## IMPLEMENTASI SISTEM KOMUNIKASI SINGLE-INPUT SINGLE-OUTPUT PADA LINGKUNGAN INDOOR DAN OUTDOOR MENGGUNAKAN TEKNIK MODULASI PSK BERBASIS WARP
Jenny Putri Hapsari 1)
1) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Sultan Agung Jl. Raya Kaligawe Km.04, Semarang Email: jenny@unissula.ac.id

## ABSTRAK
Teknologi  telekomunikasi  khususnya  pada  sistem  komunikasi  nirkabel  mengalami perkembangan  yang  pesat.  Perkembangan  ini  mempengaruhi  perkembangan  alat  telekomunikasi yang  beredar  di  masyarakat.  Hal  ini  sangatlah  tidak  praktis  karena  diharuskan  mengganti  alat telekomunikasi  setiap  ada  perkembangan  standart  dan  aplikasi.  Aplikasi  yang  mampu menyesuaikan  standart  dan  aplikasi  tanpa  merubah  komponen  yang  sudah  ada  merupakan  cara untuk  mengatasi  masalah  tersebut  dan  ini  ada  di  Software  Defined  Radio  (SDR).  Salah  satu komponen SDR yang sedang berkembang saat ini adalah Wireless Open Access Research Platform (WARP).  WARP  adalah  sebuah  desain  platform  open-access  tingkat  tinggi  yang  sangat  mampu, scalable, dan extensible untuk penelitian sistem komunikasi nirkabel.
Tujuan  penelitian  adalah  merancang  sebuah  sistem  single-input  single-output  (SISO)  yang  dapat diimplementasikan pada WARP dengan teknik modulasi PSK. Sistem komunikasi SISO merupakan dasar dari semua sistem komunikasi nirkabel, sehingga hasil penelitian ini dapat dijadikan dasar bagi  penelitian  sistem  komunikasi  lainnya  dan  metode  modulasi  lainnya.  Nilai  BER  yang dihasilkan  lebih  besar  untuk  pengukuran  di  lingkungan  indoor  dibandingkan  di  lingkungan outdoor.
Kata Kunci: SISO, WARP, PSK, Indoor, Outdoor

