ABSTRAKSI: Tugas Akhir ini membahas kinerja (kapasitas rata-rata dalam bps/Hz) sistem MIMO 4x4 menggunakan circular array yang beroperasi pada lingkungan macrocell arah uplink. Evaluasi kinerja mempertimbangkan pengaruh jari-jari array dan angle spread dari distribusi sudut kedatangan komponen-komponen sinyal yang tiba pada array di base station dan mobile station.
Base station menggunakan circular array 4 elemen, sedangkan mobile station menggunakan circular array 4 elemen dengan jari-jari 0,5λ. Distribusi sudut kedatangan komponen-komponen sinyal yang tiba pada array di base station dimodelkan dengan distribusi Laplacian, sedangkan distribusi sudut kedatangan dari komponen-komponen sinyal yang tiba pada array di mobile station dimodelkan dengan distribusi uniform [0,360o].
Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem MIMO 4x4 menggunakan circular array memiliki kinerja yang baik pada kondisi angle spread yang besar. Kapasitas rata-rata pada SNR 20 dB untuk jari-jari array 0,5λ, angle-of-arrival 0o dan angle spread 3o, 10o dan 50o berturut-turut sebesar 14 bps/Hz, 16 bps/Hz dan 20 bps/Hz. Disamping itu, sistem ini juga memiliki kinerja yang baik pada kondisi jari-jari array yang besar. Kapasitas rata-rata pada SNR 20 dB untuk angle spread 10o, angle-of-arrival 0o dan jari-jari array 0,5λ, 2λ dan 5λ berturut-turut sebesar 20.7 bps/Hz, 24.7 bps/Hz dan 26.1 bps/Hz. Disamping itu, jari-jari array minimum (korelasi < 0,5) pada base station adalah 2,75λ untuk kasus terburuk yaitu angle spread 3o dan angle-of-arrival 0o.Kata Kunci : MIMO, circular array, korelasi spatial, kapasitas kanalABSTRACT: This Final Project discusses the performance (average capacity in bps / Hz) 4x4 MIMO system using circular arrays operating in macrocell uplink direction. Performance evaluation considering the effects of array radius and angle spread of the distribution of angle-of-arrival of the signal components arriving at the array at the base station and mobile station.
Base station using a circular array of four elements, while the mobile station using a circular array of four elements with a radius of 0.5 λ. Distribution of angle of arrival signal components arriving at the array at the base station is modeled with a Laplacian distribution, while the distribution of angles of arrival of the signal components arriving at the array at the mobile station is modeled with a uniform distribution [0,360o].
The simulation results show that the 4x4 MIMO system using a circular array has a good performance on a large spread angle conditions. Average capacity at 20 dB SNR for the array radius 0.5 λ, angle-of-arrival 0o and angle spread 3o, 10o and 50o respectively by 14 bps / Hz, 16 bps / Hz and 20 bps / Hz. In addition, this system also has a good performance on the condition that the radius of the array. Average capacity at 20 dB SNR for 10o angle spread, angle-of-arrival 0o and array radius 0.5 λ, 2λ and 5λ respectively of 20.7 bps / Hz, 24.7 bps / Hz and 1.26 bps / Hz. In addition, the radius of the minimum array (correlation < 0.5) at the base station is 2.75 λ for the worst case that 3o angle spread and angle-of-arrival 0o.Keyword: MIMO, circular array, spatial correlation, channel capacity