Raphson dan metode Secant. Tentu sajamasing-masing metode mempunyaikelemahan dan kelebihan. Untuk mengetahuihal tersebut, maka digunakan kecepatan danketelitian untuk membandingkan metode-metode tersebut dalam mendapatkan hasH.

Untuk mempercepat prosespembandingan, masing-masing metode ditulisdalam program bahasa Basic (Quick Basic).Kemudian untuk mengetahui apakah suatumetoda hanya memiJiki kelebihan pada satujenis fungsi, maka perbandingan dHakukandengan memakai empat macam fungsi yangberbeda yaitu fungsi eksponensial, fungsilogaritma, fungsi trigonometri dan fungsipolinomial.B. Mencari Akar Pada Persamaan NonLinear1. Metode BisectionMencari akar pad a metode ini dimulai denganmencari nilai X1 dan X2 dimana fungsimengalami perubahan tanda, atauf(xt). f(x2) < O. Langkah selanjutnya adalahmencari titik tengah antara Xl dan X2 yaitu X3dan menghitung harga f(X3)' Jika

*) Dosen Teknik InformatikaFakultas Teknik Universitas Pancasila


f(xt) • f(x3) <0 , maka ada perubahantanda di X1 dan X3 dan selanjutnya X3digunakan sebagai X2 yang baru. Jikaf(xt). f(x3) > 0, maka ada perubahan tanda

di X3 dan X2 dan selanjutnya X3 digunakansebagai X1 yang baru. Sedang jikaf(xt).f(x3)=0, maka X3 adalah akarpersamaan. Ini dilakukan berulang-ulangsampai mencapai toleransi kesalahan yangditentukan. Kesalahan dari metode ini adalahharga mutlak dari (xt - x3)

y

f(Xl) .

f(x]) ...1 .

x

Gb. 1. Penentuan titik tengah (X3) padametode bisection.

30


2. Metode False Position

Gb. 2. Penentuan titik tengah padametode false position.

S~hi.D.gg~~iq~p~t:

x = (XI f(x2) - x2 f(x)))(f(x2) - f(xl))

x

metode

4. Metode Newton-Raphson

Gb. 3. Penentuan titik tengah padafalse position dimodffikasi.

Ini dilakukan pada tiap tahapperhitungan. Rumus untuk mencari x samadengan pada metode false position.

y~(Xk) J

f(Xk+ 1 !

Metode ini dimulai dengan mencari garissinggung kurva pada titik (Xk,f(Xk))Perpotongan gans singgung dengan sumbu X,yaitu Xk+l • akan menjadi nilai x yang baru. Inidilakukan berulang-ulang.Telah diketahui bahwa gradien garis singgungkurva adalah turunan pertama dan fungsi kurvatersebut. m = f '(xk) • Sehingga persamaangaris singgung adalah:y - f(xk) = f '(xk)(x - xk)Garis ini melalui titik (Xk+I' 0) dan didapat:

(f(Xk) J

xk+) = xk - f '(xk)- f(xl)

(f(x2) - f(x)))

yf(x2) .

Metode ini juga dimulai denganmencari dua titik dimana fungsi mempunyaitanda yang berlawanan. Seperti terlihatpada gambar 2, titik tersebut adalah(x!, [(x])) ; dan (X2,f(X2)). Langkahselanjutnyaadalah menggambar garis lurusmelalui kedua titik tersebut. Perpotonganantara garis dengan sumbu X dianggapsebagai titik tengah seperti pada metodebisection.

Persamaan .garis yang melewati kedua

titik adalah:

(y-f(xl) (x-x))(f(~2)- [(Xl» = (~- X))

Karena garis juga melewati (X, 0) ,

maka persamaan menjadi:

3. Metode False Position Dimodifikasi

Seperti namanya. metode ini adalahmodifikasi dan metode false positio:l.Modifikasi yang dilakukan adalah denganmembagi dua fungsi yang masih dipakai.

Gb. 4. Penentuan harga x padametode Newton-Raphson.

JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 31

--http://www.univpancasila.ac.id/

Metode ini merupakan modifikasidari metode Newton-Haphson. Disini untukmencari harga x yang baru, digunakan hasildari dua tahapan sebelumnya.

5. Metode Secant

C.liHasil PerbandinganSepelti dikemukakan di depan,

perbandingan dilakukan pada em pat fungsi yangberbeda. Fungsi-fungsi tersebut adalah:

1. ~ungsi eksponensial: y "-'-xex - 10:::; x:::; 1

2. Fungsi logaritma: y :-:::X In x-Ib:::;x:::;2

3. Fungsi trigonometri : y = cos x - x0:::; x:::; 1,5707I

4. iFungsi polinomial: y = x3 - 3x - 20

3:<:;xS:4Khusus untuk metode Newton-Raphson, hargaxo' untuk masing-masing fungsi berturut-turutadalah 2, 3, 2 dan 5. Sedang untuk metodeSecant harga Xo dan X1 untuk masing-masingfungsi berturut-turut adalah 2,1 ; 3,2 ; 2,1 dan5,4. Toleransi kesalahan dan iterasi maksimumyang dipakai adalah 10--6 dan 30.

Setelah dilakukan perhitungan, maka hasil yangdidapat adalah sebagai berikut:

x

........................... \ .

Gb. 5. Penentuan harga x pada metodeSecant.

Jika nilai Xk dan Xk+1 telah didapat, maka:

(Xk+?.~.~.~+J1;;:: _J~k.~~=_~~l_f(Xk+1) f(xk) - f(xk+J)

Akhirnya didapat:

T b 11 R '/a e . asl rJer an m~an

.__~~ponensia~ _ __ ~ari~ma Tri~onometri Polinomial,'-'-

Hasil 0.56'11434 1.163223 0.1390856 3.080859Bisection

Iterasi ke 20 20 21 20

Kcsalahan ~~~~.?~}1}_"QZ__ 9.536743E..Q7 7.1 52557E..Q7 9.536743E..Q7-'--'--'~---.-'-- ---_ ...~._.._--~. .. -"~,-_ ..__ ..~._---..--_ ....---_ .. .. ' _.-~~..- .__ .._-_._~_._._.-_ .. - ..- -.-_ ..-.__ ....-... -_._"._ ...__ ..

Hasil 0.5671431 11.763223 0.7390851 3.080859False Position

Iterasi ke 13 6 8 10...__ .~.. - .. _..~~._-----p-~---_.-'----_..-Kesalahan 2.980232E-07 1.192093E-07 2.3841 86E..Q7 4.768372E-07

Dimodifikasi HasH 0.567143 ,1.763223 0.7390854 3.080859

l1er:tlsi~e .19 19 ~O 17

Kesalahan 8.344650E-07 5;960464E-07 7.748604E..Q7 9.536743E-07

!~jL_____.._.._.._....•.... 0.5671433 : \.763223 _.0. 73908_~. _ ____}.:Q~2~?2.____Ncwtoo-RapbsoR

.- ~---~--_.._--_.-Iterasi ke 7 5 4 6

-------- Kesalahan 0 0 0 --_.~_.Q_----~---Hasil 0.5671433 " 1.76321.1 0.7390851 3.080859

Secant Iterasi ke 7 5 75

Kcsalahan 5.960464E-OR 0 0 0._-----...-... ....


