Studi Komparatif GFDM dan OFDM untuk Sistem Komunikasi Perkeretaapian

Authors

  • Dara Aulia Feryando Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun
  • Arief Darmawan Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun
  • Santi Triwijaya Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun

DOI:

https://doi.org/10.22441/jte.2022.v13i2.003

Keywords:

BER, GFDM, OFDM, OOB, PAPR

Abstract

Kenaikan permintaan terhadap moda kereta api yang signifikan telah mendorong perkembangan riset teknologi kereta pintar untuk meningkatkan kualitas pelayanan moda ini. Perkembangan teknologi tersebut pada akhirnya menuntut  suatu sistem komunikasi yang memiliki kemampuan transmisi tinggi hingga pada level data gigabyte per detik. Sementara itu, teknologi komunikasi pada perkeretaapian saat ini memiliki puncak kecepatan data sebesar 172 Kbps untuk GSM-R dan 20 Mbps untuk LTE-R. Di samping itu, teknik Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) pada LTE-R diketahui memiliki PAPR yang tinggi yang dapat menyebabkan degradasi pada performansi sinyal. Di sisi lain, riset terkait non-orthogonal waveform telah banyak diusulkan untuk memenuhi permintaan komunikasi kecepatan data tinggi pada skema sistem komunikasi 5G. Penelitian ini membahas mengenai analisis perbandingan salah satu waveform  yang menjadi kandidat waveform 5G, yaitu Generalized Frequency Division Multiplexing (GFDM), dengan OFDM. Analisis perbandingan dilakukan dengan melihat performansi sistem berdasarkan parameter BER, PAPR, dan OOB. Dari hasil yang didapatkan, sistem dengan GFDM memiliki performansi BER yang sama dengan sistem yang menerapkan OFDM. Namun, dari segi parameter PAPR dan OOB, sistem dengan GFDM memiliki nilai lebih baik. Nilai PAPR sistem GFDM memiliki selisih -1 dB dari sistem yang menggunakan OFDM. Sedangkan nilai OOB antara sistem GFDM dan OFDM memiliki nilai perbandingan rata-rata 4,38 dBW untuk penggunaan skema mapper QAM dan 2.07 untuk penggunaan skema mapper OQAM.

Downloads

Download data is not yet available.

References

B. P. Statistik, “Jumlah Penumpang Kereta Api (Ribu Orang), 2020,” www.bps.go.id. https://www.bps.go.id/indicator/17/72/2/jumlah-penumpang-kereta-api.html (accessed Mar. 01, 2021).

Hari Maghfiroh, “Dunia Kereta - Membangun Industri Kereta Api dalam Negeri,” www.keretalistrik.com/, 2016. http://www.keretalistrik.com/2016/02/membangun-industri-kereta-api-dalam.html (accessed Mar. 01, 2021).

B. Ai, A. F. Molisch, M. Rupp, and Z. D. Zhong, “5G key technologies for smart railways,” Proc. IEEE, vol. 108, no. 6, pp. 856–893, 2020, doi: 10.1109/JPROC.2020.2988595.

K. Guan, Z. Zhong, and B. Ai, “Assessment of LTE-R using High Speed Railway Channel Model,” no. May, 2011, doi: 10.1109/CMC.2011.34.

K. Mahender, T. A. Kumar, and K. S. Ramesh, “Performance study of OFDM over multipath fading channels for next wireless communications,” Int. J. Appl. Eng. Res., vol. 12, no. 20, pp. 10205–10210, 2017.

A. Gangwar and M. Bhardwaj, “An Overview: Peak to Average Power Ratio in OFDM system & its Effect,” Int. J. Commun. Comput. Technol., vol. 01, no. 2, pp. 22–25, 2012, [Online]. Available: www.ijccts.org.

M. C. P. Paredes and M. J. F.-G. García, “The Problem of Peak-to-Average Power Ratio in OFDM Systems,” pp. 1–8, 2015, [Online]. Available: http://arxiv.org/abs/1503.08271.

E. V Forschung et al., “5G Waveform Candidate Selection,” 5Gnow, p. 100, 2014.

N. Michailow and G. Fettweis, “Low peak-to-average power ratio for next generation cellular systems with generalized frequency division multiplexing,” ISPACS 2013 - 2013 Int. Symp. Intell. Signal Process. Commun. Syst., pp. 651–655, 2013, doi: 10.1109/ISPACS.2013.6704629.

B. Farhang-Boroujeny and H. Moradi, “Derivation of GFDM based on OFDM principles,” IEEE Int. Conf. Commun., vol. 2015-Septe, pp. 2680–2685, 2015, doi: 10.1109/ICC.2015.7248730.

F. Khan, “LTE for 4G Mobile Broadband,” LTE 4G Mob. Broadband, 2009, doi: 10.1017/cbo9780511810336.

F. H. Ramadiansyah, “Perbaikan Kinerja Sistem Generalized Frequency Division Multiplexing dengan menggunakan Offset Quadrature Amplitude Modulation,” 2017.

D. A. Feryando, “Performance analysis of regularized channel inversion precoding in multiuser MIMO-GFDM downlink systems,” in 2017 IEEE Asia Pacific Conference on Wireless and Mobile (APWiMob), 2017, pp. 101–105, doi: 10.1109/APWiMob.2017.8283989.

N. Michailow et al., “Generalized Frequency Division Multiplexing for 5th Generation Cellular Networks,” vol. 62, no. 9, pp. 3045–3061, 2014.

C. B. Peel, B. M. Hochwald, and A. L. Swindlehurst, “A Vector-Perturbation Technique for Near-Capacity Multiantenna Multiuser Communication — Part I : Channel Inversion and Regularization,” vol. 53, no. 1, pp. 195–202, 2005.

Downloads

Published

2022-05-31

How to Cite

[1]
D. A. Feryando, A. Darmawan, and S. Triwijaya, “Studi Komparatif GFDM dan OFDM untuk Sistem Komunikasi Perkeretaapian”, JTE, vol. 13, no. 2, pp. 74–79, May 2022.

Issue

Section

Articles