## 1. P ENDAHULUAN
Perkembangan
teknologi telekomunikasi mempengaruhi perkembangan  alat  telekomunikasi  yang beredar di masyarakat. Aplikasi yang ada di  alat  telekomunikasi  terus  mengalami perubahan mengikuti perkembangan
teknologi telekomunikasi. Standar telekomunikasi setiap negara juga berbeda sesuai dengan standart yang telah ditetapkan.  Hal  ini  sangat  tidak  praktis, ketika  masyarakat  sebagai  pengguna
harus  berganti  alat  telekomunikasi  jika ingin  mengikuti  aplikasi  dan  teknologi terbaru  serta  ingin  bepergian  ke  negara yang  memiliki  standart  yang  berbeda dengan negara asal pengguna.
Radio  merupakan  perangkat  yang penting dalam alat telekomunikasi, karena  radio  merupakan  alat  untuk menyampaikan  informasi  dari  pengirim ke penerima. Sehingga diperlukan sebuah radio yang mampu menyesuaikan standart telekomunikasi setiap negara dan
perkembangan  aplikasi  kapan  pun  tanpa merubah  komponen  radio  itu  sendiri.
Software Defined Radio (SDR)
merupakan  sebuah  aplikasi  yang  dapat mengatasi  permasalahan  tersebut.  Fungsi aplikasi fisik didefinisikan dalam software  pada  teknologi  SDR,  tetapi memerlukan  waktu  yang  relatif  lama dalam pengaplikasian di lapangan. (Grayver, 2013)
Salah  satu  platform  SDR  yang sedang  dikembangkan  oleh  Universitas Rice  Amerika  adalah  Wireless  Open Access  Research  Platform  (WARP). WARP merupakan sebuah desain platform  open-access  tingkat  tinggi  yang sangat  mampu,  scalable,  dan  extensible untuk  penelitian  sistem  komunikasi nirkabel.  Platform  WARP  dirancang untuk memenuhi kinerja penelitian sistem komunikasi nirkabel tingkat tinggi.
Arsitektur  WARP  terdiri  dari  empat komponen utama yaitu Hardware Custom,  Platform  Support  Packages, Open-Access  Repository,  dan  Research applications. Arsitektur platform modular dan berlapis sehingga memastikan bahwa komponen  hardware  bisa  mendapatkan keuntungan  dari  kemajuan  teknologi prosesor  dan  peningkatan  eksponensial dalam kinerja. Hal ini juga memungkinkan  implementasi  algoritma untuk  digunakan  pada  revisi  hardware  di
masa  depan  tanpa  dirancang  ulang. (warp.rice)
Tujuan  platform  tingkat  tinggi dapat dijelaskan melalui empat persyaratan  kunci.  Pertama,  platform mampu  menerapkan  algoritma  canggih untuk komunikasi nirkabel. Kedua, platform harus memungkinkan pengolahan  data  tambahan  jika  satu prosesor  tidak  cukup  untuk  melakukan pengolahan  data.  Ketiga,  harus  dapat diperluas  untuk  aplikasi  masa  depan. Keempat,  platform  harus  mendukung perubahan dari beberapa komponen tanpa mengorbankan  fungsi  lain.  WARP  telah memenuhi  keempat  persyaratan  tersebut, oleh  sebab  itu  WARP  disebut  platform tingkat tinggi. Sejumlah platform komunikasi  nirkabel  lainnya  dan  produk komersial yang ada menyediakan kemampuan  yang  mirip  dengan  WARP, namun  tidak  satu  pun  memenuhi  semua persyaratan  yang  telah  diidentifikasikan. Misalnya, proyek GNU radio menyediakan pengembangan sistem nirkabel fleksibel yang mencakup kerangka  open-source  dari  algoritma nirkabel  yang  diimplementasikan  dalam perangkat lunak. Sebagian besar pengolahan  dilakukan  oleh  PC  host, sehingga GNU radio tidak dapat mencapai  jenis  komunikasi  yang  high- througput, sedangkan di WARP
menyediakan wide-band komunikasi yang mengatasi masalah tersebut.
Platform komersial, seperti Sundance dan Lyrtech  juga  memiliki  kemampuan  RF yang mirip dengan WARP, namun sistem ini  tidak  memberikan  kerangka  kerja terbuka  untuk  implementasi  algoritma  di lapisan  fisik  dan  MAC,  sedangkan  di WARP  menyediakan  implementasi  di lapisan fisik dan MAC (Murphy, 2006).
Penyebaran  informasi  dari  satu tempat  (pengirim)  ke  tempat  yang  lain (penerima)  merupakan  fungsi  utama  dari sebuah sistem komunikasi. Sistem komunikasi  tidak  hanya  dilakukan  pada jarak  yang  dekat  tetapi  juga  dilakukan pada  jarak  yang  jauh.  Komunikasi  jarak jauh  tersebut  biasa  disebut  dengan telekomunikasi,  yang  dibentuk  dari  kata ‘tele’  yang  berarti  jauh  dan  kata ‘komunikasi’  yang  berarti  komunikasi.
Ditinjau  dari  sejarahnya,  telekomunikasi dimulai dari ditemukannya sistem telegrap  oleh  Marcony  pada  tahun  1897 dan  kemudian  dibangunnya  sistem  radio yang  melewati  samudra  Atlantic  pada tahun  1901  yang  memperluas  sistem komunikasi  jarak  jauh  (Tse,  2005)( A.Goldsmith, 2005). Telekomunikasi terbagi  menjadi  beberapa  jenis,  jika dilihat  berdasarkan  arah  komunikasinya, maka  ada  tiga  jenis  yaitu  satu  arah (simplex),  setengah  dua  arah  (half
duplex),  dan  dua  arah  ( full  duplex ).
Telekomunikasi  berdasarkan  mobilitas dibagi  menjadi  bergerak  dan  tidak bergerak.  Telekomunikasi  berdasarkan jumlah  penerima  dan  pengirim  dibagi menjadi  point  to  point,  point  to multipoint,  dan  multipoint  to  multipoint. Telekomunikasi  juga  bisa  dibedakan berdasarkan media transmisi yang digunakan  yaitu  kabel  dan  nirkabel. (Usman, 2008) (Freeman, 1998).
Telekomunikasi yang paling sederhana  adalah  telekomunikasi  antara satu  pengirim  dengan  satu  penerima (point  to  point)  yang  biasa  disebut  SISO (Single  Input  Single  Output).  Sistem komunikasi  ini  bisa  menggunakan  media kabel  maupun  tanpa  kabel  (nirkabel). Sistem komunikasi SISO memiliki kelebihan  antara  lain  sedikit  terjadi interferensi  sinyal,  dari  segi  ekonomi murah,  dan  mudah  diterapkan  karena hanya  membutuhkan  satu  antena  sebagai pengirim  dan  satu  antena  sebagai penerima.  Antena  merupakan  salah  satu sarana  pendukung  untuk  meningkatkan kinerja  sistem  komunikasi  nirkabel  (L. Zheng,2002).  Sistem  komunikasi  SISO, hanya membawa satu deretan data karena hanya  terdapat  satu  kanal.  Sistem komunikasi  ini  telah  lama  digunakan yaitu  sejak  lahirnya  teknologi  radio. Sistem  komunikasi  ini  digunakan  pada
radio,  siaran  TV,  dan  teknologi  nirkabel (Wi-Fi  dan  Bluetooth)  )  (A.Goldsmith, 2005).  Sistem  komunikasi  SISO  telah disimulasikan  dan  diimplementasikan  ke beberapa  modul  contohnya  implementasi sistem  komunikasi  SISO  telah  dilakukan pada  modul  DSP  TMS320C6713  dan DSP TMS320C6416.(Hai, 2010)
Teknik  modulasi  PSK  (Phase  Shift Keying)  sudah  banyak  digunakan  dalam penelitian sebelumnya. Penelitian sebelumnya, menyimpulkan bahwa teknik  modulasi  PSK  dapat  menaikkan level  diversity  dan  kesalahan  kinerja sistem dapat diperbaiki tanpa memperluas bandwidth serta meningkatkan daya yang dipancarkan dengan menggunakan kombinasi  perputaran  konstelasi  sinyal dengan kompoen interleaving atau deinterleaving.  Teknik  modulasi  PSK juga  sangat  sesuai  untuk  digunakan  pada sistem  komunikasi  dengan  kapasitas tinggi  pada  generasi  baru  (S.Z  Ibrahim, 2012).
Sistem  komunikasi  SISO  sudah  di implementasikan ke modul WARP dengan  menggunakan  teknik  modulasi DQPSK  (Differensial  Quadrature  Phase Shift Keying). Pada penelitian sebelumnya,  DQPSK  sangat  mudah  di terapkan  karena  tidak  memperhitungkan pergeseran  phase.  Pada  penelitian  ini, akan mengimplementasikan sistem
komunikasi SISO dengan teknik modulasi M-PSK. Tingkat level modulasi yang  digunakan  adalah  4,  8,  dan  16. Teknik  modulasi  PSK  dipilih  karena teknik modulasi ini memodulasi berdasarkan  pergeseran  phase,  memiliki banyak  kelebihan,  serta  belum  ada  yang melakukan  penelitian  sebelumnya  pada modul WARP. Model sistem komunikasi SISO  menggunakan  dua  modul  WARP yang  bertindak  sebagai  pemancar  dan penerima