J


Dari hasH di atas, dapat dilihatbahwa metode Newton-Raphson merupakanmetode yang terbaik dari segi kecepatandan ketelitian da/am mendapatkan akarpersamaan. Kemudian disusul berturut-turut: metode Secant, metode false position,metode false position dimodifikasi danmetode bisection. Metode Newton-Raphsonmenjadi yang paling cepat dan paling telitikarena metodc ini mampu mendapatkanhasil pada iterasi yang paling sedikit dandengan kesalahan paling kecil (nol). Olehkarena itu metode ini menjadi metode yanqpaling disukai (Hamming, 1973). MetodeSecant yang merupakan modifikasi darimetode Newton-Raphson, ternyata tidakmemberikan hasH yang lebih baik.Kecepatan dan ketelitian metode Secantdalam memberikan hasH, sedikit di bawahmetode Newton-Raphson. Hal ini terjadijuga pada metode false position dan metodefalse position dimodifikasi. Sebagai hasilmodifikasi dari metode false position,metode false position dimodifikasi ternyatahanya mampu memberikan hasil dengantingkat kecepatan dan ketelitian yang lebihrendah dari pada metode false position.Dari dua contoh di atas, dapat dinyatakanbahwa metode hasil modifikasi tidak selalumemberikan hasil yang lebih baik darimetode asalnya. Meskipun carapenyelesainnya paling sederhana, namunmetode bisection memberikan hasil dengantingkat kecepatan dan ketelitian yang palingrendah dibandingkan empat metode lainnya.

Disamping mempunyai kelebihan,masing-masing metode juga mempunyaikelemahan. Metode Newton-Raphsonmempunyai tiga kelemahan yaitu (Hamming,1973): dapat te~adi perputaran dan tidakakan mencapai konvergen, proses bisaberlangsung lambat dan akan menjadi


masalah jika f '(x) mendekati nOl, titik untukharga selanjutnya malah menjauh dari titik yangdicari. Kelemahan pada metode Secant adalahmetode ini memerlukan dua harga perkiraan,dibandingkan metode Newton-Raphson yanghanya memerlukan satu. Kelemahan darimetode false position adalah cara pencarianharga yang dilakukan dari satu sisi (Iihat gambar2). Oleh karena itu metode ini tidak pemahdipakai dalam perhitungan dengan komputer(Hamming, 1973).

O. KESIMPULANAda beberapa metode untuk mencari akar padapersamaan non linear. Untuk mengetahuikecepatan dan ketelitian masing-masingmetoda, maka dilakukan perbandingan.Perbandingan dilakukan dengan menggunakanempat macam fungsi yang berbeda yaitu fungsieksponensial, fungsi logaritma, fungsitrigonometri dan fungsi polinomial. Hasilperbandingan menunjukkan bahwa metodaNewton-Raphson merupakan metode yangpaling cepat dan paling teliti dalammendapatkan akar persamaan. Kemudiandisusul berturut-turut metode Secant, metodafalse position, metode false position dimodifikasidan metode bisection. Yang perlu dicatat darihasil studi ini adalah metode hasil modifikasitidak selalu memberikan hasil yang lebih baikdari metode asalnya.

E. REFERENSIHamming, RW., 1973, Numerical Methods for

Scientists and Engineers, SecondEdition, McGraw-Hili, New York.

Nasution, A & zakaria, H, 2001, MetodeNumerik dalam IImu Rekayasa Sipii,Penerbit ITS, Bandung.


LAMPlRAN

LISTlNGPROGRAM

REM METODE BISECTION

CLS

iter = 0

INPUT "Batas bawah : ", a

INPUT "Batas atas :", b

INPUT "Toleransi : ", tol

INPUT "lterasi maksimum : ", itermax '

Fa = a * LOG(a) ~ ]

Fb = b * LOG(b) - I

IF Fa * Fb > 0 THEN

CLS

PRINT "Nilai Fax Fb > 0"

SLEEP

END

END IF

tole = tol + 1

DO WHILE tole> tol AND iter <= itermax

m=(a+b)/2

Fm=m * LOG(m)~ 1

tole =ABS(m - a)

kali =Fa * FmIF kali <= 0 THEN

b=m

Fb=Fm

ELSEa=m

Fa=Fm

END IF

iter = iter + 1


IF iter> itermax THEN

CLS

PRIN1~!"Toleransi tidak terpenuhi".1

SLEEP,II

END ,:

END IF'

CLS

LOOP

CLS

PRINT "Hasil : "; m

PRINT "Itcrasi ke : "; iter

PRINT tole

END

REM METODE FALSE POSITION

CLS

iter = 0:i

INPUT "Batas bawah : ", a

INPUT "Batas atas : ", b


INPUT "Iterasi maksimum: It, itermax

Fa = a A 3 - 3 * a - 20

Fb = b A 3 - 3 * b - 20

IF Fa * Fb >0 THEN

CLS

PRINT "Nilai Fax Fb > 0"

SLEEPEND

END IF

tole = tol + 1

JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI2009, 35http://www.univpancasila.ac.id/

DO WHILE tole> tol AND iter <= itermax

m = (a * Fb - b * Fa) / (Fb - Fa)Fm = m /\ 3 - 3 * m - 20

tole = ABS(m - a)

kali = Fa * FmIF kali <= 0 TlIEN

b=m

Fb= Fm

ELSE

a=m

Fa=Fm

END IF

iter = iter + IIF iter> itermax THEN

CLS

PRINT "Toleransi tidak terpenuhi"

SLEEP

END

END IF

CLS

LOOP

CLS

PRINT "Hasil : "; m

PRINT "Iterasi ke : "; iter

PRINT tole

END

JURNAL TEKNIK FTUP, VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 36http://www.univpancasila.ac.id/

REM METODE FALSE POSITION MODIFlKASI

CLS

iter = 0

INPUT "Bata~ bawah: ", a

INPUT "Batas atas : ", b


INPUT" [terasi maksimum : ", itelmax

Fa = a A 3 - 3 * a - 20Fb = b A 3 - :3 * b - 20IF Fa * Fb > 0 THENCLS

PRINT ",Nilai Fax Fb> 0"

SLEEPEND

END IF

tole = tol + 1

DO WHILE tole> tol AND iter <=itennax

m = (a *iFb - b * Fa) / (Fb - Fa)Fm = m 1\ 3 - 3 * m - 20

tole = ABS(m - a)

kali = Fa'* Fm

IF kali <= 0 THENb=m ;

Fb=Ftrt

Fa=Fa/2

ELSE

a=m

Fa=Fmjj

Fb = Fb./ 2END IF

iter = iter+ 1



IF iter> itcrmax TBEN

CLS

PRINT "Tolcransi tidak tcrpenuhi"

SLEEPEND

END IF

CLS

LOOP

CLS

PRINT "Basil: If;m

PRINT "Iterasi kc : "; iter

PRINT tole

END

REM METODE NEWTON-RAPHSON

CLS

iter = 0

INPUT "Barga awal :", a


INPUT "Iterasi maksimum: ", itermax

tole = tol + 1

DO WB1LE tole> tol AND iter <:::::: itermax

a1 = a - (a* LOG(a) - 1) / (LOG(a) + 1)

F = a * LOG(a) - 1

tole =ABS(a1 - a)

a= a1

iter = iter + 1

IF iter> itennax THEN

CLS

PRINT "Toleransi tidak tcrpenuhi"



SLEEPEND

END IF'

