ABSTRAKSI: OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) merupakan teknik multiple access yang tahan terhadap multipath dan dapat mencapai data rate yang tinggi dengan daya pancar yang minimum. Transmisi data OFDMA juga merupakan skema yang digunakan untuk downlink pada LTE.
Algoritma Maximum C/I dan Proportional Fair merupakan algoritma penjadwalan untuk alokasi sumber daya radio berdasarkan kondisi kanal yang sering digunakan pada system OFDMA arah downlink. Kedua algoritma ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing baik dari sudut pandang throughput maupun fairness. Algoritma Maximum C/I memberikan kapasitas kanal (alokasi sumber daya) maksimum pada user dengan kondisi kanal terbaik, namun hal ini akan merugikan user lain dengan kondisi kanal yang lebih buruk. Algoritma Proportional Fair memberikan fairness yang proporsional dalam alokasi sumber daya, namun kapasitas sistem yang dicapai lebih rendah dari algoritma Maximum C/I. Sebuah riset menawarkan metode yang bertujuan untuk menjaga trade off antara throughput dengan fairness, yaitu algoritma M-LWDF yang memanfaatkan informasi kanal dan buffer (antrian).
Pada tugas akhir kali ini dirancang sistem dengan algoritma M-LWDF konvensional dimana user memiliki buffer masing-masing dan algoritma M-LWDF inkonvensional dimana penempatan paket data random terhadap buffer. Dilakukan pula perancangan sistem menggunakan algoritma Maximum C/I dan Proportional Fair. Model kanal yang digunakan adalah Multipath Fading Rayleigh dengan distribusi log normal shadowing pada standar devasi 8 dB dan jarak antara tiap user dengan BS random antara 1-5 km. Model antrian yang digunakan adalah model erlang C dengan probabilitas blocking 0,001 dan service rate 1 paket data/TTI. Simulasi dilakukan dengan jumlah user yang bervariasi, yaitu 5, 10, 15, 20 user.
Throughput rata-rata tiap user yang dihasilkan algoritma M-LWDF konvensional/inkonvensional lebih merata dibandingkan dengan throughput rata-rata tiap user pada algoritma Maximum C/I dan Proportional Fair. Throughput sistem algoritma Maximum C/I dan Proportional Fair memiliki pola yang hampir sama meskipun throughput sistem algoritma Maximum C/I selalu lebih baik dibandingkan dengan Proportional Fair. Throughput sistem algoritma Maximum C/I lebih unggul dari algoritma M-LWDF konvensional dengan selisih 976,81 Mbps (69,8%). Sedangkan throughput sistem algoritma M-LWDF konvensional lebih unggul dari algoritma Proportional Fair sebesar 336,48 Mbps (46,6%). Throughput sistem pada algoritma M-LWDF inkonvensional selalu lebih buruk dari algoritma lainnya. Fairness sistem dengan algoritma M-LWDF konvensional jauh lebih baik dari algoritma penjadwalan Maximum C/I dan Proportional Fair, fairness sistem dengan algoritma M-LWDF inkonvensional cenderung tidak stabil mengikuti nilai throughput sistem. Namun fairness M-LWDF inkonvensional lebih baik dari fairness Proportional Fair sebesar 99,2%.Kata Kunci : OFDMA, Maximum C/I, Proportional Fair, M-LWDF, subcarrier allocation, buffer, channel state informationABSTRACT: OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is a multiple access technique with the resistance to multipath and able to achieve high data rate with minimum power transmit. Data transmission scheme of OFDMA also used for downlink LTE.
Maximum C/I dan Proportional Fair algorithms are scheduling methods for resource allocation based channel which are often used for OFDMA downlink system. Each of the algorithms have advantages and disadvantages from throughput and fairness point of view. Maximum C/I algorithm allocated the resource for user with the best channel condition, it will disadvantage other users with the worse channel condition. Proportional Fair algorithm allocated the resource fairly, it affects the system capacity which lower than Maximum C/I algorithm. Research propose a new method to achieve thrade off between throughput and fairness, that is M-LWDF algorithm based channel and buffer (traffic) information.
In this final project an OFDMA system designed using M-LWDF conventional algorithm whereas each user has one buffer and M-LWDF inconventional algorithm whereas data packet placed randomly toward buffer. There’s also design system using Maximum C/I dan Proportional Fair algorithms. Using multipath fading Rayleigh channel model with log normal shadowing distribution with deviation standard 8 dB and each user distances randomly from BS with range 1-5 km. Traffic model used erlang C model with probability of blocking 0,001 and service rate 1 packet/TTI. The simulation was done with variety of the number of user, such as 5, 10, 15, 20 users.
Average throughput per user produced by M-LWDF conventional/ inconventional were more spread evenly than average throughput per user produced by Maximum C/I dan Proportional Fair algorithms. System throughput of Maximum C/I dan Proportional Fair algorithms almost have the same pattern with each other, though system throughput of Maximum C/I always better than Proportional Fair. System throughput of Maximum C/I was better than M-LWDF conventional algorithm with the difference of 976,81 Mbps (69,8%). System throughput of M-LWDF conventional was better than Proportional Fair algorithm with the difference of 336,48 Mbps (46,6%). System throughput of M-LWDF inconventional was the lowest from others. System fairness of M-LWDF conventional always better than Maximum C/I dan Proportional Fair, system fairness of M-LWDF inconventional was unstable following system throughput value. Though system fairness of M-LWDF inconventional was better than Proportional Fair algorithm with the difference of 99,2%.Keyword: OFDMA, Maximum C/I, Proportional Fair, M-LWDF, subcarrier allocation, buffer, channel state information