## 2. L ANDASAN T EORI
Sistem komunikasi nirkabel berkembang  sangat  pesat  dari  tahun  ke tahun.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari banyaknya  alat  dan  sistem  komunikasi yang  menggunakan  teknologi  nirkabel. Komunikasi  nirkabel  banyak  digunakan karena adanya kepraktisan dalam menjalin sebuah komunikasi.
Sistem Komunikasi Single Input Single Output (SISO) (Rohde, 2009)
Sistem  komunikasi  single  input single output yang biasa disingkat dengan SISO merupakan komunikasi yang paling sederhana. Sistem komunikasi ini menggunakan satu antena di sisi pengirim dan  satu  antena  di  sisi  penerima.  Seperti terlihat dalam Gambar 1.
Pada  sistem  komunikasi,  data  yang dikirimkan  harus  di  modulasi  pada  sisi
pengirim  sebelum  dikirimkan.  Data  yang telah  diterima  akan  di  demodulasi  ulang di  sisi  penerima  agar  data  sesuai  dengan data yang telah dikirimkan. Blok diagram sistem komunikasi pada Gambar 2.
Transmitter {z i } Receiver {ž i }
Gambar 1. Sistem Komunikasi SISO ( Single Input Single Output )
Modulasi Saluran (Medium) Demodulasi Tujuan Sumber Gangguan Sumber Informasi Pemancar Penerima
Gambar 2. Blok Diagram Sistem
Telekomunikasi (Stallings, 2007)
Modulasi  (Carrington,  2008)  (Hranac, 2001)
Modulasi adalah proses pencampuran  dua  sinyal  menjadi  satu sinyal.  Biasanya  sinyal  yang  dicampur adalah  sinyal  berfrekuensi  tinggi  dan sinyal  berfrekuensi  rendah.  Dengan memanfaatkan karakteristik masing- masing  sinyal,  maka  modulasi  dapat digunakan  untuk  mentransmisikan  sinyal informasi  pada  daerah  yang  luas  atau jauh.  Sebagai  contoh  sinyal  informasi (suara,  gambar,  data),  agar  dapat  dikirim
ke  tempat  lain,  sinyal  tersebut  harus ditumpangkan  pada  sinyal  lain.  Dalam konteks radio siaran, sinyal yang menumpang adalah sinyal suara, sedangkan yang ditumpangi adalah sinyal radio  yang  disebut  sinyal  pembawa ( carrier ).  Jenis  dan  cara  penumpangan sangat beragam  yaitu jenis penumpangan sinyal analog akan berbeda dengan sinyal digital.  Penumpangan  sinyal  suara  juga akan  berbeda  dengan  penumpangan sinyal  gambar,  sinyal  film,  atau  sinyal lain.
Perbedaan  utama  antara  modulasi digital dan modulasi analog adalah bahwa pesan  yang  ditransmisikan  untuk  sistem modulasi  digital  mewakili  seperangkat simbol-simbol  abstrak  (misalnya  0  dan  l untuk  sistem  transmisi  biner),  sedangkan dalam  sistem  modulasi  analog,  sinyal pesan adalah gelombang kontinyu. Jenis- jenis  dari  modulasi  analog  adalah Amplitude  Modulation (AM), Frequency Modulation (FM), Phase  Modulation (PM). Selain itu ada juga modulasi pulsa, yaitu proses penumpangan sinyal informasi  kontinyu  (analog)  kepada sinyal  pembawa  yang  berupa  gelombang pulsa.  Jenis-jenis  dari  modulasi  pulsa adalah  Pulse  Amplitudo  Modulation (PAM), Pulse  Frequency  Modulation (PFM),  dan Pulse  Phase  Modulation
(PPM).  Jenis-jenis  dari  modulasi  digital
adalah Amplitude  Shift  Keying (ASK),
Frequency Shift Keying (FSK), dan Phase
Shift  Keying  (PSK).  Tujuan  modulasi antara lain:
1. Transmisi menjadi efisien atau memudahkan pemancaran.
2. Menekan derau atau interferensi.
3. Memudahkan pengaturan alokasi
frekuensi radio.
4. Pada multiplexing, proses penggabungan beberapa sinyal informasi  untuk  disalurkan  secara bersama-sama  melalui  satu  kanal transmisi.
Kinerja  Sistem  Komunikasi  SISO dengan  Teknik  Modulasi  M-PSK (Proakis, 2001)
Kinerja  sistem  komunikasi  SISO dengan  teknik  modulasi  M-PSK  dapat dilihat  dari  nilai  probabilitas  error  untuk masing-masing  teknik  modulasi.  Nilai  M yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  4,  8,  dan  16.  Rumus  probabilitas error  untuk  4-PSK  atau  disebut  QPSK  di peroleh dari persamaan 2.1, yaitu
(2.1)
Probabilitas  error  untuk  teknik  modulasi PSK  dengan  nilai  level  lebih  dari  4, rumus probabilitas error adalah:
(2.2)
Sehingga nilai probabilitas error untuk 8-

