Menghitung Troughput GSM, GPRS , EDGE/EGPRS, EDGE2/EGPRS2


Throughput = (Simbol dalam 1 time slot)/(waktu 1 frame) x (jumlah frame untuk data)/(jumlah frame total)

GSM
Throughput Voice full rate GSM = (114 / 4.615 ms) x (24/26) = 22.8 kbps

GPRS
Throughput GPRS = (912 / 4.615) x (24/26) = 182.4 kbps

EDGE/EGPRS
Throughput EDGE = (912 / 4.615) x (24/26) x 3 = 547.2 kbps

EDGE2/EGPRS2
Throughput EDGE2 = (1088 / 4.615) x (24/26) = 217.6 kbps
Throughput EDGE2 (32 QAM) = (1088 / 4.615) x (24/26) x 5 = 1.08 mbps

Advertisements

Simulasi Kode Hamming menggunakan modulasi BPSK


Kode Hamming adalah salah satu metode untuk error correction. Kali ini kita ingin mencoba simulasi melalui simulink bagaimana jika Hamming digunakan pada modulasi digital seperti BPSK yang ditransmisikan melewati kanal AWGN. Berikut Simulasi nya:
Screenshot from 2016-02-29 13:17:44

Screenshot from 2016-02-29 13:18:59

Kode Hamming yang kita gunakan adalah 31,26 disini nampak BER menurun setelah melewati Eb/No = 4, dan setelah Eb/No =8 sudah tidak terdapat BER. Berikut file simulink dan mfile

Simulink File: https://www.dropbox.com/s/azcw1frcx8s1hpb/Lab_PKU_BPSK_Hamming.mdl?dl=0

mfile: https://www.dropbox.com/s/sr348gtuij8sctk/Run_puk.m?dl=0

note: run mfile after that you can get the graphic

Contoh membuat Hamming Code (Step by Step)


misalkan kita mempunyai data biner message = 1 1 0 0 0 0 1 0, buat kode hamming nya!

Step 1:
Temukan jumlah cek bit (k) yang diperlukan

2^k – 1 >= m + k

dimana m adalah panjang message dan k adalah panjang cek bit

misal kita ambil k = 2, maka

2^2 – 1 >= 2 + 8, maka 3 >= 10 (pernyataan tersebut salah, maka k tidak tepat)

k = 3
2^3 – 1 >= 3 + 8, maka 7 >= 11 (pernyataan tersebut salah, maka k tidak tepat)

k = 4
2^4 -1 >= 4 + 8, maka 15=> 12 (peryataan benar, k = 4)

Step 2
Tentukan posisi bit (data dan check) serta kombinasikan check bit dan data bit

buat tabel angka beserta representasi bit dari angka tersebut sepanjang m + k = 12

Urutan Bit 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Rep Bit 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 1000 0011 0010 0001

setelah itu tentukan posisi cek bit dan data bit, tempatkan check bit pada deretan representasi bilangan biner (pada angka 1,2,8,dst), dan tempatkan data ditempat sisanya, perhatikan ekspansi dari tabel diatas sebagai berikut:

Urutan Bit 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Rep Bit 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001
D8 D7 D6 D5 C8 D4 D3 D2 C4 D1 C2 C1

Step 2 Cari nilai C1, C2, C4, C8 dengan formula sebagai berikut

C1=D1D2D4D5D7 (perhatikan posisi pertama dari LSB representasi bit 1 pada rep bit)
C2=D1D3D4D6D7 (perhatikan posisi kedua dari LSB representasi bit 1 pada rep bit)
C4=D2D3D4D8 (perhatikan posisi ketiga dari LSB representasi bit 1 pada rep bit)
C8=D5D6D7D8 (perhatikan posisi keempat dari LSB representasi bit 1 pada rep bit)

⊕ = Operasi XOR

Kita mempunyai message = [1 1 0 0 0 0 1 0] ==> [D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1]

Urutan Bit 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Rep Bit 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 1000 0011 0010 0001
D8 D7 D6 D5 C8 D4 D3 D2 C4 D1 C2 C1
1 1 0 0 ? 0 0 1 ? 0 ? ?

C1 = 0⊕1⊕0⊕0⊕1 = 0
C2 = 0⊕0⊕0⊕0⊕1 = 1
C3 = 1⊕0⊕0⊕1 = 0
C4 = 0⊕0⊕1⊕1 = 0

Urutan Bit 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Rep Bit 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 1000 0011 0010 0001
D8 D7 D6 D5 C8 D4 D3 D2 C4 D1 C2 C1
Code Word 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0

maka kode yang akan kita kirim atau simpan sebagai berikut: [ 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0]

Demodulasi BPSK via Simulink


Setelah di post sebelum nya kita membahas modulasi BPSK modulasi-bpsk-via-simulink modulasi-bpsk-via-simulink-modified sekarang kita mencoba membahas Demodulasi atau membuat demodulator BPSK dengan Simulink

Sebelum memasuki Receiver kita dapat mensimulasikan sinyal setelah modulator kedalam kanal AWGN. Berikut sketch simulink nya. parameter kanal AWGN bisa disesuaikan dengan keinginan, saat ini saya menggunakan parameter mode SNR 10 dB dan input signal 1 watt