CLS

LOOP

CLS

PRINT "Basil: "; al

PRINT "Iterasi ke : "; iter

PRINT tole-

END

REM METODE SECANT

CLS

iter = 0

INPUT "Barga awaJ :", aO

INPUT "Harga kedua : ", al


INPUT "Iterasi maksimum: ", itennax

tole = tol + 1DO WHILE tole> tol AND iter <= itennax

a2 = al -«al 1\ 3 - 3 * at - 20) * (al - aO)) / ((al 1\ 3 - 3 * at - 20) - (aO 1\ 3 - 3 * aO- 20))F = a2 1\ 3 - 3 * a2 - 20tole = ABS(a2 - al)

aO=at

al == a2

iter = iter + 1IF iter> itermax THEN

CLS

PRINT "Toleransi tidak terpenuhi"

SLEEP'

END


END IF

CLS

LOOP

CLS

PRINT "Basi] : It; a2

PRINT "lterasi ke : It; iter

PRINT tole

END


ANALISIS UNJUK KERJA DFT-OFDM DAN DWT-OFDMMENGGUNAKAN PILOT SYMBOL ASSISTED

MODULATIONIr. Tony Antonio M.Eng2) , Yulia Triasari, ST1)

AbstrakTeknik OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) merupakan teknik yang seringdigunakan dalam komunikasi tanpa kabel untuk mengatasi interferensi antar symbol-lSI(Intersimbol Interference). Sistem OFDM biasanya diterapkan dengan menggunakan DFT(Discrete Fourier Transform). Penggunaan DFT-OFDM masih mempunyai beberapa kelemahanterotama pada kanal muJtipathfading. Usaha perbaikan dengan menggunakan cyclic prefix belummaksimal karena membutuhkan bandwidth yang lebih lebar (kenaikan :t 25%). Studi inimengusulkan teknik DWT-OFDM (Discrete Wavelet Transform-Orthogonal Frequency DivisonMultiplexing) sebagai teknik penerapan OFDM dengan lSI yang minimal. DWT-OFDM diasumsikanditerapkan pada kanal AWGN (Additive White Gaussian Noise) dengan Rayleigh fading. Untukmengkompensasi efek fading digunakan teknik PSAM (Pilot Symbol Assisted Modulation).Simulasi dilakukan dengan memvariasikan tingkat noise. Terdapat dua parameter unjuk kerja yaituBER dan waktu proses. Hasil simulasi memperlihatkan bahwa sistem DWT-OFDM mempunyaiunjuk kerja yang jauh OFT lebih baik dibandingkan DFT-OFDM.

Kata kunci-PSAM, interpolasi lowpass, interpolasi FFT, OWT, FFT.

1. Pendahuluan

Sistem komunikasi tanpa kabelm~~ gepan gi~~hk~n k~paQ~ integ~~iberbagai fungsi dan aplikasi sepertifaximile, e-mail, data dan gambar tanpapenundaan (delay) dengan kualitas tinggidan daya yang minimal. Penelitiandilakukan untuk mendefinisikan generasisistem komunikasi baru yang memilikikapasitas yang tinggi dan bandwith yangefisien. Peningkatan unjuk ke~a ini seringterkendala oleh fenomena lSI, intersymbolinterference.

Salah satu cars yang efektif untukmengatasi intersimbol interference adalahdengan menggunakan modulasimu/ticarrier atau Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing (OFOM). OFOMadalah suatu teknik transmisi multicarrieryang membagi spektrum yang tersedia kedalam beberapa pembawa, dimanamasing-masing pembawa dimodulasi olehaliran data kecepatan rendah. Padadasamya OFOM serupa dengan FOMAdalam arti akses beberapa pemakai dicapaidengan membagi lebar pita spektrum

1)Alumni Jurusan Elektro FTUP. praktisi komunikasidata

2) Dosen komunikasi data di Universitas CiputraSurabaya


namun OFOM lebih efisien karenamempunyai pembawa orthogonal sehinggamE!n~l<anint~rf~r~nsi ~ntar pembclw<:iyangberdekatan.

Ide dasar dari OFOM adalah mengirimdata secara paralei pada sejumlah subkanalyang dibuat orthogonal sehinggadimungkinkan saling tumpang tindih. Oengancara ini diperoleh efisiensi lebar pita. Kanaldibagi ke dalam beberapa subkanal yang lebarpitanya sempit sehingga meningkatkan durasisimbol dan mengurangi 151.

Pada komunikasi wireless, sistemOFOM biasanya diterapkan denganmenggunakan OFT Discrete FourierTransform untuk membentuk sinyal OFOM,namun pemakaian OFT rentan terhadapintersymbol interference (151) terutama padakanal multipath fading. Untuk mengurangite~adinya 151 pada OFT-QFOM makadigunakan teknik yang disebut dengan cyclicprefix [1].

Cyclix prefix yang disisipkan di antarasimbol-simbol pada OFT-QFOM mampumengu- r<:ingi t~rj<:idinYa I~I, tet(3pipenggunaannya mem-butuhkan bandwidthlebih lebar sampai 25% dari bandwidth tanpacyclic pefix. Selain itu, penggunaan cyclicprefix akan menambah delay padakeseluruhan proses system Untuk


meningkatkan efisiensi bandwidth danmengatasi lSI yang terdapat pada sistemOFT-QFOM, maka digunakanlah sistemOFOM Discrete Wavelet Transform (OWT-OFOM) [2].

Pada tulisan ini digunakan QAMsebagai teknik modulasi. Modulasi QAMjuga menawarkan penggunaan pita lebaryang lebih efisien. Aplikasi QAM padakomunikasi bergerak dihadapkan dengankanal fading yang meningkat karenadistorsi amplitude, maka itu dibutuhkanestimasi dan perhitungan. Pilot SymbolAssisted Modulation (PSAM) merupakanteknik kompensasi fading yang umumdigunakan untuk mengkompensasi efekdari fading komunikasi bergerak. PSAMmenyisipkan suatu simbol yang telahdikenal pada penerima ke dalam sinyalinformasi untuk mengestimasi kana!.Simbol ini dikenal sebagai pilot symbol.

2. Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing (OFDM)

Orthogonal Frequency DivisionMulti-plexing (OFOM) merupakan suatuteknik transmisi yang membagi sinyalinformasi dalam beberapa sub-carrier(multicarier). Dengan sistem multicarrier ini,sinyal OFOM akan memiliki ketahananterhadap noise yang lebih baik daripadasistem single carrier [1]. Pada FrequencyDivision Multiplexing (FOM), sinyalinfonnasi dibagi ke dalam beberapa sub-carrier dengan memberikan jarak di antarasub-carrier tersebut agar tidak terjadiinterferensi. Sedangkan pada OFOM, sub-carrier tersebut dapat dibuat tumpang tindihtanpa berinterfer~nsi sehinggamemperkecil bandwidth yang digunakan,Sinyal-sinyal sub-carrier tersebut dapattumpang tindih dikarenakan memiliki sitatortogonal satu sama lain seperti nampakpada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Perbandingan spektrum [3]


Setelah masing-masing sinyalinformasi dimodulasi dengan sub-carrier yangsaling ortogonal, kemudian sinyal yang telahortogonal tersebut digabungkan menjadisebuah sinyal OFOM. Penggabungan sinyaltersebut dilakukan dengan menggunakansuatu transformasi. Oalam hal ini digunakantransformasi berupa Fast Fourier Transformatau Discrete Wavelet Transform (OWT).

