## ANALISIS KAPASITAS KANAL TERHADAP JUMLAH ANTENA PADA SISTEM  MIMO (MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT)
Candra Ahmadi STIKOM Bali Jln. Raya Puputan no.86 Renon Denpasar yuni@stikom-bali.ac.id
Abstrak
MIMO  adalah  singkatan  dari  Multiple  Input  Multiple  Output.  Teknologi  ini diperkenalkan kali pertama oleh seorang ahli dari Bell Laboratories pada tahun 1984. Dengan teknologi  MIMO,  sebuah  receiver  atau  transmitter  menggunakan  lebih  dari  satu  antena, tujuannya  adalah  untuk  menjadikan  sinyal  pantulan  sebagai  penguat  sinyal  utama  sehingga tidak saling menggagalkan. MIMO juga memilki kelemahan, yaitu adanya waktu interval yang menyebabkan adanya sedikit delay pada antena saat mengirimkan sinyal, meskipun pengiriman sinyalnya  sendiri  lebih  cepat. Waktu  interval  ini  terjadi  karena  adanya proses  dimana system harus  membagi  sinyal  mengikuti  jumlah  antena  yang  dimiliki  oleh  perangkat  MIMO  yang jumlahnya  lebih  dari  satu.  Dalam  sistemnya,  MIMO  tidak  hanya  menggunakan  satu  antena tetapi menggunakan dua atau lebih banyak (jamak) baik pada pemancar maupun penerimanya. Dengan  menggunakan  antena  jamak  tersebut  mengakibatkan  kinerja  menjadi  lebih  baik,  hal tersebut dapat dibandingkan dengan sistem Singel Input Singel Output (SISO). Hasil penelitian ini  dapat  digunakan  sebagai  rekomendasi  untuk  peningkatan  efektivitas  layanan  dan keunggulan  layanan  komunikasi  data  dan  seluler.  Metode  penelitian  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  diadaptasi  dari  kerangka  berpikir  metodologi  penelitian  sistem  informasi  yaitu dimulai dari tahap eksplorasi konsep, analisis, pengumpulan dan analisis data serta penarikan kesimpulan. Hasil penelitian maka didapatkan bahwa semakin banyak antenna maka kapasitas sistem akan semakin besar pula.
Kata kunci Kapasitas Sistem, Jumlah Antena, MIMO
Abstract
MIMO stands for Multiple Input Multiple Output. This technology was introduced first by  an  expert  from  Bell  Laboratories  in  1984.  With  MIMO  technology,  a  receiver  or  a transmitter  uses  more  than  one  antenna;  the  goal  is  to  make  the  reflected  signal  as  the  main signal amplifier so it does not frustrate each other. MIMO also have the drawback, that is the interval of time which caused a slight delay when sending a signal to the antenna, although the signal itself  faster  delivery.  This  time  interval  is  due to  the  process  by  which the  system must split the signal to follow the number of antennas owned by MIMO devices of more than one. In the  system,  not  just  use  a  MIMO  antenna  but  using  two  or  more  of  (plural)  both  at  the transmitter and receiver. By using multiple antennas that results in better performance, it can be  compared  to  the  single input single output system (SISO)  . The  results  of  this  study  can  be used as recommendations for improving the effectiveness of service and excellence services and mobile  data  communications.  The  method  used  in  this  study  was  adapted  from  the  frame  of information  systems  research  methodology  that  starts  from  the  stage  of  concept  exploration, analysis,  collection  and  analysis  of  data  and  drawing  conclusions.  The  results  of  the  study showed that the more antennas the capacity of the system will be greater. Keywords Capacity System, Total Antenna, MIMO

## I
38 Jurnal Ilmiah SISFOTENIKA July201x Vol. x, No. x,  July201x :  first_page JCCS Vol. x, No. x,  July201x :  first_page end_page