Screenshot from 2015-06-04 21:19:43

setelah itu skets tersebut kita dapat sambungkan ke design demodulator sebagai berikut: settingan sin cos dapat disesuaikan dengan Transmiter yang kita buat sebelum nya

Screenshot from 2015-06-04 21:27:19

Screenshot from 2015-06-04 21:28:19

Setelah itu kita dapat membandingkan dengan menggunakan scope

– gambar pertama adalah bit yang dikirim

– gambar kedua adalah sinyal yang telah termodulasi

– gambar ketiga adalah sinyal setelah kanal AWGN

– Sinyal keempat adalah sinyal yang sudah terdemodulasi namun belum dikembalikan kedalam bentuk bit

Bagaimana sinyal yang telah termodulasi tersebut kita dapat kembalikan kedalam bentuk bit? jika kita perhatikan gambar pertama dan keempat memiliki kemiliki kemiripan, dimana bit satu direpresentasikan dalam domain + dan bit 0 kedalam domain -. oleh sebab itu sinyal discrete tersebut kita dalam konversikan dengan sederhana if >0 = 1 else 1. Pada simulink kita dapat merepresentasikan hal tersebut salah satunya dengan cara penggunaan blok sign. Teruskan skets sebagai berikut

Screenshot from 2015-06-04 21:35:55maka scope yang akan didapatkan akan seperti berikut

Screenshot from 2015-06-04 21:35:46

disinyal terakhir kita bisa lihat kita sudah mendapatkan bit – bit pada demudolator bpsk namun banyak sekali simpangan-simpangan yang tidak sesuai dengan bit asli, mengapa begitu?

 

Modulasi BPSK via simulink modified


Dipostingan sebelum nya dijelaskan tentang cara kerja BPSK menggunakan simulink. Namun demikian kita dapat memodifikasi sedikit tanpa menggunakan blok yang telah tersedia di Simulink. Dengan mengganti Blok BPSK Modulator Baseband menjadi Unipolar to Bipolar converter

Skets sebelumnya

Screenshot from 2015-05-30 11:37:31

Menjadi

Screenshot from 2015-05-30 11:54:51

Maka grafik yang dihasilkan oleh scope sebagai berikut

Screenshot from 2015-05-30 13:57:15

Perbedaan utama dari skets sebelumnya adalah pada skets sebelum nya bit 1 di modulasi menjadi -sin dan 0 menjadi sin. Sedangkan di skets ini adalah kebalikannya. Namun begitu tidak merubah cara kerja BPSK , hanya harus ada kesusuaian antara TX dan RX.

Jika ingin hasil yang sama dengan skets sebelum nya kita dapat merubah sinyal carrier sin1 dengan amplitudo = -1

 

Screenshot from 2015-05-30 13:53:59

Modulasi BPSK via simulink


bagaimana cara kerja modulasi BPSK? coba kita perhatikan step per step dengan menggunakan simulink

gambar di simulink seperti berikut:

Screenshot from 2015-05-30 11:03:05

Setting:
Random Integer Generator M-Aray = 2, Sample Time =1/10
Waktu simulasi = 10 detik

maka hasil yang dihasilkan oleh scope seperti berikut
Screenshot from 2015-05-30 11:02:16

– Scope pertama menjelaskan sinyal input 1 dan 0 sebanyak 100b it dengan TS=1/10 dan dihasilkan selama 10 detik

– Scope kedua adalah nilai dari Q (Real) pada modulasi BPSK, bisa kita lihat bahwa 1 menjadi -1 dan 0 menjadi 1.

– Scope ketiga adalah nilai dari I (Imaginer) pada modulasi BPSK, yang selalu bernilai 0.

Untuk diagram Konstelasi dari Sinyal BPSK dapat dilihat di Dicrete-time scatter plot

Screenshot from 2015-05-30 11:02:24

Sekarang bagaimana kita dapat memodulasi sinyal tersebut dengan menumpangkan carrier agar dapat ditransmisikan?

Modifikasikan skets simulink sebelum nya menjadi seperti berikut:

Screenshot from 2015-05-30 11:37:31

Kita dapat memodulasikan sinyal tersebut dengan menggunakan Sin atau cos. Di Simulink hanya disediakan sin oleh sebab itu kita bisa memodifikasi sinyal sin dengan pergeseran pi/2 menjadi sinyal cos atau sebaliknya.

Setting yang perlu kita buat pada sinyal carrier sin1 & sin2 sebagai berikut

– Frequency = 10 Hz, Amplitude = 1, Sample time = 1/10000. dan Phase pada sin1 = 0 sedangkan pada sin2=pi/2

Ubah waktu running menjadi 1 detik agar dapat memudahkan kita melihat scope. Maka kita bisa lihat sinyal yang dihasilkan pada scope sebagai berikut:

Screenshot from 2015-05-30 13:53:59

Scope pertama adalah bit input

Scope kedua adalah sinyal real yang telah termodulasi BPSK Sekaligus dengan carrier nya

Scope kedua adalah Imaginer sinyal yang bernilai 0

pada scope kedua kita dapat melihat pembalikan fasa sebesar 180 sinyal sin. Ketika bit bernilai 1 maka sinyal yang dihasilkan adalah -sin dan bit 0 adalah sin. Prinsip kerja tersebut yang kita kenal dengan BPSK.