2.1 Transformasi pada OFDM

2.1.1. Fast Fourier Transform (FFT)

Pada dasarnya, sistem OFOMditerapkan dengan menggunakan metodeDiscrete Fourier Transform (OFT). Akan tetapiuntuk tujuan mempercepat proses perhitunganOFT maka dilakukan pengurangan jumlahoperasi perl<alian yang diperlukan denganmenggunakan Fast Fourier Transform (FFT).

~:~=: L1 i(:) ~.=ti-~lITI i----d' . I~ / i T.;

--CV'cPu ---/ ~ I x -. ~ I~~ [lflCLll..~. I i--'-"::''VV\} i x _ ~

L. ~.___ ..__. __...1

(a) Sinyal sub-carrier sebelumditransformasi

J..]sk~Ju\ l~'"'~~,~.l--L3.-.-A' fl ~ .~~_:tti ~y ~~i~\I',,~Y1~tt:'IJ~ ~- -

(b) Sinyal setelah ditransformasi

Gambar 2.2 Penggabungan sinyal sub-carrie T(1]

Persamaan dari transformasi FFT adalah: [1]:

N-I {2ttkn) N-I {21tkn)x(k) = Lx(n)si - - jLx(n)co -n..() N n..() N

(2.1)

dimana x(n) adalah koefisien dari sinus dankosinus pada frekuensi 27r kIN, k merupakanindeks frekuensi terhadap kanal frekuensi N,dan n adalah indeks waktu. x(k) adalah nilaispektrum untuk frekuensi kth dan x(n) adalahnilai dari sinyal pada waktu n. Pada inverseFFT (IFFT), spektrum yang dihasilkan dari FFTdiubah kembali ke domain waktu denganmengalikannya secara berurutan dengan jaraksinusoid. Persamaan dari IFFT adalah [1]:

42


N-l {2JknJ N-I t2Jk J~k)= L~n)si - -jL~n)co_n1J'<J N f1'{) N

(2.2)

Perbedaan antara persamaan (2.1)dan (2.2) terdapat pada pengambilankoefisien sinusoida serta tanda minus. x(k)menunjukkan sampel sinyal dalam domainwaktu pada FFT dan X(n) menunjukkannilai frekuensi pada IFFT.

Untuk fungsi yang diberikan, a dan badalah parameter penskalaan (dilasi) danpergeseran (translasi). Oengan kata lain,transformasi wavelet merupakan suatuperkalian dalam inner product dari dua fungsif dan If/ ab pada ruang L2 di definsikansebagai[4]:

2.1.2 Discrete Wavelet Transfonn (DWT)

Transformasi wavelet adalah suatumetode pendekatan fungsi denganlokalisasi waktu frekuensi. Untukmelakukan pendekatan ini diperlukanfungsi-fungsi lainnya yang berperansebagai jendela aproksimasi yangterlokalisir pada interval waktu tertentu.Fungsi wavelet ini didefinisikan sebagaifungsi If/, dengan pembatasan (4):

Untuk memproses sinyal diskrit,c:ligunakant~nf9rm~si w~velet (jy~git;, c:lim~natranslasi, skala dan waktu bervariasi dalampangkat dua. Discrete Wavelet Transform(OWT) dapat diperoleh dengan mensamplingharga a dan b sebagai berikut [4] :

a = a; dan b = nabo (2.7)dimana m dan n adalah integer.

Persamaan (2.7) dapat dimasukkan kedalam persamaan (2.4) sehingga didapatkanpersamaan sebagai berikut [4] ;

(2.3)-x

mIf/m n (t) = ao_of If/(ao-mt - nbo) (2.8)

(2.4)

m

mOO

Wf(m,n)=I~-i jf(t)lf/(ao-ml-nbo)dt (2.9)

(2.14)O~t~l/21/2~t~1{

+lIf/(I) =

-1

dengan mengatur ao = 2 dan bo = 1 daripersamaan (2.8) didapatkan persamaan OWTmenjadi[5] ;

Pada tulisan ini digunakan Haarwavelet, yang merupakan jenis wavelet yangpaling sederhana. Oeskripsi dari Haar waveletdalam domain waktu dan frekuensi ditunjukkanberurutan pada persamaan:

Oengan menambahkan duaparameter baru, fungsi tersebut dapatdiskalakan dan digeser sepanjang domainwaktu tertentu. Parameter tersebut adalaha dan b yang masing-masing disebutparameter dUasi dan translasi. Oenganmemasukkan parameter tersebut padafungsi If/(I) diperoleh [4] ;

II.!. (t-b)If/ab (t) = a 2lf/ --;;-

dimana a dan b merupakan bilangan riil.Oengan mengubah-ubah parameter a,diperoleh resolusi frekuensi yang berbeda.Mereduksi a membuat wavelet semakinsempit, sebaliknya membuat fungsi waveletmelebar. Parameter b melokalisir kurvawavelet pada pusat interval t = b [5].Transformasi wavelet untuk sinyal kontinyuf(t) dapat didefinisikan sebagai [3] ;

(2.5)

(2.15)

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2OQ9 43http://www.univpancasila.ac.id/

-<Jj

-<Jj

<Jj

s ( t) = ALb (k ) p (t - kT) (2.16)

(2.17)<Xl

flp(t)1 dt = 1

dimana T adalah durasi dari simbol, b(k)adalah simbol ke-k (dalam hal ini untuk 16QAM), A merupakan faktor amplitudo, dan pet)adalah unit energi dari pulsa yangdidefinisikan[9) :

2

I~W;-~I~~H;'Gambar 2.4 Skema umum penerima pada

komunikasi wire/ess(7]

2.2 Pilot Symbol AssistedModulation (PSAM)

Pilot symbol assisted modulation (PSAM)merupakan teknik kompensasi fading yangumum digunakan untuk mengkompensasiefek dari fading komunikasiwireless(5)[6][7]. PSAM menyisipkan suatusimbol yang telah dikenal pada penerimake dalam sinyal informasi untukmengestimasi kanal. Simbol ini dikenalsebagai pilot symbol. Ide dasar dari PSAMadalah untuk mengestimasi kanal dengancara menginterpolasi pilot symbol-pilotsymbol yang nilainya telah berubah akibatefek dari fading. Estimasi kanal inikemudian digunakan untukmengkompensasi sinyal informasi.

Gambar 2.3 Skema umum pengirim padakomunikasi wire/ess(7]

Kemudian sinyal ditransmisikan melaluikanal dengan Rayleigh fading dan additivewhite Gaussian noise (AWGN). Sinyal yangditransmisikan memiliki complexenvelope(8):

Pada penerima, yang ditunjukkan padaGambar 2.4, sinyal yang diinginkan diperolehmelalui matched filter. Sinyal yang diterima ret)setelah matched filter ditunjukkan persamaanberikut(9):

r(t) = s(t)c(t) +n(t) (2.18)dimana s(tJ : sinYalyang ditransmisikan

crt) : distorsi dari fadingnet) : additive white Gaussian noise

Kemudian sinyal masuk ke bagian estimasifading dan kompensasi sinyal. Pada bagian ini,keadaan pada kanal akan diestimasikhususnya akibat gangguan oleh fading.Estimasi kanal- didapatkan denganmenggunakan interpolasi. Lebih jelasnya akandijabarkan dalam bagian 2.3.

