Analisa Sistem Komunikasi HF MIMO 2×2 Dengan Memanfaatkan Protokol ALE

Anggraini, Elsa Lolita (2022) Analisa Sistem Komunikasi HF MIMO 2×2 Dengan Memanfaatkan Protokol ALE. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6022202019-MASTER_THESIS.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Indonesia adalah negara yang rawan terhadap bencana karena letak geografisnya, sehingga memerlukan suatu komunikasi darurat. Komunikasi tersebut memanfaatkan spektrum HF dan dapat melakukan komunikasi hingga ribuan kilometer dan mampu menjangkau daerah-daerah terpencil yang ada di Indonesia. Namun karena karakteristik kanal HF yang tidak stabil, maka memerlukan penggunaan protokol untuk memastikan data yang dikirimkan dapat sampai pada penerima dengan baik. Protokol yang digunakan adalah 3G ALE, namun pada penelitian ini hanya terfokus pada data-link layer protokol 3G ALE yang terdiri dari HDL (digunakan pada kondisi kanal HF normal) dan LDL (digunaan saat kondisi kanal HF buruk). HDL dianalisa pada penelitian ini dengan asumsi bahwa Indonesia adalah negara tropis yang lebih banyak terpapar sinar matahari, sehingga dianggap memiliki kanal HF yang normal. HDL dilengkapi proteksi ganda berupa convolutional code (CC) rate ¼ dan CRC-32. Selain itu, komunikasi darurat HF juga memanfaatkan sistem komunikasi MIMO 2×2 sebagai multiplexing untuk meningkatkan kapatitas kanal HF. Penelitian ini menganalisa perbedaan hasil pengiriman data sebanyak 2208 bit untuk tiap frame dan dilewatkan pada kanal HF multimode dengan modulasi 8-PSK. Pengiriman data tersebut dilakukan dengan dan tanpa CC serta CRC dan membandingkan kinerja sistem SISO serta MIMO 2×2 bedasarkan BER dan kapasitas kanal yang dihasilkan. Selain itu juga dilakukan analisa perbandingan throughput dan delay dengan sistem MSARQ. Hasil analisa menunjukkan pengiriman data dengan CC tidak memiliki error setelah SNR 6 dB, selisih 4 dB jika tanpa CC. Penggabungan CC dan CRC pada sistem SISO dalam mengirimkan 100 paket data memiliki 1 error ketika SNR 13 dB, selisih 5 dB jika menggunakan CRC saja. Kapasitas kanal MIMO adalah 0,698 bps/Hz sedangkan rata-rata SISO adalah 0,282 bps/Hz serta hasil perbandingan dengan sistem MSARQ memiliki rata-rata delay untuk pengiriman 50 frame pada MIMO 3G ALE 1.02x lebih besar daripada sistem MSARQ yaitu sebesar 23,19 s serta throughput 1.2x lebih baik dari sistem MSARQ yaitu sebesar 88,33 b/s. Bedasarkan hasil analisa tersebut, sistem MIMO 3G ALE dapat direkomendasikan sebagai sistem komunikasi darurat pada wilayah terdampak bencana maupun terpencil di Indonesia.
==============================================================================================================================
Indonesia is a country prone to disasters because of its geographical location, so it requires an emergency communication. This communication utilizes the HF spectrum and can communicate up to thousands of kilometers and is able to reach remote areas in Indonesia. However, due to the unstable characteristics of the HF channel, it requires the use of a protocol to ensure that the data sent can arrive at the recipient properly. The protocol used is 3G ALE, but in this study it only focuses on the data link layer protocol 3G ALE which consists of HDL (used in normal HF channel conditions) and LDL (used in bad HF channel conditions). HDL was analyzed in this study with the assumption that Indonesia is a tropical country that is exposed to more sunlight, so it is considered to have normal HF channels. HDL is equipped with double protection in the form of convolutional code (CC) rate ¼ and CRC-32. In addition, HF emergency communication also utilizes the 2×2 MIMO communication system as multiplexing to increase the capacity of the HF channel. This study analyzes the difference in the results of sending data as much as 2208 bits for each frame and is passed on a multimode HF channel with 8-PSK modulation. The data transmission was carried out with and without CC and CRC and compared the performance of the SISO and 2x2 MIMO systems based on the BER and the resulting channel capacity. In addition, a comparative analysis of throughput and delay with the MSARQ system was also carried out. The results of the analysis show that sending data with CC has no error after an SNR of 6 dB, the difference is 4 dB without CC. The combination of CC and CRC on the SISO system in sending 100 data packets has 1 error when the SNR is 13 dB, the difference is 5 dB when using CRC only. The MIMO channel capacity is 0.698 bps/Hz while the SISO average is 0.282 bps/Hz and the results of comparison with the MSARQ system have an average delay for sending 50 frames on MIMO 3G ALE 1.02x greater than the MSARQ system which is 23.19 s and the throughput is 1.2x better than the MSARQ system, which is 88.33 b/s. Based on the results of this analysis, the 3G ALE MIMO system can be recommended as an emergency communication system in disaster-affected and remote areas in Indonesia.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	ALE, Convolutional Code, HF, MIMO, Radio Paket, Packet Radio
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation
Divisions:	Faculty of Intelligent Electrical and Informatics Technology (ELECTICS) > Electrical Engineering > 20101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Elsa Lolita Anggraini
Date Deposited:	24 Jan 2023 15:11
Last Modified:	24 Jan 2023 15:11
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/95596

Actions (login required)

View Item