## 1. PENDAHULUAN
MIMO  adalah  suatu  teknologi  yang  muncul  menggunakan  prinsip  diversity  dengan tujuan  meningkatkan  data  rate  dalam  range  yang  lebih  besar  tanpa  membutuhkan  bandwidth atau daya transmisi yang besar. Performansi MIMO sendiri dipengaruhi oleh kombinasi jumlah antena pada pengirim dan penerima dan juga metode/algoritma deteksi MIMO-nya.
Untuk  bagian  atas  pada  sistem  mimo  merupakan  kanal  sedangkan  pada  bagian bawah merupakan  bagian  signal  processing  dan  coding.  Komponen  RF  berada  pada  kanal  karena mempengaruhi  transfer  function  end-to-end  (TF  end-to-  end).  Dalam  sistem  ini,  data  Q dinyatakan dengan symbol vektor b (n) (n adalah indeks waktu) yang diencode kedalam kode x (n)  yang  berupa  baseband  kompleks  diskrit  time  sebanyak  dan  data  dalam  bentuk  discrete kompleks pada sisi pemancar. Bagian Coding mendistribusikan data tersebut (simbol) ke block pulse shaping. Block ini berfungsi untuk mengkonversi data sample time discrete menjadi sinyal
memperoleh kemudian  memproduksi  sample  data  dalam  waktu  discrete,  dan  selanjutnya  space  atau  time decoder membangkitkan data kembali dalam domain waktu ke sisi penerima, Untuk kanal linier hubungan antara input dan output kanal sistem mimo ditulis dengan persamaan.
Sistem Distributed Multiple Input Multiple Output (D-MIMO) atau yang  dapat disebut dengan  sistem  mimo  terdistribusi  merupakan  system  komunikasi  yang  menggunakan  beberapa antena  pada  satu sisi  (dalam  hal  ini  sisi  pemancar)  secara  terdistribusi  diantara  port-port  yang terpisah  secara  lebar.  Dimana  setiap  port  yang  ada  saling  mengirimkan  informasi  ke  satu penerima  dengan cara tertentu. Perbedaan utama antara sistem D-MIMO  dan C MIMO adalah terletak pada banyaknya antena yang berada pada satu sisi (pada kasus ini pada sisi pemancar) yang  letaknya  terdistribusi  diantara  portport  yang  terpisah  secara  lebar  (multiple  widely separated radio ports) dan  fading  yang terjadi berupa fading skala  kecil  dan besar akan diukur pada masing-masing link antara port-port radio tersebut.
Pada  model  kanal  realitas,  kanal  berada  pada  lingkungan  penuh  dengan  scattering. Faktor  penting  yang  mempengaruhi  kapasitas  sistem  mimo  adalah  jumlah  kondisi  kanal  k dengan nilai k yang tergantung pada perbandingannya. Untuk mimo konvensional atau di kenal sebagai colocated mimo atau C MIMO terdapat beberapa kasus khusus yang terjadi yaitu:
Kanal  C  MIMO  ideal.  Ketika  fading  tidak  berkorelasi  pada  kedua  sisi  pemancar  dan penerima, hal tersebut terdapat sejumlah jalur independent antar keduanya, dengan teori central limit matriks kanal yang mempunyai tipe full rank dan dalam keadaan baik.
Korelasi  fading.  Ketika  fading  berkorelasi  pada  kedua  sisi  yang  berkaitan  dengan ketidak sesuaian scattering,  jarak antena atau sebaran sudut, tetapi  masih  dalam  keadaan kanal matriks di atas menjadi kurang sempurna.
Dengan  mengetahui  sistem  MIMO  ini  maka  nantinya  akan  dapat  dijadikan  sebagai rekomendasi  untuk  peningkatan  efektivitas  layanan  dan  keunggulan  layanan  komunikasi  data dan  seluler.  Metode  penelitian  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  diadaptasi  dari  kerangka berpikir  metodologi  penelitian  sistem  informasi  yaitu  dimulai  dari  tahap  eksplorasi  konsep, analisis, pengumpulan dan analisis data serta penarikan kesimpulan.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 OFDMA
Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) adalah suatu sistem transmisi dengan memberikan sekelompok subcarrier (dalam frekuensi) pada user yang berbeda. Dengan sistem    ini,  lebih  dari  satu  user  dapat  dilayani  dalam  waktu  yang  bersamaan.  Teknik  ini
digunakan  untuk  mengatasi  frequency-selective  fading,  dan  mendukung  high  data  rate.  Setiap subcarrier  hanya  dapat  oleh  ditempati  oleh  user  yang  berbeda  untuk  menyediakan  akses multiuser  yang  fleksibel.  Adanya  alokasi  subcarrier  untuk  user  yang  berbeda,  menyebabkan sistem OFDMA ini dapat digunakan untuk melayani lebih banyak user dari pada menggunakan teknik konvensional.