## PSK adalah
(2.3)
Nilai  probabilitas  error  untuk  16-PSK adalah
(2.4)
Berdasarkan  persamaan  probabilitas error  untuk  M-PSK,  dapat  dibuat  grafik P_e  fungsi  E_b/N_0    yang  ditunjukkan pada Gambar 3.
Grafik  pada  Gambar  3,  terlihat bahwa  urutan  teknik  modulasi  dari  yang memiliki nilai P_e terkecil adalah 4-PSK, 8-PSK, dan 16-PSK.
0 5 10 15 20 25 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 Es/No (dB) P ro b a b ili ta s E rr o r 4-PSK 8-PSK 16PSK
Gambar 3 . Grafik P_e fungsi E_b/N_0
PSK level modulasi 4, 8, dan 16 SDR (Software Defined Radio) (Grayver, 2013) (Li, 2011)
SDR  ( Software  Defined  Radio ) merupakan  dasar  arsitektur  di  teori komunikasi  modern  dan  pengolahan sinyal  digital,  yang  telah  mencapai
kesuksesan di komunikasi nirkabel dengan  penggunaan  unit  hardware  yang dikoneksikan  ke  bus  dan  mengunggah sofware.  Seperti  platform  canggih,  alat SDR dapat menyesuaikan dengan software  terbaru  jika  muncul  standar komunikasi  nirkabel,  sehingga  dapat mengurangi waktu perkembangan produk.
Adanya perkembangan yang cepat dari  komunikasi  nirkabel,  maka  layanan dapat  semakin  ditingkatkan  dengan standar  komunikasi  yang  berkembang, dan  sistem  komunikasi  tradisional  tidak harus  menyesuaikan.  Selanjutnya,  untuk memenuhi  permintaan  dari  spektrum nirkabel  dari  operator  telekomunikasi, sistem  yang  ada  harus  meningkatkan efisiensi bandwidth dan kemampuan anti- interference. Saat ini, penerapan teknologi  SDR  dapat  mengatasi  masalah ini.  Penerapan  teknologi  SDR  tidak hanya  di  perangkatnya  saja,  tetapi  juga mengimplementasikan  beberapa  standar komunikasi.  Hal  ini  dapat  mengurangi waktu  untuk  modifikasi  software  tanpa pendesainan  ulang  hardware.  Sebagai platform  general-purpose  hardware,  SDR dapat dengan mudah memperbarui fungsi komunikasi  nirkabel  yang  ada  dan sepenuhnya memenuhi layanan multimedia.  Beberapa  keuntungan  SDR yang paling signifikan adalah:
1. Interoperability : SDR dapat berkomunikasi  dengan  beberapa  radio yang  tidak  kompatibel  atau  bertindak sebagai jembatan antara radio.
2. Efisien  digunakan  di  berbagai  kondisi : SDR dapat menyesuaikan gelombang untuk memaksimalkan key metric.
3. Cognitive  radio  :  sebuah  SDR  dapat memanfaatkan  spectrum  radio  yang kurang  dimanfaatkan.  Teknik  ini memiliki  potensi  utuk  meningkatkan jumlah spectrum yang tersedia.
4. Mengurangi obsolescence : SDR dapat digunakan  untuk  mendukung  standar komunikasi terbaru.
5. Biaya  murah  :  SDR  dapat  digunakan untuk beberapa aplikasi.
6. Penelitian  dan  pengembangan:  SDR dapat digunakan untuk pengimlementasian  banyak  bentuk gelombang  yang  berbeda  pada  analisa real  time.  Sehingga  bisa  jauh  lebih cepat daripada simulasi.
Ide  dasarnya  adalah  mengubah sinyal  RF  (Radio  Frequency)  ke  sinyal digital dan menggantikan fungsi perangkat  keras  dengan  perangkat  lunak ke dalam modul A / D switcher dan D / A switcher  yang  harus  dilengkapi  dengan antena.  SDR  memiliki  fleksibilitas  dan keterbukaan yang kuat, dapat mendukung multi-band dan fungsi multi-service, yang telah menjadi teknologi penting 3G.
Ada  lima  bagian  di  SDR  yang merupakan  opening  bus,  smart  antenna dan modul RF, A / D switcher dan D / A switcher  berkecepatan  tinggi,  prosesor sinyal  digital  berkecepatan  tinggi,  dan software  package  yang  ditunjukkan  pada Gambar 4.
D/A Kecepatan Tinggi
Software Package A/D Kecepatan Tinggi Smart Anntena Modul RF Modul
berkecepat an tinggi dan Programm able chips
Gambar 4. Konfigurasi dari SDR (Li,
2011)
SDR menggunakan arsitektur pengolahan  terdistribusi  dan  proses transmisi informasi dengan menggunakan protokol  CORBA  (Common  Object Request  Broker  Architecture)  dengan paket  kontrol,  high-level  packages,  dan sistem  paket  interface.  Paket-paket  ini dipisahkan dengan hardware dan memiliki  portabilitas  dan  skalabilitas yang  baik.  Saat  ini,  ada  teknologi  statis dan  teknologi  semi-statis  dalam  men- download  perangkat  lunak.  Teknologi statis adalah perangkat lunak di- download  dalam  kartu  SIM,  kemudian konfigurasi  sistem  dengan  menggunakan terminal.  Sedangkan,  teknologi  semi- statis  adalah  perangkat  lunak  dapat langsung di-download di terminal.
Keduanya  dapat  dioperasikan  dengan mudah dan transparan.
Modul  WARP  ( Wireless  Open-Access
Research
Platform ) ( warp.rice ) (Murphy, 2006)
WARP  ( Wireless  Open-Access Reasearch  Platform )  merupakan  sebuah desain  platform  open-access  tingkat tinggi  yang  sangat  mampu,  scalable,  dan extensible untuk penelitian sistem komunikasi  nirkabel.  Platform  WARP dirancang  untuk  memenuhi  penelitian sistem  komunikasi  nirkabel  dengan kinerja  yang  tinggi.  Platform  ini  terdiri dari  hardware  dan  implementasi  FPGA yang  keduanya  merupakan  kunci  dalam komunikasi. Peneliti yang akan melakukan penelitian di bidang komunikasi  nirkabel  dan  pengembangan platform  WARP  ini,  dapat  secara  bebas mendapatkan  spesifikasi  hardware  dan implementasi  algoritma  karena  sudah tersedia secara bebas ( Open Access ).
Gambar 5. Empat Komponen Utama dalam WARP (Murphy, 2006)
Arsitektur  platform  WARP  ini terdiri  dari  empat  komponen  yaitu Custom  hardware,  platform  support packages,  open-access  repository,  dan research applications. Platform dirancang untuk memenuhi tuntutan penelitian pada kinerja  sistem  nirkabel  tingkat  tinggi. Gambar 5 menunjukkan empat komponen utama dalam platform WARP, sedangkan Gambar  6  menunjukkan  Board  WARP bersama empat daughtercards.
Gambar 6. WARP dengan Empat
daughtercards (Amiri,2007)

## 3. I MPLEMENTASI S ISTEM

## K OMUNIKASI M ENGGUNAKAN

## SISO
Pada  penelitian  ini  terdapat  langkah- langkah yang dilakukan yaitu
pengintegrasian  PC  dengan  WARP,
pemodelan  sistem  komunikasi  SISO dengan teknik modulasi M-PSK,
penerapan  model  menggunakan  program
Matlab  untuk  pengolahan  data  sebelum dikirim  dan  setelah  diterima  secara offline. Berikut langkah-langkah
penelitian seperti pada Gambar 7.

