Perpustakaan Digital ITB

Disertasi inimengusulkanrancanganbaruskemakodepolaruntuktransmisi rateless denganmemanfaatkan extendedparity (EP). Pendekataniniditujukanun- tuk meningkatkankinerjatransmisiadaptifpadakanalpitalebar,termasukkanal free-spaceoptics (FSO) yangmemilikikarakteristik fading dinamis. Rancangan yang diusulkanmenerapkanprinsiprepetisimenggunakanoperasiXORsederhana yang tidakhanyamemberikanperlindungantambahanterhadapterjadinyaeror, tetapi jugamemperkuatprosespolarisasikanalsertamempertegassifat rateless pada kodepolar. Skemakodeyangdiusulkandievaluasipadaberbagaimodelkanal,mencakup kanal Rayleigh fading, lingkungan fully interleaved, kanal additive whiteGaus- sian noise (AWGN),sertakanalFSOpadasistemkomunikasi non-terrestrialnet- work (NTN) untukskenario downlink antara high-altitude platformstation (HAPS) dan stasiunbumi.Padakanal fully interleaved, skemayangdiusulkanmeman- faatkankeragamankanalsecaraoptimalsehinggamenghasilkankinerjayanglebih baik dibandingkankoderepetisikonvensional.Padaskenariokomunikasi downlink melalui link FSO, pemodelankanalmempertimbangkanberbagaikarakteristik penting yangmemengaruhikualitas link optik berkecepatantinggi,termasuktur- bulensiatmosfer,rugi-rugi pointing, dandeviasiorientasi.Integrasifaktor-faktor tersebutmenghasilkankarakterisasikanalyanglebihrealistisdanmemungkinkan evaluasiyanglebihkomprehensifterhadapkemampuanadaptasisertaketahanan skemakodeyangdiusulkan. Evaluasikinerjamenunjukkanbahwaskemakodepolar rateless menggunakan EPsecarakonsistenmemberikanperforma bit errorrate (BER) dan frame errorrate (FER) yanglebihbaikdibandingkankode fixed-rate pada kanalFSO, termasuk padakondisiturbulensiatmosferdan pointing error yang bervariasi.Pen- ingkatan initerutamaberasaldarikemampuanpenambahanparitasadaptifyang memungkinkan sistemmenyesuaikanredundansiterhadapfluktuasikapasitaskanal secara dinamis,sehinggamempertahankanreliabilitastransmisimeskipunkanal mengalamidegradasiyangsignifikan. Berdasarkan hasilsimulasiBERuntukstrukturdenganlajukode(code rate) R = 4 16 , skemayangdiusulkanmencapai coding gain sekitar 7dBpadakanal Rayleigh fading, yangterdiriataspeningkatansekitar4.5dBdarikodepolar fixedrate serta tambahansekitar2.5dBdarimekanismeEP.Selainitu,untukparameter kinerja FER,skemayangdiusulkanmemerlukanSNRyanglebihrendahdaripada kode fixed-rate, sehinggamenghasilkan coding gain tambahan sekitar3.5dB. Kinerja skemakodepolar rateless turut dianalisismenggunakanpendekatan extrinsicinformationtransfer (EXIT) denganformulasipersamaantertutup.Anal- isis inimenunjukkanbahwapenambahanEPmampumempercepatkonvergensi proses decoding, sehinggamemberikandasarteoretisyangkonsistendenganpen- ingkatan kinerjayangdiperolehmelaluisimulasi.Selanjutnya,hasilanalisiskom- pleksitas komputasimengindikasikanbahwa overhead akibat penambahanEPtetap minimal. Kompleksitaskomputasimeningkatdari N logN menjadi N logN + 2e untuk setiappenambahan e bit EP,tanpamenimbulkanbebankomputasiyangsig- nifikan. Di sampingitu,strukturkodeyangdiusulkanbersifatskalabel.Rancangan ini dapatdiperluasuntukberbagainilai block-length N yang lebihbesartanpamen- gubah prinsipdasaroperasimaupunkompleksitasutamanya.Dengandemikian, rancanganinimenawarkankeseimbanganyangbaikantarapeningkatankinerja, ketahananterhadapvariasikanal,efisiensikomputasi,danfleksibilitaspenggunaan pada block-length yang lebihbesar.Denganberbagaikelebihantersebut,kodepolar rateless layakdipertimbangkansebagaikandidatteknik channelcoding untuk sis- tem komunikasipitalebardanskenariokanaloptikNTNpadagenerasimendatang.