Salah  satu  keuntungan  dari  sistem  OFDMA  adalah  karakteristik  kanal  untuk  user  yang berbeda  hampir  tidak  bergantung  satu  dengan  lainnya.  Sehingga  saat  kapasitas  kanal  rendah beberapa  subcarrier  ini  dapat  mengalami  fading.  User  yang  terkena  fading  belum  tentu mengakibatkan  user  lain  juga  terkena  fading  (multiuser  diversity).  Sehingga  dengan  sistem OFDMA dapat digunakan untuk mengalokasikan sumber daya yang optimal.
Penggunaan  sistem  OFDMA  masih  dapat  ditingkatkan  dengan  memaksimalkan availability  capacity  atau  kapasitas  yang  tersedia.  Hal  ini  dapat  dilakukan  dengan  melakukan optimasi pada pengalokasian sumber daya yang ada yang diberikan kepada user yaitu subcarrier dan  daya.  sehingga  laju  transmisi  menjadi  lebih  besar.  Skema  OFDMA  downlink  pada transmitter, receiver dan central controller
Central  Controller  adalah  tempat  pengalokasian  sumber  daya  yang  ada.  Sumber  daya yang  dialokasikan  yaitu  subcarrier  dan  daya  dengan  mempertimbangkan  delay  pada  sistem. Bentuk  sederhana  dari  central  controller  dapat  dilihat  pada  gambar  2.3.  Pada  gambar  tersebut terdapat arsitektur alokasi sumber daya pada OFDMA downlink  melewati  kanal  multiple  yang di  tempati  bersama-sama  untuk  user  yang  berbeda  (multiuser).  OFDMA  menyediakan  kanal multiple  dimana  bandwith  (B)  akan  dibagi  sebesar  banyaknya  subcarrier  (K),  sehingga  setiap subcarrier memiliki lebar bandwith sebesar B / K
Dalam  pensinyalan  OFDMA  menggunakan  fungsi  waktu/time-slot  dan  panjang  masing- masing  timeslot  adalah  T_s.  Base  station  secara  terus  menerus  akan  melayani  M  user berdasarkan  antrian  yang  disimbolkan  Q1[n]r1[n].  Dimana  resource  allocator  membuat penugasan subcarrier satu kali tiap slot berdasarkan kualitas masing-masing  kanal dan panjang antrian.
Channel  State  Information  (CSI)  yang  berisi  informasi  dari  user  berupa  kebutuhan  QoS (Quality of Service) atau delay diperkirakan oleh penerima dan ditransmisikan menuju penerima via  kanal  control  yang  terpisah.  CSI  diasumsikan  tidak  terjadi  error  dalam  mengestimasinya atau sempurna
Queue State Information (QSI) berisi informasi jumlah paket user yang berada di buffer. Informasi ini sangatlah penting karena jika tidak memperhatikan QSI maka banyak paket yang akan loss.
Setelah  mendapatkan  informasi  berupa  CSI  dan  QSI  maka  selanjutnya  akan  dilakukan penentuan  dalam  melakukan  pengalokasian  sumber  daya  berdasarkan  informasi  ini. Selanjutnya, hasilnya yaitu skema pengalokasian sumber daya tersebut diberikan pada pemancar OFDMA
Dengan  menggunakan  CSI,  pemancar  mengkombinasikan  algoritma  alokasi  subcarrier dan  daya  untuk  menetapkan  subcarrier  yang  berbeda  pada  user  yang  berbeda  pula  dan  jumlah bit  atau  simbol  OFDM  yang  ditransmisikan  pada  tiap  subcarrier.  Hasil  modulasinya,  berupa simbol kompleks, ditransformasi dalam sampel dengan time domain menggunakan Inverse Fast Fourier  Transform  (IFFT).  Guard  interval  disisipkan  untuk  memastikan  ortogonalitas  dari subcarrier.  ISI  (Intersymbol  Interference)  dapat  terjadi  akibat  sinyal  yang  memantul  akibat halangan  selama  melakukan  transmisi  LOS  (Line  of  Sight)  dimana  sinyal  tersebut menginterferensi  sinyal  LOS  sehingga  dapat  mengurangi  performansi  jaringan.  Hal  ini  dapat dieliminasi  karena  waktu  penyebaran  dari  kanal  yang  lebih  pendek  dari  durasi  guard  interval. Sinyal  ditransmisikan  melalui  kanal  dengan  frekuensi  yang  berbeda  beda  menuju  user  yang berbeda beda pula.
User  sebagai  penerima  sinyal  yang  transmisikan.  Sinyal  yang  diterima  harus didemodulasikan  terlebih  dahulu.  Langkah  langkahnya  yaitu  guard  interval  dihilangkan  untuk mengeliminasi  ISI  dan  sampel  dalam  time  dari  user  ditransformasikan  oleh  blok  FFT  menjadi