## Integrasi PC dengan modul WARP
Pada  penelitian  ini  menggunakan  dua modul WARP V.2 yang berperan sebagai node 1 (pengirim) dan node 2 (penerima). Pengintegrasian  PC  dengan  WARP menggunakan  switch  ethernet  dan  kabel LAN, seperti terlihat pada Gambar 8. Pada penelitian ini digunakan WARPLab versi  6.3,  yang  merupakan  sebuah framework  yang  bisa  mengintegrasikan modul  WARP  dengan  program  Matlab secara langsung.
START Integrasi PC dengan WARP Pemodelan Sistem Komunikasi SISO Modulasi M-PSK Perhitungan BER Analisa dan Kesimpulan END
Gambar 7 . Langkah-Langkah Penelitian
Gambar 8 . Konfigurasi Sistem
Komunikasi SISO dengan WARP
WARPLab  digunakan  agar  sinyal yang  dibangkitkan  melalui  program Matlab  bisa  dikirimkan  antar  modul WARP  secara  real  time.  Langkah- langkah  pengintegrasian  PC  dengan WARP versi 2 sebagai berikut :
1. Menghubungkan  PC  dengan  WARP
dengan switch ethernet
menggunakan  kabel  LAN  seperti pada Gambar 8.
2. Mengatur  nomor  IP  pada  PC  dan warplab_defines pada program Matlab  (IP  yang  digunakan  harus sama antara PC dan Matlab).
3. Mengatur routing ARP pada Command  Prompt  dengan  masuk sebagai administrator.
4. Mengatur  nomor  IP  pada  WARP menjadi  10.0.0.1  untuk  node  1 (pengirim) dan 10.0.0.2 untuk node 2
(penerima).  Pengaturan  dilakukan
dengan  cara  mengatur  dipswitch seperti Gambar 9.
Gambar 9. Pengaturan Dipswitch WARP
5. Memeriksa  koneksi  WARP  dan  PC dengan melalukan ping untuk masing-masing node pada Command Prompt.
Gambar 10. Indikator Keberhasilan Koneksi WARP dengan PC
6. Memeriksa  koneksi  WARP  dan  PC pada program Matlab dengan menggunakan command:
warplab_networkCheck(2). Angka (2)  mengartikan  bahwa  ada  dua WARP yang telah terkoneksi. Indikator  keberhasilan  koneksi  dapat dilihat pada output Command Window Matlab seperti Gambar 10.
Pemodelan  Sistem  Komunikasi  SISO dengan Teknik Modulasi M-PSK
Pemodelan  sistem  komunikasi SISO  meliputi  pemodelan  perangkat WARP  seperti  pada  Gambar  8  dan pemodelan pada pemograman menggunakan Matlab seperti Gambar 11. Penelitian pengimplementasian
sistem komunikasi SISO dengan
modulasi  M-PSK  dan  M-QAM  pada
WARP menggunakan beberapa parameter  yang  diatur  sebelumnya  pada program  Matlab.  Parameter-parameter tersebut, terdapat pada Tabel 1.
Pembangkitan Bit (Informasi)
Pembentukan Simbol Modulasi M-PSK Penambahan Preamble Upsample Upconvert Normalisasi Mengubah Simbol ke Bit, BER Demodulasi M-PSK Deteksi Simbol dengan Estimasi Kanal Downsample Pendeteksian Preamble Matched Filtering Downconvert WARP 1 (Tx) WARP 2 (Rx)
Gambar 11. Blok Diagram Sistem Komunikasi SISO dengan Teknik Modulasi M-PSK
Tabel  1. Parameter  Sistem  Komunikasi
SISO dengan Teknik Modulasi M-PSK No Parameter Nilai 1 Filter Squared Root Raised Cosine (SRRC) 2 Filter order 64
3 Rolloff factor 0.3 4 Jumlah preamble 13{-1,-1,-1,1,- 1,0,0,0,0,0,0,0,0} 5 Jumlah corr window 300 6 Jumlah delay 200 7 Upconvert dan
downconvert 5 MHz 8 Frekuensi sampling 40 MHz 9 Carrier channel 12 10 Transmitter baseband gain 0 11 Transmitter RF gain 0-63 12 Receiver baseband gain 12 13 Receiver  RF gain 2

## Metode Pengukuran
Pengukuran  dilakukan  di  dua kondisi lingkungan yang berbeda yaitu di dalam  ruangan  ( indoor )  yang  dilakukan di ruang B303 Laboratorium
Telekomunikasi Multimedia Jurusan
Teknik  Elektro  dan  di  luar  ruangan (outdoor)  di  tempat  parkir  dosen  Jurusan
Teknik  Elektro.  Tujuan  pengukuran dilakukan  di  lingkungan  yang  berbeda agar  didapat  hasil  dengan  kondisi lingkungan yang berbeda, dengan banyak benda yang mempengaruhi maka
multipath fading akan berbeda juga.
Pengukuran pada lingkungan indoor,  jarak  antara  node  pengirim  dan penerima  adalah  bervariasi  dari  1  meter sampai  6  meter  dengan  interval  1  meter. Maksimal  jarak  6  meter  dikarenakan keterbatasan panjang ruangan yang digunakan. Lingkungan pengukuran indoor ditunjukkan pada Gambar 12.
Pengukuran pada lingkungan outdoor,  jarak  antara  node  pengirim  dan penerima  adalah  bervariasi  dari  1  meter sampai  10  meter  dengan  interval. Pengukuran  pada  lingkungan  outdoor ditunjukkan pada Gambar 13.
Gambar 12. Pengukuran pada Lingkungan Indoor
Gambar 13. Pengukuran pada Lingkungan Outdoor
Saat output diperoleh,  kinerja sistem dapat diukur menggunakan parameter BER. BER merupakan perbandingan  antara  total  bit  yang  salah dengan total bit yang dikirim. BER dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:
(3.6)

