Tugas Akhir ini mengkaji persiapan realisasi fifth-generation (5G) new radio (NR) future railway mobile communication systems (FRMCS) untuk teknologi persinyalan kereta cepat di Indonesia. International Union of Railways (UIC) menyatakan bahwa FRMCS akan diterapkan di dunia secara total pada Tahun 2035, sehingga persiapan di Indonesia harus dimulai sejak dini. Selain itu, Indonesia belum menentukan frekuensi yang tepat untuk digunakan dalam pengoperasian kereta cepat di Indonesia, sehingga kajian frekuensi juga menjadi penting. Untuk menuju realisasi layanan FRMCS, persinyalan kereta cepat memerlukan akurasi tinggi yang bisa dicapai dengan channel coding dan kinerja pada frekuensi yang terbaik.
Terkait channel coding, Tugas Akhir ini menganalisis matriks pengkodean kanal 5G NR quasi-cyclic (QC) low density parity check (LDPC) codes untuk mengetahui karakteristiknya channel coding saat kanal berubah cepat karena kecepatan tinggi berdasarkan teknik density evolution (DE). Kemudian, Tugas Akhir ini juga melakukan evaluasi kinerja pengkodean kanal 5G NR QC-LDPC codes dengan beberapa pola iterasi untuk menemukan pola iterasi terbaik bagi kereta cepat. Tugas Akhir ini berhasil menganalisis 5G NR QC-LDPC codes berdasarkan teknik density evolution dan menemukan bahwa bertambahnya jumlah extended parity meningkatkan error-floor dikarenakan jumlah degree satu semakin banyak. Tugas Akhir ini juga berhasil menemukan pola iterasi terbaik pada kondisi kanal additive white Gaussian noise (AWGN).
Untuk menentukan kinerja pada frekuensi yang terbaik, kami mengusulkan channel model untuk railway system Indonesia dan menganalisis kinerja FRMCS di Indonesia pada frekuensi 900 dan 1900 MHz menggunakan outage probability yang diturunkan dari channel model tersebut. Untuk melakukan evaluasi kinerja FRMCS Indonesia, kami menggunakan parameter pada standar FRMCS, terutama frekuensi dan bandwidth. Dalam Tugas Akhir ini, kami membuat channel model Indonesia berdasarkan pada parameter lingkungan Kota Bandung, dengan asumsi bahwa kondisi Bandung dapat mewakili mayoritas kondisi kota-kota besar lainnya di Indonesia.
Untuk mengatasi trade-off antara frekuensi dan jarak jangkau (coverage), kami melakukan serangkaian simulasi komputer untuk mendapatkan: (i) cumulative distribution function (CDF) atas daya terima, (ii) kapasitas kanal, dan (iii) outage probability. Hasil Tugas Akhir ini menunjukkan bahwa kapasitas FRMCS pada 1900 MHz lebih tinggi daripada kapasitas pada 900 MHz, walaupun frekuensi 1900 MHz cenderung mengalami loss yang lebih tinggi daripada loss yang terjadi pada frekuensi 900 MHz. Hasil ini diharapkan dapat memberikan pertimbangan baru dalam penentuan frekuensi yang terbaik untuk FRMCS kereta cepat di Indonesia.