2.2.2 Pilot symbol

Pada PSAM, pilot symbol dan simbalinformasi dimultipleks pada pengirim dalamdomain waktu[ 9]. Pilot symbol disisipkansecara periodik ke dalam simbol informasi danditempatkan di awal dari setiap frame denganpanjang yang memenuhi persamaan (5):

1FdT.5,-., 2N

(2.19)

dimana Fd adalah frekuensi Doppler, Tsadalah periode dari simbal, dan N adalahpanjang frame. Nampak bahwa pilot symbolharus disisipkan lebih sering bila frekuensiDoppler ditingkatkan. Sebuah frame terdiri dansebuah pilot symbol dan diikuti dengan (N - 1)simbol informasi.

Komunikasipada2.2.1 PSAMWireless

Secara umum, penerapan PSAMpads komuniks$i wireless dj pengirimditunjukkan pada Gambar 2.3. Input yangakan dikirimkan baik data, suara, maupungambar, sebelumnya di ubah menjadi bit-bit data. Setelah itu dimodulasikan denganteknik modulasi yang biasa digunakanpada komunikasi wireless, yaitu 16 QAM.Bit-bit data kemudian dimodulasi menjadisimbal-simbal (sesuai dengan konstelasisinyal pada 16 QAM) dengan sebuahsimbol y;,mg m~w~kili 4 bit d~tca, S~t~!~11dimodulasi, maka simbol informasidimultipleks dengan pilot symbol pada awaldari setiap frame. Sebuah frame terdiri dariN simbal dengan simbal pertama adalahpilot symbol b(O), diikuti dengan (N - 1)simbal informasi b(1), b(2), ..... b(N - 1).Setelah itu dilakukan pembentukan pulsaterhadap sinyal yang terdiri dari simbol-simbal tersebut.

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 HaMoR 2 JUHI 2009 44http://www.univpancasila.ac.id/

-OJ: ~:i I: : N-1datasyllilll

....• I~~J ...•.. Lr~ ii1iiJ" 1:'1

n [7];'!/1 -l TOM I-JJill' ': I

i/) r I r), J ---- L.I I .

___JJ_iLJJ___ N-l mfoomfo1symlQIEMen any pbl!¥JII1lX

Gambar 2.5 Format frame pad a PSAM[8]

Tabel 2.1. Pilot symbol padabeberapa teknik modulasi[8]

go(l) = g(l)exp(-j27!loff(k)/T,)untuk / = O,1,...,2N p -1(2.21)dimana Ts = simbol interval dan

luff didapatkan dari persamaan[10]:

hff(k) = le.Jk)(2.22)

(2.24)

R(n) = F[r(kl)]

dimana N adalah jumlah dari simbol per frame,Np adalah jumlah pilot symbol, Cs adalahfaktor sampling, dan R(n) adalah spektrum dansinyal[10]. . .

(2.25)

Blok diagram dan interpolasi FFT ditunjukkanpada Gambar 2.7.

PilotSymbol

1+jO--_._---1+j

3+j37+j7

Number ofBit per

S mbol1

__ 0 __ ._.-

246

Modulation

BPSK-QPSK

16QAM64QAM

Gambar 2.6 Konstelasi sinyal pada M,.QAM dan pilot symbo/nya[8]

2.3.lnterpolasl

2.3.1 Interpolasi FFT

Pada interpolasi FFT, estimasifading pada pilot symbol didapatkanmelalui persamaan[10]:

"

(I = 0,1, ... , 2Np ~ 1)

(2.20)

dimana r(1) == sinyal yang diterimazp == vektor dari pilot symbolNp = jumlah dari frame yang

" dikompensasi

Pada phase rotation didapatkan go(l)melalui persamaan[ 10]:

Gambar 2.7 Algoritma darl interpolasiFFT[10]

Kemudian go(1) dikalikan dengan fungsiHanning window sehingga efek alias akanberkurang dan estimasi kanal akanlebihakurat[10] :

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009::


gl (l) = go (l)wI untuk

I = 0,1, ...,. 2 N p - 1 (2.26)

dimana WI adalah fungsi Hanningwindow(10]:

(2.27)

g3(i+NNp)g(i) = - untuk

WU+NNr-k)

. NNp NNp NNp1 == k - --,k --- -1, ... ,k +----1

2 2 2

(2.32)

korhpensasi fading dilakukan denganmenggunakan persamaan[10]:

r(k) == r(k) (2.33)g(k)

hasil

(2.34)

(b) Sinyal(a) Sinyal asliinterpolasi

dimana M adalah faktor interpolasi dan kadalah urutan sinyal hasil interpolasi denganur~tan sinyal asli, r.

I'I

2.3.2 Interpolasi Lowpass

Interpolasi lowpass dilakukan denganmenyisipkan nilai nol ke urutan sinyal asli dankemudian dilakukan lowpass filter terhadapsinyal yang telah disisipi tersebut. Gambar 2.8m~nunjukkan sinyal hasil interpolasi. SinyalasH dikembangkan dengan panjang tertentukemudian dilakukan penyisipan nilai nol diantara nilai data asli. Penyisipan nol ke sinyal

input xn (k) ditunjukkan pada persamaanberikut [8]:

, {x (r) k = rM, p = 0:;n(k) = nO'

k*rM,p*O

Gambar 2.8 Sinyal interpolasi [11]

Kemudian dilakukan lowpass filtering terhadapsinyal yang telah disisipkan nilai nol tersebut.Pulse response dari filter dinyatakan denganh(l) , dimana I merupakan bilangan dari 0sampai L - 1, L adalah durasi dari pulseresponse. Dalam hal ini, L dapat diasumsikansebagai bilangan integer yang merupakan

unflJk Q~11l$:~-1

un/uk O~~(2N-1)-1un/uk Nl2N-1)~11l$:2NI'-1

Pada keluaran dari FFT, kemudiandilakukan zero interpolation sebagaiberikut[10]:

1 2NNp-J ('2'Jg3(i) = -- L G3(m)exp J mnz

2NNp m=O NNp

untuk i = O,1,... ,2N p -1 (2.31)

2Np-J (. IJ

GI(n) = L g,(l)exp _=JJm. untuk1=0 N p

I = O,1,...,2N p - 1 (2.28)

Kemudian g1(1) ditransformasi kedomain frekuensi dengan menggunakanFFT[10):

Akhimya didapatkan estimasifading dengan melakukan pembagianantara g3(i) dengan fungsi Hanningwindow(10]:

(2.29)Interpolasi ini lebih sederhana karenahanya membutuhkan penyisipan nol (zero).Estimasi fading pada carrier-frequencyoffset pada domain frekuensi kemudianmenjadi{14]:

G3(m) = G2Lm -2NNpfoff(k)TsJ (2.30)

Kemudian G3(m) ditransformasi lag1 kedomain waktu dengan menggunakanIFFT[10]:

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUNI 2009 461,1


ketipatan dari faktor interpolasi (M), hal iniditunjukkan pada persamaan beriku t[12]:

L = QM (2.35)Dari persamaan (2.20) dapat diuraikanmenjadi [12]:

/ = qM + V (2.36)

dimana q merupakan bilangan dari 0sampai Q - 1 dan v bilangan integer dari 0sampaiM - 1. Maka keluaran dari lowpassinterpolation filter, ditunjukkan pada P n (k)persamaan [12]:

1.-1_ (1-.1 M-I

Pn(k) = r. xn(k -l)h(/) = r. r. (k - qM - v)h(qM + V)/=0 q:O \,,,,0

(2.37)

3. Simulasi Unjuk Kerja OFDMdengan MenggunakanDVVTdanOFT

3.1 PenjelasanSimulasi

Program simulasi yang dilakukandapat dilihat pada blok diagram yangditimjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar3.1Blok diagramsimulasi

3.2 Parameter-parameter padaSimulasi

Pada simulasi, parameter unjukkerja yang digunakan ada dua macam yaitubit error rate dan lamanya waktu proses.Selain itu, untuk mendukung penilaianunjuk kerja juga digunakan pula visualisasiterhadap hasH simulasi (khusus masukanberupa gambar), dan scatter plot.