## 4. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pengukuran  menggunakan  teknik modulasi M-PSK dengan nilai M Aray 4, 8, dan 16. Pengukuran dilakukan dengan mengubah  jarak  antara  node  pengirim dan  penerima  untuk  mendapatkan  nilai Bit  Error  Rate  (BER).  Jarak  antar  node pengirim  dan  penerima  diubah  mulai dari  1 meter  sampai  6 meter. Jumlah  bit yang  dikirim  adalah  30000  bit.  Nilai Tx_BB1=  1,  Tx_Rf  =  30,  Rx_BB  =  10, dan Rx_Rf = 1. Jika nilai Tx_BB = 1 dan Tx_Rf = 30 maka daya yang dipancarkan  adalah  -25,1558  dBm, didapat  dari  datasheet  WARP.  Hasil pengukuran  BER  dengan  mengubah jarak  antar  node  pengirim  dan  penerima
di  lingkungan  indoor  ditunjukkan  Tabel 2 dan Gambar 14.
Berdasarkan  Tabel  2,  pada  jarak antar  node  pengirim  dan  penerima  1 meter  hasil  BER  untuk  teknik  modulasi 4-PSK,  8-PSK,  dan  16-PSK  adalah  0. Hal  ini  terjadi  karena  jarak  antar  node dekat  dan  tidak  ada  hambatan  dalam propagasi sinyal sehingga noise yang ada kecil dan tidak mempengaruhi pengiriman  informasi.  Kemudian,  jarak diubah  menjadi  2  meter.  Pada  jarak  2 meter,  nilai  BER  dari  ketiga  M-aray pada modulasi PSK tetap bernilai 0. Hal ini  dikarenakan  seperti  pada  jarak  1 meter. Jarak kemudian diubah menjadi 3 meter.  Pada  jarak  3  meter  nilai  BER pada  teknik  modulasi  16-PSK  sudah berubah menjadi 2.2×10 -3 . Hal ini karena 16-PSK  memiliki  euclidean  distance pada  diagram  constelasi  yang  kecil dibandingkan 8-PSK dan 4-PSK, sehingga mudah dipengaruhi noise. Pada teknik  modulasi  16-PSK  dengan  jarak  3 meter,  informasi  yang  dikirim  sudah dipengaruhi noise yang ditimbulkan oleh lingkungan.  Jarak  kemudian  diubah menjadi 4 meter.
Tabel  2. BER  terhadap  Jarak  pada Lingkungan Indoor Teknik Modulasi M-