## I
40 Jurnal Ilmiah SISFOTENIKA July201x Vol. x, No. x,  July201x :  first_page JCCS Vol. x, No. x,  July201x :  first_page end_page
simbol yang dimodulasi. Informasi alokasi daya digunakan untuk melakukan pengaturan dalam demodulator  sedangkan  informasi  alokasi  subcarrier  digunakan  untuk  melakukan  ekstrak sehingga mendapatkan bit yang didemodulasikan dari subcarrier yang diberikan pada user.

## 2.2 Signal To Noise Ratio
Signal to noise ratio adalah parameter yang  menyatakan rasio daya sinyal yang  diterima dibandingkan  dengan  daya  noise  pada  penerima.  SNR  pada  sistem  dicari  dengan  melakukan perhitungan terhadap redaman ruang bebas
Dalam  kaitannya dengan penyebaran, propagasi gelombang radio  melalui suatu medium seperti  atmosfir  bumi  mengalami  redaman  daya.  Pada  propagasi  ruang  bebas  tidak  terjadi interaksi  dengan  gelombang  radio  selama  pengiriman  gelombang  menuju  antena  penerima, redaman daya meningkat sebagai fungsi kuadrat dari jarak propagasi yang dapat di lihat melalui persamaan berikut :
r t t r g g r P P 2 4 (2.1)
Dengan :
P t = Daya yang dipancarkan
P r = Daya yang di terima
r = Jarak = Panjang Gelombang g t
= Gain  antena pengirim g r = Gain antena penerima
Persamaan redaman daya dalam dBi dapat di tulis sebagai berikut:
10 log Error! Reference source not found.  = 10 log Error! Reference source not found.
(2.2)
Pada  kondisi  clear  sky  atau  kondisi  yang  berpengaruh  pada  kondisi  selama  propagasi ruang  bebas,  availability  merupakan  fungsi  panjang  link  yang  dihitung  melalui  link  budget sesuai skenario  yang  ditentukan.  Maka, Signal to Noise Ratio (SNR) dengan kondisi  clear sky menggunakan  parameter  link  budget  yang  dialami  sistem  pada  ruang  bebas.  Parameter  yang digunakan  dalam  link  budget  adalah  parameter  pada  sistem  Local  Multipoint  Distribution Service (LMDS).

## 2.3 Multiple Input Multiple Output (MIMO)
Belum  lagi  tuntas  implementasi  sistem  nirkabel  generasi  ketiga  alias  3G,  termasuk  di Indonesia,  orang  sudah  mulai  memikirkan  generasi  berikutnya,  yaitu  generasi  keempat  (4G). Sistem  4G  yang  sedang  diteliti  oleh  para  pakar  di  seluruh  dunia  ini  dijanjikan  dapat mengirimkan data sampai lebih dari 20 Mbps.
Lingkup  istilah  4G  tidak  hanya  memayungi  versi  nirkabel  dari  LAN  seperti  yang dibakukan  oleh  IEEE  dalam  standar  802.11  di  mana  pelanggan  berkomunikasi  dari  notebook atau  desktop-nya  sambil  duduk  diam,  namun  juga  meliputi  generasi  penerus  dari  sistem komunikasi  bergerak  3G.  Di  sini  tampak  bahwa  fitur  yang  ditekankan  pada  sistem  4G  adalah pencapaian kapasitas yang tinggi dengan tetap menjaga mobilitas bagi pelanggannya.
Teknologi  relatif  baru  yang  kini  sedang  dipuja-puji  berbagai  pakar  karena kemampuannya  meningkatkan  secara  drastis  kapasitas  maupun  kualitas  kanal  nirkabel  adalah teknologi  multi-antena  MIMO  (multi-input  multi-output),  di  mana  baik BTS  maupun  terminal pelanggan menggunakan lebih dari satu antena yang bekerja pada frekuensi yang sama.
Sebagai  contoh,  misalkan  pemancar  memiliki  M  antena,  masing-masing  mengirimkan sinyal  yang  berbeda-beda,  sedangkan  penerima  menggunakan  N  antena.  Semua  sinyal  dari  M antena pemancar akan sampai pada setiap antena penerima dalam keadaan tercampur baur - efek ini secara matematis dinyatakan dalam respons kanal yang berbentuk matriks berukuran NM.
Namun,  dengan  bantuan  lintasan  propagasi  radio  yang  jamak  akibat  adanya  berbagai obyek  penghambur  gelombang  di  sekeliling  antena,  perangkat  penerima  dapat  didesain  untuk mampu memilah-milah sinyal yang berbeda-beda tersebut.
Malah  sistem  MIMO  mampu  memanfaatkan  keberadaan  lintasan  jamak  ini  untuk menciptakan  sejumlah  kanal  ekivalen  yang  seolah-olah  terpisah  satu  sama  lain.  Ini  bisa dipandang  sebagai  suatu  mukjizat  tersendiri  karena  pada  kondisi  normal  keberadaan  lintasan jamak  justru  bersifat  merugikan  sebab  menimbulkan  fading.  Aplikasi  MIMO  pun  kemudian dapat  diarahkan  untuk  mencapai  dua  tujuan  yang  berbeda  yang  diwujudkan  dalam  dua  teknik: multipleks  spasial  dan  pengkodean  ruang-waktu.  Multiple  Input  Multiple  Output  (MIMO) Sistem ini menggunakan sejumlah M antena pemancar dan sejumlah N antena penerima untuk dapat  mentransmisikan  sinyal  informasi  dari  beberapa  pengirim  ke  beberapa  penerima  Error! Reference source not found. Konsep Dasar MIMO.