3.3 ParameterKanalTransmisi

Pada kanal transmisi terdapat duajenis noise yang berupa AWGN dan Rayleighfading. Untuk melihat unjuk kerja dari sistem.maka besamya efek noise pada kanaltransmisi divarisikan secara meningkat.Parameter-parameter tersebut yaitu:

3.3.1 Signal to Noise Ratio (SNR)

SNR menunjukkan perbandingan antara dayadari sinyal masukan dengan daya dari noise.Secara matematls SNR dijabarkan sebagaiberikut[14]:

SSNR = 101og-O (3.1)

Nodimana So : daya sinyal masukan

No : daya noise

Pada simulasi besarnya SNR divariasikandari 1 dB hingga 10 dB.

3.3.2 FrekuensiDoppler

Efek Doppler terjadi karena penerimabergerak relatif terhadap sumber sinyal yangm~"g~ki~tk~11 t~rg~nggyny~ fr~kl,Jen~isinyal yang diterima. Besarnya efek Dopplertersebut ditentukan dari nilai frekuensiDoppler yang dirumuskan sebagai berikut[15]:

1 !!1.fjJ vfd =-,-=-.cosfjJ (3.2)27f M A

dimanaA: panjang gelombang dalam meterv: kecepatan pergerakan penerima [mls]e : sudut antara sinyal dari pengirim

dengan permukaan bumiPada simulasi, besamya frekuensi Doppleryang digunakan yaitu 5 Hz, 10Hz, dan 20Hz

4. HasilSimulasidanAnallsa

Pada simulasi, dilakukan pengujianunjuk kerj~ ~ntar~ pwr -OFPM dEmgCilnpFT-OFDM dan unjuk kerja interpolasi Lowpassdan interpolasi FFT pada PSAM. Untukmempermudah penilaian maka dirumuskanempat model (tipe) yang akan dianalisa unjukkerjanya, yaitu:1. Model A : Dwr -CFDM dan interpolasi

Lowpass2. Model B : OWT-OFOM dan interpolasi FFT3. Model C : OFT-OFDM dan interpolasi

Lowpass


(a) OWT-OFOM (b) OFT-OFOM

Gambar 4.3 Konstelasi sinyal yang diterimapada frekuensi Doppler = 20 Hz

, ~ :. n 1 ~ ,1••=1 ~••••

4. Model 0 : OFT-OFOMdan interpolasiFFT

Untuk masukan simulasi dipilihmasukan berupa gambar hitam putihberbentuk sebuah roket dengan ukuran100 x 100 piksel. Pemilihan masukanberupa gambar dilakukan dengan tujuanagar unjuk kerja sistem, setaindihitung dannilai BER-nya juga dapat dilihat secaravisual melalui gambar yang diterima.Gambar 4.1 memperlihatkan masukangambar pada simulasi.

,.

\

\

I

- ~ o.- .~ .~

.::-

-....•.~. .~....:...

':'"J:'. .•.--, .f.p-a~l

.•....

Gambar 4.1 Masukan gambar padasimulasi

Gambar 4.2 menunjukankonstelasisinyal 16 QAM tanpa noise. SedangkanGambar 4.3 menunjukkan sinyal yangdiberi noise akibat fading pada OWT-OFOM dan OFT-OFOM. Efek fadingterhadap sinyal transmisi berupaperotasian dan penskalaan/penyebarankonstelasi sinyal transmisi, sehingga padademodulasi 16 QAM sinyal yang didapatberbeda dengan sinyal aslinya. Efek darifading akan merusak sinyal dengan polatertentu (rotasi). Konstelasi sinyal padaOWT-QFOM akibat fading selain terotasiakan terskala menjadi lebih panjang daripada titik-titik konstelasi sinyalnya.Sedangkan pada OFT-QFOM, sinyal yangditerima lebih buruk dari pada OWT-QFOM.Sinyal yang diterima selain dirotasi, jugamenyebar dari titik-titik konstelasinya.Penyebaran yang sernakin lebar padasinyal dari titik konstelasinya akan tarjadibila ditambahkan AWGN pada kanal,seperti yang ditunjukkanpadaGambar4.4.

:J ::: •••••t.f.':'"..--.- ••,...". •., , ,. .

Gambar 4.4 Konstelasi sinyal padafrekuensi Doppler = 20 Hz dan SNR= 10 dB

Gambar 4.4 juga menunjukkanbahwaOFT-QFOMlebih mudah terdistrosi pada kanalAWGN, atau memiliki unjuk kerja yang lebihburuk pada kanal AWGN daripada OWT-OFOM. Untuk mengurangi efek dari fadingyang berupa perotasian sinyal makadigunakan teknik kompensasi untukmerotasikan kernbali sinyal yang diterima kekonstelasi yang ideal. Teknik kompensasifading yang digunakan pada simulasi iniadalah Pilot Symbol Assisted Modulation(PSAM). Perotasian sinyal denganmenggunakan PSAM ditunjukkan padaGambar4.5.

I.." •.•.....(a) Sebelum kompensasi

kompensasi(b) sesudah

3 •

',I."IC~

Gambar 4.5 Hasil kompensasl sinyaldengan PSAM

Gambar 4.2 Konstelasi sinyal16 QAMtanpa noise


Grafik hasH pengujian unjuk kerjadari untuk Model A, B, C, dan Dditunjukkan pada Gambar 4.6, sedangkandatanya dapat dilihat pada Lampiran 1.

100 ow-r-oP'OM - '"t~ •• 1 L4lWP•••• Input GlIH'nba"

f.' o. H" ." '~:l~':::ItIl!.1. Fd.1!5H%lf

~;_~-.-'~~0~'~c:!-:~T~.-~.lj

t .:.; .... ; ... : :: .... ~.:.-. .:.~ ~< •• ;' ••• '~..J'..I::.i:•••..'::';.i: ..'.:"m ~~4

.2 "3" ••. ..---"5------- --6 ---- -7-- 8 '9 10

SNR

(a) Unjuk kerja Model A

Dari Gambar 4.6 (a) dan (b) akandianalisa unjuk kerja DWT-QFDM. Dapatdisimpulkan bahwa pada unjuk kerja DWT-OFDM, semakin besar sinyal yang diberi noiseakibat fading atau frekuensi Doppler semakinbesar nilainya, akan menghasilkan nilai BERyang semakin besar.

Dan dari gambar 4.6 (c) dan (d), akandianalisa unjuk ke~a DFT-OFDM. Dan dapatdisimpulkan bahwa pada DFT-OFDM, semakinbesar sinyal yang diberi noise akibat fadingmempunyai nilai BER yang berbeda tipisbahkan relatif sarna.

