Pengertian OFDM

• Definisi OFDM

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) adalah sebuah teknik transmisi yang menggunakan beberapa buah frekuensi (multicarrier) yang saling tegak lurus (orthogonal). Masing-masing sub-carrier tersebut dimodulasikan dengan teknik modulasi konvensional pada rasio symbol yang rendah.

• Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari OFDM dapat dijelaskan sebagai berikut. Deretan data informasi yang akan dikirim dikonversikan kedalam bentuk parallel, sehingga bila bit rate semula adalah R , maka bit rate di tiap-tiap jalur parallel adalah R/M dimana Madalah jumlah jalur parallel (sama dengan jumlah sub-carrier). Setelah itu, modulasi dilakukan pada tiap-tiap sub-carrier. Modulasi ini bisa berupa BPSK, QPSK, QAM atau yang lain, tapi ketiga teknik tersebut sering digunakan pada OFDM. Kemudian sinyal yang telah termodulasi tersebut diaplikasikan ke dalam Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT), untuk pembuatan simbol OFDM. Penggunaan IDFT ini memungkinkan pengalokasian frekuensi yang saling tegak lurus (orthogonal). Setelah itu simbol-simbol OFDM dikonversikan lagi kedalam bentuk serial, dan kemudian sinyal dikirim.

Sinyal carrier dari OFDM merupakan penjumlahan dari banyaknya sub-carriers yang orthogonal, dengan data baseband pada masing-masing sub-carriers dimodulasikan secara bebas menggunakan teknik modulasi QAM atau PSK.

Sinyal yang terkirim tersebut, dalam persamaan matematik bisa diekspresikan sebagai berikut:

Pemakaian frekuensi yang saling orthogonal pada OFDM memungkinkan overlap antar frekuensi tanpa menimbulkan interferensi satu sama lain.

Ortogonalitas juga memungkinkan efisiensi spektral yang tinggi, mendekati rasio Nyquist. OFDM secara umum mendekati spektrum ”white”, sehingga terdapat properti interferensi elektromagnetik terhadap pengguna co-channelyang lain.

Satu prinsip kunci dari OFDM adalah dimana skema modulasinya dengan rasio symbol yang rendah sehingga hanya mendapat sedikit pengaruh intersymbol interference dari multipath fading. Oleh karena itu, maka dapat ditransmisikan sejumlah aliran low-rate dalam paralel, bukan aliran high-ratetunggal. Karena durasi dari tiap simbol panjang, maka memungkinkan untuk penyisipan guard interval di antara simbol-simbol OFDM, sehingga dapat menghilangkan intersymbol interference.

• Properti OFDM

1. Performa Bit Error Rate

BER dari OFDM disini hanya dicontohkan pada lingkungan dengan fading. Kita tidak akan menggunakan OFDM sebagai straight line dari sight link seperti satellite link. Sinyal OFDM, dikarenakan variasi amplitudonya, tidak berlaku baik pada channel non-linier seperti yang dihasilkan high power amplifier pada board satelit. Penggunaan OFDM pada satelit akan membutuhkan backoff yang besar, sekitar 3 dB, sehingga harus ada alasan untuk pemaksaan penggunaannya seperti ketika sinyal digunakan untuk pengguna yang bergerak.

2. Rasio daya Peak to Average

Jika sinyal OFDM merupakan penjumlahan dari N sinyal dengan amplitudo maksimum masing-masing 1 V, maka kita bisa mendapatkan amplitudo maksimum dari N ketika semua N sinyal dijumlahkan pada keadaan maksimum. Untuk sinyal OFDM yang mempunyai 128 carrier, masing-masing dengan daya normalisasi 1 W, maka maksimum PAPR adalah mencapai log (128) atau 21 dB. RMS dari PAPR akan didapatkan sekitar setengah dari jumlah tersebut atau 10-12 dB.

3. Sinkronisasi

Sinkronisasi dibutuhkan pada OFDM. Sering pilot tones digunakan pada ruang sub-carrier. Tujuannya untuk mengunci fasa dan menyeimbangkan channel.

4. Coding

OFDM secara tidak tetap digunakan pada konjungsi dengan channel coding (forward error detection), dan hampir selalu menggunakan interleaving frekuensi dan/atau waktu. Tipe umum dari error correction coding yang digunakan pada sistem berbasis OFDM adalah convolutional coding, yang sering disambung dengan Reed-Solomon coding. Convolutional coding digunakan sebagai inner code dan Reed-Solomon coding digunakan untuk outer code. Alasan digunakannya kombinasi error correction coding ini adalah karena Viterbi decoder yang digunakan untuk convolutional decoding menghasilkan burst error singkat ketika terdapat konsentrasi eror yang tinggi, dan Reed-Solomon code sangat cocok untuk mengoreksi burst error.