## Gambar 1. Konsep Dasar MIMO
IEEE  802.11n  dibuat  berdasarkan  standard  sebelumnya  802.11  dengan  menambahkan Multiple-Input-Multiple-Output  (MIMO)  dan  operasi  Channel-bonding  /  40  Mhz  pada  layer Physical, dan aggregasi frame pada layer MAC.
MIMO  menggunakan  beberapa  antenna  transmitter  dan  receiver  untuk  memperbaiki kinerja  systemnya.  MIMO  adalah  technology  yang  menggunakan  beberapa  antenna  untuk secara koheren mengurai lebih banyak informasi dibanding menggunakan satu antenna tunggal. Dua  keuntungan  penting  yang  diberikan  kepada  802.11n  adalah  keragaman  antenna  dan multiplexing spatial.
Teknology  MIMO  mengandalkan  sinyal-2  dari  berbagai  arah.  Sinyal-2  dari  berbagai arah  ini  adalah  pantulan  sinyal-2  yang  sampai  pada  antenna  penerima  beberapa  saat  setelah transmisi sinyal utama  yang satu garis (Line  of sight)  sampai. Pada jaringan 802.11a/b/g yang bukan  MIMO,  sinyal-2  dari  berbagai  arah  ini  diterima  sebagai  interferensi  yang  hanya mengurangi  kemampuan  penerima  untuk  mengumpulkan  informasi  yang  ada  dalam  sinyal. Technology  MIMO  menggunakan  sinyal  dari  berbagai  arah  ini  untuk  menaikkan  kemampuan receiver untuk mengurai informasi yang dibawah oleh sinyal ini.  dapat dilihat pada Gambar 2.

## I
42 Jurnal Ilmiah SISFOTENIKA July201x Vol. x, No. x,  July201x :  first_page JCCS Vol. x, No. x,  July201x :  first_page end_page