Seperti terlihat pada gambar 4.6,DWT-OFDM (Model A dan Model B) memilikiunjuk ke~a yang jauh lebih baik biladibandingkan dengan DFT-QFDM (Model Cdan Model D). Unjuk ke~a DFT-OFDM yangburuk ini lebih disebabkan

karena DFT-QFDM sangat mudahterdistorsi pada kanal AWGN daripada kanalber-fading.

Gambar 4.7 menunjukkan unjuk ke~ainterpolasi Lowpass dan interpolasi FFT padaDWT-QFDM. Dari Gambar tersebut dapatdisimpulkan bahwa pada DWT -QFDM,interpolasi Lowpass memiliki unjuk ke~a yangsedikit lebih baik dari interpolasi FFT.

(b) Unjuk kerja Model B

Gambar 4.7 Unjuk kerja interpolasiLowpass dan Interpolasi FFT padafrekuensi Doppler 20 Hz

,.(c) Unjuk kerja model C

10"~"~' -~~-', 2 3

'lj140f"frTj], I • • , , ,

- - - • ., •• - - - -,- - - - - - f - - - - - ..•~ - _. - ••.. - - - - - r - - • - - ., - •• --• • , , , , I, , . , . . .

, , , . , , . ..-~~~.~~._ ..•. -. ---~ ..~-- .. -_ ---- .. - ----, _ - - ---, , , . .' ,, , ., .

l , .' ,, , ,. ,

o OFr..()FOM 1nt~1 F''T Mput G.rnb«

,.r~~"T.:'~T."r;L:'~~r"~IZ.'~"'h.r:::'L-Jt ~ ; ; : ~ ~ ~ ;....j1 + i j- + + f +..f .....j...r ..r ( ..r T r ~~:~~;.

• , , , , , Fd •• 16t-tz

10-'~: : : : i~~Hz1 2 3 •• l5 C ., 8 g 10

8NR

(d) Unjuk kerja Model D

Dari uraian di atas dapat disimpulkanbahwa Model A yaitu OFDM yangmenggunakan DWT-OFDM dan menggunakaninterpolasi Lowpass pada PSAM, memberikanunjuk ke~a yang paling baik. Akan tetapi unjukke~a tersebut harus didukung oleh waktuproses yang optimal. Tabel 4.1 menunjukkanlamanya waktu proses yang diperlukan untukmasing-masing Model pada masukan gambar.

Gambar 4.6 Unjuk kerja dari masing-rna.'ng Model

JURNAL TEKNIK FTUP. VOLUME 22 NOMOR 2 JUN/2009 49http://www.univpancasila.ac.id/

Tabel 4.1 Waktu proses masing.maslngModel masukan ~ambar j dalam detlk)

Model nlJode~ McxI~1 J!Ro~eliterasi A B C 0

1 48.389 49.239 47.789 47.739

2 49.151 49.381 48.46 47.278

3 48.98 49.089 47.248 48.45__i___~7.929 49.071 47.76~_ f-illi-

5 48.75 49.962 47.609 47.118

6 48.75 49.071 47.949 46.938

7 48.569 49.341 47.338 47.308

8 48.169 49.086 46.888 46.777

9 49.001 49.462 47.718 47.078

10 47.659 47.178 48.069 47.057

Rata-rata 48.5347 49.088 47.6837 47.4213

Waktu proses diambil sebanyaksepuluh kali pada frekuensi Doppler 5 Hzdan SNR 5 dB. Dari Tabel 4.1 didapatkanbahwa Model 0 membutuhkan waktuprose$ yang lebih <;epatyaitu 47.4213 oetiksedangkanModel B membutuhkan waktu paling lamayaitu 49.088. Perbedaan waktu tersebuttidak terlalu signifikan untuk menjadipertirnbangan. Sehingga, Model A rnasihmerupakan pilihan yang paling tepat darihasil simulasi ini.

V. Kesimpulan

1. Pemberian input pada kedua slstemberupa frekuensi Doppler yangmerepresentasikan noise dan fadingmenghasilkan output BER yang sedikitberbeda. Pada DWT-OFDM semakinbesar frekuensi Doppler, sernakinbesar BER. Sedangkan pada DFT-OFDM nilai BER tidak stabil.

2. Unjuk kerja yang dilakukan padak~mpClt rn<:ldelmemperlihCltkanbahwapada Model A DWT-QFDM interpolasilowpass pada PSAM memberikanunjuk kerja yang lebih baikdibandingkan Model B (DWT-QFDMinterpolasi FFT), Model C (OFT-OFDMinterpolasi lowpass) dan Model 0(OFT-QFDM interpolasi FFT).

DAFTAR PUSTAKA[1] Langton, Charan, "Orthogonal

Frequency Division Multiplexing(OFDM) Tutorial, Intui-tive Guide toPrinciple of Communications",wwvv.complextoreal.com, Mei 2004.


[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

Haixia Zhang, Dongfeng Yuan, MingyanJiang, dan Dalei Wu, "Research of DFT-OFDM and DWT-OFDM on DifferentTrans-mission Scenarios", Proceedingsof the 2nd International Conference onInformation Technology for Application,2004.Richard van Nee dan Raanjee Prasad,"OFOM Wireless MultimediaCommunications", Artech House, 2000.Richard 0, Nielsen, "Sonar SignalProcessing", Artech-House, 1991.M.L. Moher dan J. H. Lodge, "TCMP-amodulation and coding strategy forRician fading channels,. IEEE J. Select.Areas Commun. vol. 7, pp. 1347-1355,Dec. 1989.S. Sampei dan T. Sunaga, "Rayleighfading compensation method for 16-QAM in digital land mobile radiochannels," in Proc. IEEE Veh. Technol.Conf., pp 640--646, San Francisco, CA,May 1989.Peter Mare, L. Hanzo, R. Steele, "On theComputation of 16-QAM and 64..QAMPerformance in Rayleigh fadingChannels," IEEE Trans. Commun, Vol,E75, NO.6,June, 1992.Jain, Payal, "On the Impact of Channeland Channel Quality Estimation onAdaptive Modulation", Thesis, Faculty ofthe Virginia Polytechnic Institute andState University, 2002.J.K Cavers, "An Analysis of Pilot SymbolAssisted Modulation for Rayleigh FadingChannels," IEEE Tr. On Veh. Tech., Vol.40, NO.4, pp. 686 - 693, Nov. 1991Huan-Bang Li dan Tetsushi Ikegami, "APilot-Symbol-Assisted and Frequency-Offset Compensation Method UsingFFT,n IEICE Trans. Fundamentals, Vol.E85-A, NO.7, July 2002.Programs for Digital Signal Processing,IEEE Press, New York, 1979, Algorithm8.1."An Introduction to the FDM-TDM DigitalTransmultiplexer", www.appsig.com. 30May 2005A. Glover, P.M. Grant, Digital Communications, Prentice Hall, 1998Jianhua LU,et.al.,"M-PSK and M-QAMBER Computation Using Signal-SpaceConcept," IEEE Trans.On Commun.,Vol.47,Feb 1999.Tomasi, Wayne, "Advance ElectronicCommunication Systemn, Prentice HallInc, New Jersey, 1987.


http://www.appsig.com.

