Electronic Theses and Dissertation

Sistem kooperatif device to device (D2D) merupakan evolusi dari komunikasi wireless. Sistem kooperatif D2D memungkinkan komunikasi terjalin secara langsung antara source dan destination tanpa melalui evolved Node B (eNB). Konsep kooperatif memanfaatkan perangkat pengguna lain sebagai relay. Berdasarkan penggunaan spektrum frekuensi, kooperatif D2D underlay menggunakan spektrum frekuensi bersama dengan cellular user (CU). Penggunaan spektrum frekuensi bersama mengakibatkan interferensi antara D2D user (DU) dan CU menyebabkan penurunan kinerja sistem kooperatif D2D. Kondisi relay merupakan hal penting pada penelitian ini. Kondisi relay yang tidak optimal disebabkan kanal link dari masing-masing relay yang berbeda menyebabkan kinerja sistem menurun. Beberapa metode untuk mengatasi permasalahan interferensi dan kondisi relay dalam penelitian ini, diantaranya metode pemilihan relay, clustering dan pengendalian daya. Sedangkan fading adalah permasalahan alami yang timbul pada sistem komunikasi wireless termasuk kooperatif D2D. Fading menyebabkan penurunan gain diversitas pada sistem komunikasi kooperatif D2D. Metode pemilihan relay menjadi salah satu solusi untuk meningkatkan gain diversitas akibat pengaruh fading. Oleh karena itu, penelitian ini mengusulkan skema pemilihan relay adaptif baru dan manajemen interferensi dengan menggunakan pengendalian daya adaptif pada sistem komunikasi kooperatif D2D untuk mengoptimalkan kinerja sistem. Kebaharuan dari penelitian ini terletak pada skema pemilihan relay dan manajemen interferensi yang dihasilkan yaitu (i) Skema pemilihan relay adaptif berbasis kanal gain dan jarak untuk sistem komunikasi kooperatif D2D out-band bertujuan untuk meningkatkan kinerja dan efisiensi energi; (ii) Penerapan protokol LEACH untuk memilih kepala cluster pada sistem komunikasi kooperatif D2D bertujuan memperbaiki network life time sehingga mengurangi konsumsi energi sistem komunikasi kooperatif D2D; (iii) Skema pengendalian daya adaptif dengan menggunakan metode clustering dengan protokol LEACH bertujuan untuk meningkatkan kinerja sistem komunikasi kooperatif D2D.

Cooperative device to device (D2D) system is an evolution of wireless communication. Cooperative D2D allows direct communication between source and destination without going through a base station (eNB). The cooperative concept utilizes other user devices as relays. Based on the use of frequency spectrum, cooperative D2D underlay uses the frequency spectrum shared with cellular users (CU). The use of shared frequency spectrum causes interference between D2D users (DU) and CU causing a decrease in the performance of the cooperative D2D system. The condition of the relay is important in this study. The condition of the relay that is not optimal is DUE to the link channel of each different relay causing a decrease in system performance. Several methods to overcome interference problems and relay conditions in this study, including relay selection methods, clustering and power control. While fading is a natural problem that arises in wireless communication systems including cooperative D2D. Fading causes a decrease in diversity gain in cooperative D2D communication systems. The relay selection method is one of the solutions to increase diversity gain DUE to fading. Therefore, this study proposes a new adaptive relay selection scheme and interference management using adaptive power control in a cooperative D2D communication system to optimize system performance. The novelty of this research lies in the relay selection scheme and the resulting interference management, namely (i) Gain and distance based adaptive relay selection scheme for out-band cooperative D2D communication system aims to improve performance and energy efficiency; (ii) Application of the LEACH protocol to elect cluster heads in cooperative D2D communication systems aims to improve network life time there by reducing energy consumption of cooperative D2D communication systems; (iii) An adaptive power control scheme using the clustering method with the LEACH protocol aims to improve the performance of the cooperative D2D communication system.