ABSTRAKSI: Multi User MIMO (MU-MIMO) merupakan bentuk sistem yang menggabungkan keuntungan dari sistem MIMO dan Space Division Multiple Access (SDMA). MU-MIMO memungkinkan pengirim dengan banyak antena membentuk grup yang terdiri MIMO user. User ini dapat berbagi resource dalam frekuensi dan waktu yang sama. MU-MIMO dapat memberikan peningkatan kapasitas yang cukup signifikan dibandingkan single user MIMO (SU-MIMO). Akan tetapi, MU-MIMO menimbulkan masalah multi user interference (MUI), sehingga perlu dilakukan precoding agar efek MUI dapat ditekan. Linear precoding memiliki keunggulan komputasi yang tidak kompleks. Salah satu metode linear precoding adalah Block Diagonalization (BD). BD memiliki kapasitas yang lebih besar daripada Zero Forcing (ZF) dan Minimum Mean Square Error (MMSE) ketika user menggunakan lebih dari satu antena.
Pada tugas akhir ini telah dilakukan simulasi BD precoding pada MU-MIMO 3GPP LTE Rel. 10 arah downlink. Skenario pertama dilakukan dengan menguji konfigurasi BD yang berbeda-beda untuk mengenali karakteristik setiap konfigurasi BD. Selanjutnya simulasi juga dilakukan dengan membandingkan performansi BD pada kanal rayleigh dan rician agar diketahui karakteristik BD pada suatu kondisi kanal. Simulasi terakhir adalah membandingkan BD dengan linear precoding lain, yaitu MMSE, untuk melihat kehandalan performa BD dari linear precoding lain. Parameter yang digunakan untuk melihat performansi sistem adalah SNR dan BER. Seluruh simulasi menggunakan software MATLAB R.2012.
Hasil simulasi menunjukan bahwa BD dapat menekan MUI hingga sebesar 10^-15 kali dengan konsekuensi efek noise diabaikan. Ketika jumlah antena pengirim tetap, performa SNR dari BD lebih baik sekitar 1-2dB apabila diberikan kenaikan jumlah antena penerima user. Ketika jumlah antena penerima user tetap, performa SNR dari BD lebih baik sekitar 2-3dB apabila diberikan pengurangan jumlah antena pengirim. Performansi BD juga lebih baik ketika kondisi kanal bersifat rayleigh dibandingkan dengan rician. Dapat dilihat bahwa kanal i.i.d rayleigh unggul SNR sebesar 3.46 dB dibandingkan kanal rician K=2.2 dB dan unggul SNR sebesar 7.02 dB dibanding rician K= 6.9 dB. Bila dibandingkan dengan MMSE Precoding, performansi BD masih jauh lebih buruk dengan selisih SNR sebesar 15.03dB pada target BER 10^-3Kata Kunci : MU-MIMO, Block Diagonalization, MMSE, Precoding, MUI.ABSTRACT: Multi User MIMO (MU-MIMO) is known as extended from Space Division Multiple Access (SDMA) which can afford transmitter with multiple antennas which make a group of MIMO users. They can share frequency and time resource in same time. MU-MIMO can increase the capacity significanly than single user MIMO (SU-MIMO). But, MU-MIMO make multi user interference (MUI) problem. So we need to precode signal before the signal is transmitted to suppress MUI. Linear precoding has advantage in low complexity computation, but the capacity is smaller than non linear model. One method of linear precoding is Block Diagonalization (BD). BD has higher capacity than Zero Forcing (ZF) dan Minimum Mean Square Error (MMSE) when users are implemented with multiple antennas.
In this final project, BD precoding is simulated in MU-MIMO 3GPP LTE Rel.10 downlink. The first scenario is simulated with different BD configurations for knowing the characteristics of every BD configurations. Then, the system is simulated with comparing BD performance in rayleigh and rician channel for knowing BD characteristics in a certain channel. The last simulations is comparing BD with other linear precoding, MMSE, for knowing the robustness of BD than other precoding scheme. The used parameters to see performance is SNR and BER. All of simulation use MATLAB R.2012 software.
The result of simulation can be shown that BD can suppress MUI until 10^-15 times. In concequences, ignore the noise effect. When the number of antennas in transmitter are fixed, performance of BD SNR is better aproximatelly 1-2 dB with increasing the number of receive antennas in user. When the number of receive antenass in user are fixed, performance of BD SNR is better aproximately 2-3dB with decreasing the number of transmitted antennas. Performance of BD is better when implemented in rayleigh channel than rician channel too. The result is shown that i.i.d rayleigh is better 3.46 dB than rician K=2.2 dB and 7.02 dB than rician K=6.9dB in term of SNR. When comparing with MMSE, performance of BD still far from good with difference of SNR is 15.03 dB in BER target 10^-3Keyword: MU-MIMO, Block Diagonalization, MMSE, Precoding, MUI.