LAMPIRAN DATA HASIL SIMULASI

SNR Fd =1 Fd=5 Fd = 10 Fd = 15 Fd =20

1 0.099763 0.10113 0.10429 0.10776 0.11353

2 0.08258 0.082937 0.087612 0.089625 0.094125

3 0.066113 0.06485 0.069038 0.073262 0.079937

4 0.049013 0.051487 0.05465 0.0581 0.064238

5 0.03585 0.039438 0.043713 0.045312 0.049438

6 0.024137 0.027225 0.029212 0.032462 0.035475

7 0.0148 0.017313 0.019262 0.021513 0.024688

8 0.0088125 0.0099625 0.011388 0.013787 0.015875

9 0.0044625 0.0055625 0.0061375 0.0081375 0.010555

10 0.0029125 0.0023 0.0028375 0.0040875 0.00575

SNR Fd=1 Fd=5 Fd = 10 Fd = 15 Fd =20

1 0.10256 0.10362 0.10884 0.11373 0.11538

2 0.0848 0.088012 0.093775 0.096113 0.096588

3 0.0704 0.07085 0.075063 0.0791 0.080512

4 0.053887 0.054512 0.059812 0.063082 0.0678

5 0.039637 0.041138 0.044637 0.048138 0.052425

6 0.027537 0.030572 0.031715 0.034875 0.03818

7 0.017275 0.018643 0.0214 0.0242 0.028487

8 0.010975 0.011138 0.013863 0.014637 0.018325

9 0.0047875 0.0060125 0.007675 0.009475 0.0114

10 0.00225 0.002575 0.0034125 0.005125 0.0061875

SNR Fd=1 Fd=5 Fd= 10 Fd=15 Fd=20

1 0.49972 0.49755 0.4987 0.50089 0.49849

2 0.50071 0.49893 0.49941 0.49915 0.50055

3 0.49876 0.49662 0.49841 0.50043 0.50055

4 0.5046 0.50248 0.50175 0.50074 0.50056

5 0.49711 0.5008 0.49724 0.49557 0.49699

6 0.49631 0.50254 0.49859 0.5011 0.4997

7 0.50096 0.49605 0.49776 0.50031 0.50148

8 0.50133 0.50055 0.4983 0.50041 0.49959

9 0.50014 0.49588 0.49788 0.49628 0.49938

10 0.49751 0.49694 0.49857 0.49814 0.49845

.. ._-~SNR Fd =1 Fd=5 Fd = 10 Fd= 15 Fd=20

1 0.50053 0.49831 0.50249 0.502 0.49919

2 0.50225 0.49762 0.50011 0.50128 0.49924

3 0.4994 0.49557 0.50028 0.49967 0.4979

4 0.49869 0.50155 0.49988 0.49914 0.50003

5 0.49911 0,49994 0.50003 0.49762 0.50094

6 0.49794 0.50087 0.49934 0.49972 0.49688

7 0.49848 0.49925 0.49874 0.49491 0.40799

8 0.50135 0.50208 0.49939 0.49938 0.40645

9 0.49931 0.49845 0.49988 0.4972 0.49671

10 0.50133 0.49507 0.49645 0.49945 0.50014


Model ADWT-OFDMInterpolasi Lowpass(BER)

Model BDWT-OFDMInterpolasi FFT (BER)

Model CDFT-QFDMInterpolasi Lowpass(BER)

Model DDFT-QFDMInterpolasi FFT (BER)


'0

PANDUAN BAGI PENULIS JURNAL TEKNIK

Abstrak

Intisari ( abstrak) memuat inli pennasalahan, eara pemeeahannya dan hasil yang diperoleh, abslrakdilulis dalam Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris, selta membual kala kune; (keyword) dibawahnya.Naskah asli yang dikirim penulis akan langsung dieelak sebagai isi Jumal Teknik untuk menjaminkeseragaman dan kelanearan proses peneelakan, selta (onnal naskah. Panduan ini sebagai aeuanyang diperlukan untuk penulisan dan pengiriman naskah Jumal Teknik. Panduan ini ditulis sebagai(onnat baku Jumal Teknik dan dapal dijadikan eonloh bagi penulis.!

Keywords I Kata Kunci : panduan, naskah, format, Judul

1. PENGIRIMANNASKAH

Naskah asli yang dikirim ke Redaksi JumalTeknik harus dalam bentuk siap eetak dandikirim bersama disket, dengan dilampiripernyataan bahwa naskah tersebut belumditerbitkan dan tidak sedang menunggu untukditerbitkan di media mana pun. Penulis jugadiminta untuk melampirkan biografi ringkas,afisiliasi dan alamat lengkap, termasuk alamate-mail (kalauada).

2. PENULISANMAKALAH

Tata LetakNaskah dicetak dengan tinta hitam pada satumuka kertas HVS putih ukuran A4. Setiaphalaman diberi nomor dan panjang naskahtidak melebihi delapan halaman. Untukmenjamin keseragaman format, naskahhendaknya mempunyai marjin minimumsebagaiberikut:a. Marjin atas besamya 3 cmb. Marjin kiri dan kanan berturut-turut 3

dan 2.5cm.c. Marjin bawah sebesar 3 cm harus

bebas dari tulisan, kecuali nomorhalaman. Bagian terbawah catatankaki (kalau ada) harus di atas marjinbawah.

d. Badan naskah harus ditulis pada duakolom dengan jarak an tar kolom 1em.

HUM dan SpasiNaskah dicetak dengan hurup Arial 10"dengan jarak antar baris satu spasi, kecualijudul makalah, nama penulis dan ringkasanmakalah.Judul makalah dieetak tebal denganhuruf besar Arial 16", dan ringkasanmakalah ditulis miring (italic) dengan hurufAriaI10".

~Judul Makalah : Judul makalah dicetak tebaldengan huruf besar (16") dan diletakkan ditengah halaman. Judul makalah diikuti namadan atisiliasi penu/is serta ringkasan (abstrak),seperti pada panduanini.

Judul Bagian : Judul bagian dicetak tebaldengan huruf besar dan diletakkan di tengahlebar kolom.Judul Sub-Bagian : Judul sub-bagiandicetaktebal dan digarisbawahi, dengan gabunganhuruf besar dan kecil, dimulai dari sisi kirikolom.

Bahasa, Satyan dan PersamaanBahasa yang digunakan adalah bahasaIndonesia yang baik dan benar. Penggunaanbahasa dan istilah asing sedapat mungkindihindari,kecualiuntuk '"abstrak".Penggunaan singkatan dan tanda-tandadiusahakan untuk mengikuti aturan nasionalatau intemasional. Satuan yang digunakanhendaknya mengikuti sistem satuanintemasional (SI). Persamaan atau hubunganmatematik harus dicetak dan diberi nomorseperti ini.G = 2C;ron (1)Oidalamteks, persamaan1 dinyatakandengan"Pers.(1)"atau "Persamaan(1)".

GambarGambardicetak dengan tinta hitam-putih,rapihdan jelas. Legendagambarditulis denganhurufcetak. Keterangan gambar ditulls sebagaiberikut : "Gambar1 Keterangan gambar". Oidalam teks, gambar 1 dinyatakan dengan"Gb.(1)atau "Gambar(1)".Jika ada foto, foto asli hitam-putih denganpermukaan glosi harus dilampir1<anbersamanaskahdengandiberi nomorgambar dan namapenulispada bagian belakangfoto.

PustakaPenyitiran pustaka dilakukan dengan memberinomor seperti pada akhir kalimat ini [1].Penomoran tersebut disesuaikan denganurutan penyitiran dalam teks. Oaftar pustakadicantumkanpadabagianakhir naskah.


,\, -

,-::. ~


jurnl teknik

Automotive