## PSK
Jarak (m) Bit Error Rate (BER) 4-PSK 8-PSK 16-PSK 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 2.2 10 -3 4 0 0 1.77 10 -2 5 0 9.5 10 -3 8.39 10 -2 6 4.61 10 -3 4.41 10 -2 1.10 10 -1
Pada jarak 4 meter, nilai BER 16- PSK  semakin  tinggi  dibandingkan  pada jarak  3  meter  yaitu  1.77×10 -2 .  Hal  ini dikarenakan  jarak  node  yang  semakin jauh  akan  meningkatkan  noise  yang  ada sehingga  nilai  BER  pun  akan  semakin besar.  Pada  teknik  modulasi  4-PSK  dan 8-PSK  noise  yang  ada  masih  tidak mempengaruhi  pengiriman  informasi. Pada  jarak  5  meter,  nilai  BER  8-PSK adalah    9.5×10 -3 dan  nilai  BER  16-PSK adalah  8.39×10 -2 .  Nilai  BER  untuk  4- PSK  masih  tetap  bernilai  0.  Hal  ini karena 8-PSK memiliki euclidean distance yang kecil dibandingkan 4-PSK tetapi  lebih  besar  daripada  16-PSK, sehingga  8-PSK  mudah  di  pengaruhi noise  dibanding  4-PSK  tetapi  jika dibandingkan  dengan  16-PSK,  8-PSK
lebih  tahan  terhadap  noise.  Pada  jarak  6 meter,  nilai  BER  pada  4-PSK  adalah 4.61×10 -3 ,  8-PSK  adalah  4.41×10 -2 ,  dan 16-PSK  adalah  1.10×10 -1 .  Hal  ini dikarenakan  euclidean  distance  pada constelasi yang mempengaruhi ketahanan  setiap  level  teknik  modulasi terhadap  noise  dan  jumlah  noise  yang semakin  banyak  karena  jarak  antar  node yang lebih jauh juga.
Data  pada  Tabel  2  disajikan dalam  bentuk  grafik  BER  fungsi  jarak pada  lingkungan  indoor  untuk  teknik modulasi  M-PSK  seperti  pada  Gambar 14.  Pada  grafik  BER  fungsi  jarak  pada lingkungan  indoor  teknik  modulasi  M- PSK terlihat grafik 16-PSK pada jarak 5 meter  ke  6  meter  kenaikan  nilai  BER tidak  terlalu  signifikan  yaitu  dari 8.39×10 -2 ke  1.1045×10 -1 .  Implementasi sistem  komunikasi  SISO  dengan  teknik modulasi  4-PSK  lebih  baik  daripada  8- PSK,  dan  16-PSK.  Misalnya  pada  saat jarak  antar  node  pengirim  dan  penerima sebesar 5 meter, pada sistem komunikasi SISO  dengan  teknik  modulasi  4-PSK nilai  BER  sebesar  0  sedangkan  8-PSK nilai BER sebesar 9.5×10 -3 , dan 16-PSK nilai  BER  sebesar  8.39×10 -2 .  Pada  jarak 6  meter,  BER  teknik  modulasi  4-PSK sebesar  4.614×10 -3 ,  sedangkan  BER untuk  8-PSK  sebesar  4.41×10 -2 dan  16-
PSK  sebesar  1.10×10 -1 .  Grafik  BER
fungsi  jarak  pada  lingkungan  indoor teknik  modulasi  M-PSK  menunjukkan bahwa  nilai  BER  semakin  besar  dengan bertambahnya jarak antara node pengirim  dan  penerima  untuk  daya pancar  yang  tetap.  Hal  ini  dipengaruhi oleh  jarak  antar  pengirim  dan  penerima yang semakin jauh, maka noise yang ada juga akan semakin besar, serta daya yang diterima  di  penerima  semakin  kecil, sehingga nilai BER akan semakin besar. Nilai  BER  berbanding  lurus  dengan jarak antar node.
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 Jarak (m) B it E rr o r R a te 4-PSK 8-PSK 16-PSK
Gambar 14 . Grafik BER Fungsi Jarak pada Lingkungan Indoor Teknik Modulasi M-PSK
Hasil  pengukuran  BER  dengan mengubah jarak antar node pengirim dan penerima di lingkungan outdoor ditunjukkan Tabel 3 dan Gambar 15.
Berdasarkan  Tabel  3,  pada  jarak  antar node  pengirim  dan  penerima  1  meter hasil BER untuk teknik modulasi 4-PSK, 8-PSK,  dan  16-PSK  adalah  0.  Hal  ini terjadi karena jarak antar node dekat dan
tidak  ada  hambatan  dalam  propagasi sinyal sehingga noise yang ada kecil dan tidak mempengaruhi pengiriman informasi.  Kemudian,  jarak  diubah menjadi  2  meter.  Pada  jarak  2  meter, nilai  BER  dari  ketiga  M-ary  pada modulasi  PSK  tetap  bernilai  0.  Hal  ini dikarenakan  seperti  pada  jarak  1  meter. Jarak kemudian di ubah menjadi 3 meter. Pada  jarak  3  meter  nilai  BER  pada teknik  modulasi  16-PSK  sudah  berubah menjadi      5.59×10 -4 .  Hal  ini  karena  16- PSK  memiliki  euclidean  distance  pada diagram constelasi yang kecil dibandingkan 8-PSK dan 4-PSK, sehingga mudah dipengaruhi noise. Pada teknik modulasi 16-PSK  dengan jarak 3 meter,  informasi  yang  dikirim  sudah dipengaruhi noise yang ditimbulkan oleh lingkungan.  Jarak  kemudian  diubah menjadi 4 meter.
Pada jarak 4 meter, nilai BER 16- PSK  semakin  tinggi  dibandingkan  pada jarak  3  meter  yaitu  7.8×10 -3 .  Hal  ini dikarenakan  jarak  node  yang  semakin jauh  akan  meningkatkan  noise  yang  ada sehingga  nilai  BER  pun  akan  semakin besar.  Pada  teknik  modulasi  4-PSK  dan 8-PSK  noise  yang  ada  masih  tidak mempengaruhi  pengiriman  informasi. Pada  jarak  5  meter,  nilai  BER  8-PSK adalah  3.08×10 -3 dan nilai BER 16-PSK adalah  6.61×10 -2 .  Nilai  BER  untuk  4-
PSK  masih  tetap  bernilai  0.  Hal  ini karena 8-PSK memiliki euclidean distance yang kecil dibandingkan 4-PSK tetapi  lebih  besar  daripada  16-PSK, sehingga  8-PSK  mudah  di  pengaruhi noise  dibanding  4-PSK  tetapi  jika dibandingkan  dengan  16-PSK,  8-PSK lebih  tahan  terhadap  noise.  Pada  jarak  6 meter,  nilai  BER  pada  4-PSK  adalah  0, 8-PSK  adalah  3.33×10 -2 ,  dan  16-PSK adalah  9.34×10 -2 .  Hal  ini  dikarenakan euclidean  distance  pada  constelasi  yang mempengaruhi  ketahanan  setiap  level teknik  modulasi  terhadap  noise  dan jumlah  noise  yang  semakin  banyak karena  jarak  antar  node  yang  lebih  jauh juga.
Tabel 3. BER  terhadap  Jarak  pada Lingkungan Outdoor Teknik  Modulasi M-PSK
Jarak (m) Bit Error Rate (BER) 4-PSK 8-PSK 16-PSK 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 5.59 10 -4 4 0 0 7.8 10 -3 5 0 3.08 10 -3 6.61 10 -2 6 0 3.33 10 -2 9.34 10 -2 7 1.93 10 -3 2.5 10 -1 2.95 10 -1 8 2.02 10 -2 2.61 10 -1 3.21 10 -1 9 2.23 10 -1 2.83 10 -1 3.71 10 -1
10 2.47 10 -1 3.26 10 -1 3.93 10 -1
Jarak  7  meter,  nilai  BER  pada  4- PSK  adalah  1.93×10 -3 ,  8-PSK  adalah 2.5×10 -1 ,  dan  16-PSK  adalah  2.95×10 -1 .
Nilai  BER  ketiga  level  modulasi  PSK naik  dibandingkan  saat  jarak  6  meter. Hal  ini  juga  dikarenakan  jumlah  noise
yang semakin banyak akibat pertambahan jarak
antar node.
Kemudian,  jarak  diubah  menjadi  8 meter.  Pada  jarak  8  meter,  nilai  BER pada  4-PSK  adalah  2.02×10 -2 ,  8-PSK adalah  2.61×10 -1 ,  dan  16-PSK  adalah
3.21×10 -1 .  Hal  ini  juga  dikarenakan jumlah  noise  antar  node.  Pada  jarak  9 meter,  nilai  BER  pada  4-PSK  adalah 2.23×10 -1 ,  8-PSK  adalah  2.83×10 -1 ,  dan 16-PSK  adalah  3.71×10 -1 .  Pada jarak  10 meter,  nilai  BER  pada  4-PSK  adalah 2.47×10 -1 ,  8-PSK  adalah  3.26×10 -1 ,  dan 16-PSK  adalah  3.93×10 -1 .  Nilai  BER untuk  setiap  level  modulasi  selalu  naik karena  jumlah  noise  yang  semakin banyak  akibat  pertambahan  jarak  antar node.
Data  pada  Tabel  3  disajikan dalam  bentuk  grafik  BER  fungsi  jarak pada  lingkungan  outdoor  untuk  teknik modulasi  M-PSK  seperti  pada  Gambar 15.  Implementasi  sistem  komunikasi SISO  dengan  teknik  modulasi  4-PSK
lebih  baik  daripada  8-PSK  dan  16-PSK. Misalnya  pada  saat  jarak  antar  node pengirim  dan  penerima  sebesar  5  meter, pada  sistem  komunikasi  SISO  dengan teknik  modulasi  4-PSK  nilai  BER sebesar  0  sedangkan  8-PSK  nilai  BER sebesar  3.08×10 -3 ,  dan  16-PSK  nilai BER sebesar 6.61×10 -2 .
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 Jarak (Meter) B it E rr o r R a te Bit error Rate (PSK) Vs Jarak QPSK 8-PSK 16PSK
Gambar 15. Grafik BER Fungsi Jarak pada Lingkungan Outdoor Teknik Modulasi M-PSK
Pada  jarak  6  meter,  BER  teknik modulasi  4-PSK  sebesar  0,  sedangkan BER  untuk  8-PSK  sebesar  3.33×10 -2 , dan 16-PSK sebesar 9.3×10 -2 . Pada jarak 7  meter,  BER  teknik  modulasi    4-PSK sebesar 1.93×10 -3 , sedangkan BER untuk 8-PSK  sebesar  2.5×10 -1 ,  dan  16-PSK sebesar  2.95×10 -1 .  Grafik  BER  fungsi jarak  pada  lingkungan  outdoor  teknik modulasi  M-PSK  menunjukkan  bahwa nilai  BER  semakin  besar  terhadap bertambahnya jarak antara node pengirim  dan  penerima  untuk  daya pancar  yang  tetap.  Hal  ini  dipengaruhi
oleh  jarak  antar  pengirim  dan  penerima yang semakin jauh, maka noise yang ada juga akan semakin besar, serta daya yang diterima  di  penerima  semakin  kecil, sehingga nilai BER akan semakin besar. Nilai  BER  berbanding  lurus  dengan jarak antar node.
Nilai  BER  yang  ditunjukkan melalui  tabel  3  dan  4  maupun  Gambar 14  dan  15,  dapat  diambil  kesimpulan bahwa  kinerja  sistem  komunikasi  SISO di  lingkungan  outdoor  lebih  baik daripada  di  lingkungan  indoor.  Hal  ini ditunjukkan pada Gambar 16.
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 Jarak (Meter) B it E rr o r R a te Bit error Rate (PSK) Vs Jarak QPSK In 8-PSK In 16PSK In QPSK Out 8-PSK Out 16-PSK Out
Gambar 16. Grafik BER Fungsi Jarak dengan Teknik Modulasi PSK pada Lingkungan Indoor dan Outdoor
Pada  Gambar  16  terlihat  bahwa nilai  BER  di  lingkungan  outdoor selalu dibawah nilai BER di lingkungan indoor untuk semua tingkatan  level  (M  Aray).    Hal  ini dikarenakan lingkungan indoor banyak terdapat barang  yang berada di sekitar node  pengirim  dan  penerima  dengan jarak yang cukup dekat, sehingga akan menimbulkan  multipath  sinyal  yang
mempengaruhi  pengiriman  informasi. Sedangkan,  pada  lingkungan outdoor , disekitar  node  pengirim  dan  penerima tidak terdapat barang sehingga, memungkinkan sedikit terdapat multipath pada  saat  pengiriman,  jadi nilai BER saat pengukuran di lingkungan outdoor lebih kecil dibandingkan  saat  pengukuran  di lingkungan indoor.