## Gambar 2 Teknologi MIMO

## 2.3.1 Multipleks spasial
Aplikasi  pertama  diperoleh  jika  sistem  pemancar  dan  penerima  dioperasikan  dalam mode  yang  disebut  multipleks  spasial  (spatial  multiplexing)  dengan  tujuan  untuk  mencapai kapasitas  kanal  yang  besar.  Pada  multipleks  spasial,  aliran  data  berlaju  tinggi  dipecah-pecah menjadi sejumlah aliran paralel sesuai dengan jumlah antena pemancar, masing-masing dengan laju yang lebih rendah dari aliran aslinya.
Sebelum  masuk  ke  antena,  aliran-aliran  data  ini  dilewatkan  pada  matriks  khusus  yang berfungsi  menggabung-gabungkan  sinyal  dari  semua  aliran  dengan  kombinasi  tertentu  untuk dipancarkan  melalui  setiap  antena suatu  proses  multipleks  yang  berlangsung  pada  dimensi spasial karena setiap kombinasi data paralel ditujukan ke salah satu antena pemancar.
Jika  diasumsikan  terdapat  saluran  umpan  balik  informasi  dari  penerima  ke  pemancar, penerima  dapat  melakukan  estimasi  respons  kanal  (dengan  training  sequence  misalnya)  dan mengumpanbalikkan  informasi  ini  kepada  pemancar.  Pemancar  kemudian  dapat  mengetahui bagaimana  seharusnya  dia  menata  matriks  multipleks  agar  dapat  dicapai  kapasitas  kanal  yang setinggi-tingginya.
Teknik  yang  pertama  kali  diusulkan  di  sini  adalah  dengan  menerapkan  operasi dekomposisi  nilai  singular  (singular  value  decomposition  atau  SVD)  pada  matriks  respons kanal. Dua matriks unitary, biasa disimbolkan sebagai U dan V, yang dihasilkan oleh operasi ini adalah matriks multipleks dan demultipleks yang harus digunakan oleh pemancar dan penerima.
Konfigurasi sistem kemudian menjadi ekivalen dengan sistem pemancar-penerima yang terhubung  melalui  sejumlah  saluran  paralel  sebanyak  M  atau  N,  tergantung  mana  yang  lebih kecil.  Sebagai  contoh,  misalkan  M  bernilai  lebih  kecil  dari  N,  maka  sistem  ini  seolah-olah memiliki M saluran yang terpisah satu sama lain untuk membawa M aliran data yang berbeda, masing-masing  dengan  laju  rata-rata  1/M  dari  laju  aliran  data  aslinya,  padahal  seluruh  sistem multi-antena ini bekerja pada frekuensi yang sama.
Kesimpulannya  jelas,  telah  terjadi  penghematan  penggunaan  bandwidth  sebesar  1/M kali,  atau  dengan  kata  lain,  terjadi  peningkatan  kapasitas  kanal  sebesar  M  kali.  Bayangkan kondisi  ekstremnya,  dengan  sedikitnya  10  antena  pada  masing-masing  sisi  pemancar  dan penerima, aliran  data sebesar 1 Mbps dapat dikirimkan  ke penerima  dengan bandwidth sekitar 100 kHz saja apabila digunakan modulasi dengan efisiensi 1 bps/Hz.
Atau dari  sudut  pandang  yang  berlawanan,  lebar  spektrum  100  kHz  yang  sebelumnya hanya  mampu  membawa  sinyal  100  kbps,  sekarang  mampu  mengangkut  data  berlaju  1  Mbps dengan menggunakan minimal 10 antena pada setiap sisi.
Kesimpulan yang sangat menggiurkan ini diupayakan  terealisasi oleh para ahli  dengan susah payah. Tantangan utama adalah penyediaan saluran umpan balik dengan estimasi respons kanal yang cepat dan akurat. Implementasi yang lebih realistis, yaitu pada kondisi di mana tidak
ada saluran umpan balik dari penerima  ke pemancar, adalah  dengan  menyalurkan aliran-aliran data berlaju rendah secara apa adanya ke antena pemancar yang bersesuaian.
Kondisi  ini  sama  saja  dengan  memasang  matriks  identitas  sebagai  matriks  multipleks pada pemancar. Jika cara ini diterapkan, penerima perlu menggunakan teknik deteksi yang mirip dengan deteksi multi-user pada sistem CDMA untuk dapat memisah-misahkan sinyal dari aliran data yang berbeda yang telah tercampur baur pada setiap antenanya.
Pada  penerima  yang  berarsitektur  BLAST  (Bell  Labs  Layered  Space-Time Architecture),  digunakan  teknik  deteksi  dengan  penghapusan  interferensi  antar-aliran  data secara bergantian yang dimulai dari aliran data dengan kualitas sinyal terbaik, teknik yang biasa disebut successive interference  cancellation atau SIC. Arsitektur BLAST adalah sistem  deteksi yang  pertama  kali  berhasil  diuji  coba  secara  eksperimental  pada  sistem  pemancar-penerima MIMO yang riil.
Jenis  aplikasi  MIMO  yang  kedua  adalah  sistem  pengkodean  ruang-waktu  (space-time  coding atau  STC).  Tujuannya  adalah  mendapatkan  kualitas  sinyal  setinggi  mungkin  dengan memanfaatkan teknik diversity pada pemancar dan penerima.

## 2.3.2 Definisi Cross-Layer
Cross-layer muncul karena perlunya pertimbangan beberapa layer (misalnya layer 7 OSI) untuk disolusikan  karena  keterbatasan  masing-masing  layer.  Misalnya  ketika  pekerjaan  network coding  pada  suatu  Ad-hoc  Wireless  yang  ternyata  perlu  mempertimbangan  physical  layer (termasuk juga data-link) yang ada.
Mengingat keterbatasan physical layer (seperti keterbatasan power, transfer rate) mempengaruhi performansi  pada  network  layer  sehingga  diharapkan  optimasi  pada  physical  layer  dapat memberikan  optimalisasi pada networklayer.Oleh  karena itu  dilakukan pendekatan cross-layer. Medium Acces Control (MAC) layer ini memutuskan prioritas paket yang akan di transmisikan berdasarkan informasi kondisi  kanal berdasarkan Channel State Information (CSI). Pendekatan cross-layer    untuk  mengatur  alokasi  kapasitas  kanal,  dapat  di  lihat  pada  Error!  Reference source not found. .
Gambar 3. Hubungan antar layer dan implementasinya
Berdasarkan gambar 3 ini  layer aplikasi akan  membangkitkan trafik (video, suara, dan FTP)  sehingga  didapatkan  laju  transmisir_imasing-masing  user,  kemudian  air  interface mengirimkan kondisi kanal hujan berdasarkan CSI ke resource allocator untuk mengalokasikan kapasitas kanal berdasarkan laju transmisi r_i  trafik yang heterogen tersebut. Melalui resource

