Efisiensi Energi Sistem Komunikasi Kooperatif Multi-relay Quantize and Forward Berdasarkan Pemilihan Relay

Abstract

Abstract-Currently, the increasing energy consumption is a global issue. Information technology and telecommunication industry is one of the areas with the largest energy consumption. The growth of mobile data users is an issue and the biggest challenge for the future. The cooperative wireless communication system has been the focus of research as one of the information delivery strategy with more efficient energy consumption. Energy efficiency in the cooperative wireless communication system can be improved by using a relay between base station and user device, where the distance between base station and user can be shortened, thus, the energy transmission can be minimized. Relay mechanism can be built by utilizing the protocol in the cooperative communication system, such as amplify and forward (AF), decode and forward (DF), and quantize and forward (QF). Relay-selection is an important issue in a cooperative wireless communication system that can reduce energy consumption at the system level. This study analyzes energy efficiency of multi-relay QF cooperative communication for line-of-sight (LOS) and non-line-of-sight (NLOS) environment based on relay selection strategies: reactive and proactive relay selection. A computer simulation is conducted based on a system model and mathematical analysis. Energy efficiency is calculated based on power consumption of signal transmission and observed in the distance between the source, relay, and destination. Simulation result shows that multi-relay QF networks with relay selection consume lower energy than without relay selection, hence, the energy usage in the relay selection networks is more efficient. Moreover, the strategy of proactive relay selection provides low energy consumption and high energy efficiency compared to the reactive relay selection strategy.Intisari-Saat ini, peningkatan konsumsi energi merupakan isu global. Industri teknologi informasi dan telekomunikasi merupakan salah satu bidang dengan konsumsi energi terbesar. Pertumbuhan pengguna data bergerak merupakan tantangan terbesar yang akan dihadapi pada masa mendatang. Sistem komunikasi kooperatif nirkabel telah menjadi fokus penelitian sebagai salah satu strategi pengiriman informasi dengan konsumsi energi yang lebih efisien. Efisiensi energi pada sistem komunikasi kooperatif nirkabel dapat ditingkatkan dengan menggunakan relay antara base station dengan perangkat pengguna, dengan jarak link dapat diperpendek, sehingga energi transmisi dapat diminimalkan. Mekanisme relay dilakukan dengan memanfaatkan protokol-protokol yang ada dalam sistem komunikasi kooperatif seperti amplify and forward (AF), decode and forward (DF), dan quantize and forward (QF). Pemilihan relay merupakan isu penting dalam sistem komunikasi kooperatif nirkabel yang dapat menurunkan tingkat konsumsi energi pada sistem. Oleh sebab itu, makalah ini menganalisis efisiensi energi sistem komunikasi kooperatif multi-relay QF untuk lingkungan line-of-sight (LOS) dan non-line-of-sight (NLOS) berdasarkan strategi pemilihan relay; reactive...

Penghematan Daya pada Sistem Komunikasi Kooperatif Two-Way dengan Pengaturan Rasio Data Rate

“…Maka, konsumsi daya pada jaringan kooperatif two-way relay dengan protokol QF dapat dihitung berdasarkan (12).…”

“…Pada penelitian tersebut, terdapat dua skema untuk mendapatkan QoS constraint, yaitu dengan teknik daya pancar optimum dan teknik diversitas dengan multiple-relay channel. Selanjutnya, penelitian lain yang menggunakan power control dan teknik pemilihan relay untuk efisiensi energi juga telah dilakukan [11], [12].…”

Perbandingan Kinerja Non-Orthogonal dan Orthogonal Amplify and Forward pada Two-Way Cooperative WLAN

“…Pada fase kedua, sinyal informasi yang telah dikuatkan pada relay sama-sama ditransmisikan kepada kedua tujuan yang secara matematis dapat dinyatakan pada (6). Pada sistem komunikasi two-way menggunakan protokol OAF tidak terdapat proses transmisi sinyal informasi yang ditransmisikan secara langsung dari sumber ke tujuan.…”

“…Sistem komunikasi kooperatif adalah salah satu solusi untuk mengatasi masalah fading, yaitu dengan memanfaatkan antena dari pengguna lain dengan prinsip teknik diversitas untuk mendapatkan suatu antena virtual (relay), sehingga dapat meningkatkan kinerja pada sistem komunikasi WLAN [5]. Relay berfungsi untuk membantu meneruskan sinyal informasi yang dikirimkan secara broadcast dari sumber ke tujuan [6]. Dengan demikian, mekanisme relay pada sistem komunikasi kooperatif mempunyai peran penting dalam meningkatkan kinerja sistem komunikasi WLAN.…”

“…Relay berfungsi untuk membantu meneruskan sinyal informasi yang dikirimkan secara broadcast dari sumber ke tujuan [6]. Dengan demikian, mekanisme relay pada sistem komunikasi kooperatif mempunyai peran penting dalam meningkatkan kinerja sistem komunikasi WLAN.…”