## 5. K ESIMPULAN DAN S ARAN

## 5.1. Kesimpulan
Berdasarkan  pembahasan  yang  telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Implementasi sistem komunikasi SISO dengan teknik modulasi M-PSK menggunakan WARP dilakukan dengan penyisipan simbol pilot sebagai  proses  estimasi  kanal  saat terjadi komunikasi.
2. Perbandingan kinerja sistem komunikasi  dengan  teknik  modulasi M-PSK  di  lingkungan  indoor  dan outdoor  ditunjukkan  pada  nilai  BER yang  diperoleh  dengan  mengubah jarak  antar  node  pengirim  dan penerima.  Nilai  BER  semakin  besar terhadap  bertambahnya  jarak  antar node  untuk  daya  pancar  tetap.  Nilai BER  berbanding  lurus  dengan  jarak antar node.
3. Implementasi sistem komunikasi SISO dengan teknik modulasi M-PSK pada  lingkungan  outdoor  lebih  baik dibandingkan dengan teknik modulasi M-PSK  pada  lingkungan indoor .  Hal ini  ditunjukkan  dari  nilai  BER  di lingkungan indoor lebih besar dibandingkan di lingkungan outdoor .

## 5.2. Saran
Adapun  beberapa  saran  yang dapat  diberikan  oleh  penulis  adalah sebagai berikut :
1. Implementasi sistem komunikasi
OFDM menggunakan WARP.
2. Pengembangan  menggunakan  teknik modulasi  yang  lain.  Misalnya  QAM, GMSK,  dan CPFSK.
3. Tingkat level modulasi dapat dinaikan sampai 256.
4. Informasi  yang  dikirim  berupa  suara, image, atau video

## 6. D AFTAR P USTAKA
A.Goldsmith, (2005), wireless
communications, cambrige Univ Press.
Amiri,  Kiarash,  dkk.  (2007),  “WARP,  a
Unified  Wireless  Network  Testbed for  Education  and  Research”,  IEEE
International Conference on
Microelectronic  System  Education (MSE’07).
Carrington, Alison
L, (2008),
Communications-Digital  modulation,
Faculty of Computing, Engineering & Technology, Staffordshire University. Freeman.L.R,(1998),  Telecommunication Transmission Handbook fourth edition, Wiley-Interscience.
Grayver  Eugene,  (2013),  Implementing
Software Defined Radio. Springer.
Hai  Yan,  Shengli  Zhou,  Zhijie  Shi,  dkk.
(May 2010), “DSP Implementation of SISO  and  MIMO  OFDM  Acoustic Modems”,  conference  publications oceans 2010 IEEE-sydney 24-27.
Hranac,  Ron,  (2001),  QPSK  and  16- QAM Digital Modulation, Cisco.com. L.  Zheng  and  D.  N.  C.  Tse.  (2002),
“Diversity and freedom: A fundamental  tradeoff  in  multiple antenna  channels”,  Proc.  IEEE  Int. Symp  Information  Theory  (ISIT),
Lausanne, Switzerland. Li,  Bo,  (2011),  “Analysis  and  Design  of Software Difined Radio”,
International  Conference  on  Internet Computing and Information Services. Murphy  Patrick,  Ashu  Sabharwal  and Behnaam  Aazhang.  (2006),  “Design of  WARP:  A  Wireless  Open-Access Research  Platform”,  14th  European Signal Processing Conference
(EUSIPCO 2006), Florence, Italy.
Proakis,  John  G.  and  Salehi  Masoud,
(2001),  Digital  Communications  fifth edition, McGraw-Hill Higher
Education.
Rohde and Schwarz, (2009), Introduction
to MIMO, Application Note.
S.Z  Ibrahim,  A.M  Abbosh,  dkk.,  (2012),
“Direct quadrature phase shift keying modulation  using  compact  wideband six-port  networks”,  IET  Microwaves,
Antennas & Propagation.
Stallings,  William,  (2007),  Data  and
Computer Communications eight edition,  Pearson  Prentice  Hall,  New Jersey.
Tse  David  and  Viswanath  Pramod,
(2005),  Fundamental  of  Wireless Communication, Cambrige Press. Usman,  Uke  K,  (2008),  Pengantar  Ilmu
Telekomunikasi, Informatika,
Bandung. http://warp.rice.edu/, (2013)