## I
44 Jurnal Ilmiah SISFOTENIKA July201x Vol. x, No. x,  July201x :  first_page JCCS Vol. x, No. x,  July201x :  first_page end_page
allocator,  maka  dapat dilakukakan pembagian    kanal  berdasarkan alokasi  kapasitas kanal  yang ada sehingga didapatkan alokasi kapasitas kanal yang maksimum.

## 2.3.3 Trafik
Trafik  dalam  bidang  telekomunikasi  adalah  perpindahan  informasi  dari  satu  tempat  ke tempat  lain  melalui  jaringan  telekomunikasi.  Besaran  dari  suatu  trafik  telekomunikasi  diukur dengan satuan waktu. Dua besaran trafik yg sering digunakan untuk analisa antara lain meliputi Kedatangan  trafik  dan  Intensitas  trafik.  Salah  satu  tujuan  perhitungan  trafik  adalah  untuk mengetahui  delay  pada  jaringan  tersebut.  Dengan  diketahuinya  delay  pada  jaringan  itu,  maka akan  diketahui  juga  kinerja  jaringan  (Network  Performance)  sehingga  dapat  dilakukannya peningkatan  mutu  pelayanan  jaringan  telekomunikasi  (Quality  of  Service).  Beberapa  besaran trafik diantaranya:
1. Volume trafik
Jumlah (lamanya) waktu pendudukan (pemakaian) saluran.
2. Intensitas trafik Jumlah (lamanya) waktu pendudukan per satuan waktu (waktu  pengamatan).
3. Pendudukan Jumlah pemakaian saluran.Satu pendudukan ditentukan oleh awal kedatangan panggilan dan akhir panggilan.
4. Holding time
Rata-rata waktu pendudukan.

## 2.4 Metodologi Penelitian
Metodologi yang ditempuh  dalam  menyelesaikan  penelitian  ini   meliputi studi literatur dan  pembuatan  simulasi  menggunakan  instrumen  berupa    software  Matrix  Laboratory (MATLAB).  Sedangkan  metode  analisa  yang  digunakan  adalah  analisa  komparasi  dari perhitungan yang telah dilakukan. Metodologi penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4.  Metodologi penelitian
Penelitian yang dilaksanakan terdiri dari lima tahapan yaitu :
1. Eksplorasi konsep
2. Analisis
3. Pengumpulan dan analisis data
4. Kesimpulan

## 2.5
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan selama empat bulan, dimulai dari bulan Februari hingga bulan Mei 2014. Lokasi penelitian adalah di STIKOM Bali.

## 2.6 Data

## 2.6.1 Jenis Data
Jenis  data  yang  digunakan  adalah  data  primer.  Data  primer  yang  dibutuhkan  dalam penelitian ini adalah hasil simulasi dengan menggunakan program bantu Matlab.

## 2.6.2 Teknik Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data primer pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Program bantu Matlab. Program bantu matlab tersebut

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Kapasitas Sistem MIMO
Perkembangan  terbaru  dalam  teknologi  antena  array  dan  pengolahan  sinyalnya  adalah sistem  transmisi  yang  disebut  dengan  MIMO  (Multiple-Input  Multiple-Output).  MIMO menggunakan  prinsip  multiple  antena  transmit  dan  multiple  antena  receive  yang  menawarkan perfomansi  dan  kapasitas  sistem  yang  lebih  baik  pada  kanal  multipath  fading.  Pada  MIMO, peningkatan performansi tidak bisa diiringi dengan peningkatan kapasitas. Untuk meningkatkan performansi  digunakan  teknik  diversitas,  sedangkan  untuk  peningkatan  kapasitas  digunakan spatial multiplexing..

## 3.2 Kapasitas Sistem Berdasarkan Jumlah Antena
Pada    bab    ini    akan    dianalisis   mengenai    pembahasan  pengaruh    penggunaan    teknik antena    jamak    SIMO    1x1,  MISO    4x1,  SIMO    1x4    dan    MIMO    4x4    terhadap    kinerja OFDMA.  Berdasarkan  pada  hasil  simulasi  pada  Kapasitas Ergodic untuk  i.i.d.  kanal Rayleigh fast  fading    dengan  SNR=0dB,  maka  terlihat  bahwa  semakin  banyak  antenna,  maka  kapasitas akan semakin besar, baik itu pada penggunaan  teknik  antena  jamak  SIMO  1x1, MISO  4x1, SIMO  1x4  dan  MIMO  4x4

## I
46 Jurnal Ilmiah SISFOTENIKA July201x Vol. x, No. x,  July201x :  first_page JCCS Vol. x, No. x,  July201x :  first_page end_page
Gambar 3. 1 Pengaruh jumlah antena

## 3.3 Kapasitas Sistem Berdasarkan SNR
Pada  bab  ini  akan  dianalisis  mengenai  pembahasan pengaruh  penggunaan  teknik antena  jamak  SIMO  1x1, MISO  4x1, SIMO  1x4  dan  MIMO  4x4  terhadap  kinerja OFDMA. Berdasarkan pada hasil simulasi pada 'Kapasitas Ergodic  untuk i.i.d. kanal Rayleigh fast fading, maka terlihat bahwa semakin banyak antenna, maka kapasitas akan semakin besar, baik itu pada penggunaan  teknik  antena  jamak  SIMO  1x1, MISO  4x1, SIMO  1x4  dan MIMO  4x4
Gambar 3. 2 Pengaruh rataan SNR

## 4. KESIMPULAN
Beberapa hal yang berhasil disimpulkan berdasarkan pelaksanaan penelitian yang dilakukan di STIKOM Bali hingga analisa hasil yang dilakukan, adalah sebagai berikut:
1. Pada penelitian  ini,  dengan  menggunakan teknik  antena  jamak  SIMO  1x1, MISO  4x1, SIMO  1x4  dan  MIMO  4x4  terhadap  kinerja  OFDMA, maka semakin banyak antenna yang digunakan akan semakin bagus
2. Berdasarkan  hasil  pengujianmaka  sistem  MIMO  sangat  dipengaruhi  oleh  jenis  banyaknya antenna serta jumlah pemancar maupun penerima.
5. SARAN
Dalam pelaksanaan proses penelitian, maka terdapat beberapa hal yang dapat disarankan untuk penelitian yang sama berikutnya:
1. Menganalisis  performansi  penggunaan  MIMO-OFDMA  pada    jaringan    LTE    release    8 dengan  teknologi  radio over  fiber  untuk  jumlah  antena  yang  lebih  banyak, misalnya MIMO 2x4 dan MIMO 4x4
2. Mensimulasikan penggunaan teknik antena jamak SISO 1x1,  SIMO  1x2  dan  MIMO  2x2 pada  OFDMA  yang  diterapkan  pada  teknologi  radio  over  fiber  pada  LTE release  8 sehingga  dapat  diketahui  perbandingan  dari hasil perhitungan dan simulasi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Hui  Chen,  Henry.  C.B.  Chan,  Member  IEEE,  Victor  C.  M.  Leung,  Fellow,  IEEE,  and -Layer  Enhanced  Uplink  Packet  Scheduling  for  Multimedia  Traffic Over MC-
2, pp. 986-992, 2010.

## I
48 Jurnal Ilmiah SISFOTENIKA July201x Vol. x, No. x,  July201x :  first_page JCCS Vol. x, No. x,  July201x :  first_page end_page
[2] Endroyono and Hendr -Layer Optimization Performance  Evaluation  of IEEE  WOCN  2008, 5th IFIP International Conference on Wireless and Optical Communications Networks,
Surabaya, pp :1   5, May 2008.
[3] Prasad,  R
London.2004
[4] Sons,Inc; 2005 [5] Analysis  of  tropical  attenuation  statistics  using  synthetic  storm  for  millimeter-wave '08. 5th IFIP International Conference. 2008
[6]
Resource  Allocation  for
Inform.Theory, vol. 58 no 4.2009 [7]
Rekayasa Trafik. ITS-Surabaya, 2010
[8] Stallings,  W.,  "Komunikasi  Data  dan  Komputer:  Dasar- Salemba Teknika, Jakarta.2001
[9]
-53. 1999.
[10] J INC., Norwood.2003. [11] Statistics for