KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan, berkat rahmat dan karunia Nya penulis akhirnya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul ³FADING MITIGATION ³ sebagai salah satu tugas kelompok. Dalam penulisan makalah ini penulis banyak mendapatkan kendala kendala dan hambatan baik dalam memperoleh sumber yang relevan maupun dari segi penulisan. Namun berkat bantuan dari berbagai pihak akhirnya penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih pada Dosen mata kuliah, Teman-teman dan berbagai pihak yang ikut membantu yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari dalam makalah ini banyak terdapat kekurangan. Untuk itu , penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kemajuan dimasa mendatang. Penulis berharap agar makalah ini dapat dijadikan sebagai salah satu sumber bacaan dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
MEDAN 18 APRIL 2011
PENULIS
1
DAFTAR ISI K ATA PENGANTAR .................................................................................................... 1
DAFTAR ISI .................................................................................................................. 2 BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 3 BAB II FADING ........................................................................................................... 3 II.1 DEFENISI FADING ««««««««««««««««««««««.5 II.2 K ARAK TERISTIK K ANAL WIRELESS ...................................................... 5 II.2.1.LARGE SCALE FADING ................................................................... 6 II.2.2.SMALL SCALE FADING ................................................................... 6 II.3 MENGATASI LARGE SCALE FADING ...................................................... 11 II.4 MENGATASI SMALL SCALE FADING ...................................................... 12 K ESIMPULAN
.............................................................................................................. 14
DAFTAR PUSTAK A ..................................................................................................... 15
2
PENDAHULUAN Pada sistem komunikasi nirkabel banyak sekali gangguan-gangguan yang dapat memperburuk kinerja sistem, salah satunya yaitu multipath fading. Multipath fading umumnya terjadi karena pantulan-pantulan yang disebabkan oleh benda-benda di sekitar jalur transmisi. Pantulan-pantulan ini akan menyebabkan perbedaan panjang lintasan sinyal sehingga sinyal yang diterima merupakan penjumlahan dari sinyal-sinyal tersebut. Hal ini tentu saja memperburuk kineja system telekomunikasi. Berbagai macam penelitian telah dilakukan oleh para ahli untuk mengatasi fading. Fading merupakan gejala yang dirasakan oleh penerima akibat adanya fluktuasi level daya sinyal yang diterima oleh receiver. Fading merupakan karakterisktik utama dalam propagasi radio bergerak. Fading dapat didefinisikan sebagai perubahan fase, polarisasi dan atau level dari suatu sinyal terhadap waktu. Definisi dasar dari fading yang paling umum adalah yang berkaitan dengan mekanisme propagasi yang melibatkan refraksi, refleksi, difraksi, hamburan dan redaman dari gelombang radio. Pada sistem komunikasi bergerak terdapat dua macam fading yaitu short term fading dan long term fading. Short term fading sebagian besar disebabkan oleh pantulan multipath suatu gelombang transmisi oleh penghambur lokal seperti rumah-rumah, gedung-gedung dan bangunan lain atau oleh halangan lain seperti hutan (pepohonan) yang mengelilingi suatu unit bergerak tetapi tidak oleh gunung atau bukit yang terletak diantara lokasi pemancar dan penerima. Dilihat dari penyebab fading ini dapat dibagi menjadi dua kategori yaitu : 1. Multipath, terjadi karena terdapat objek antara pengirim dan penerima sehingga gelombang yang sampai ke penerima berasal dari beberapa lintasan (multipath) .Akibat adanya fen omena ini menyebabkan efek: a.Fading,yaitu fluktuasi sinyal di penerima b. Delay Spread, yaitu distribuai time delay dari masing-masing path yang dapat menyebabkan ISI (Inter Symbol Interference). Analisa efek fading akibat multipath (Fast fading) ini dapat didekati dengan beberapa distribusi level, antara lain : c. Rician, jika sinyal yang dominan sampai ke penerima adalah sinyal yang bersifat Line Of Sight (direct path). d. Rayleigh, jika sinyal yang dominan sampai ke penerima adalah sinyal yang bersifat tidak langsung (indirect path). 2. Shadowing, terjadi karena adanya efek terhalangnya sinyal sampai ke penerima akibat oleh gedung bertingkat, tembok, dll. Fluktuasi sinyal akibat shadowing ini adalah bersifat la mbat (Slow Fading). Pandekatan yang dapat dilakukan untuk menganalisis efek shadowing ini adalah dengan menggunakan distribusi log normal.
3
FADING II.1 Defenisi Fading Fading secara definitif adalah penurunan dan fluktuasi daya di penerima. Fading menyebabkan suatu kondisi dimana sinyal yang diterima terlalu jelek untuk dilakukan pemrosesan sinyal selanjutnya, yaitu demodulasi. Masalah akibat fading adalah 2 macam, yaitu : pertama adalah penurunan sinyal, dan yang ke dua adalah fluktuasi sinyal itu sendiri. Faktor-faktor yang mempengaruhi fading adalah: a.Propagasi multipath Adanya objek yang menyebabkan pantulan dan hamburan pada saluran mengakibatkan berkurangnya energi sinyal pada amplitudo dan fasa. Efek ini menjadikan sinyal yang diterima di receiver bervariasi yang mengakibatkan fluktuasi sinyal sehingga terjadi fading dan distorsi. Propagasi multipath juga mengakibatkan perbedaan waktu yang menyebabkan timbulnya intersimbol interference. b.K ecepatan pergerakan receiver K ecepatan bergerak receiver relatif terhadap BS menyebabkan modulasi frekwensi yang acak sesuai dengan efek Doppler pada setiap komponen multipath. Efek Doppler dapat negatif atau positif tergantung dari pergerakan receiver yang mendekati atau menjauhi BS. c. K ecepatan bergerak objek lain Jika objek disekitar receiver bergerak lebih cepat dari pergerakan receiver itu sendiri, maka pergerakan objek tersebut akan lebi besar pengaruhnya pada terjadinya fading. d.Bandwidth transmisi dari sinyal Jika bandwidth sinyal yang ditransmisikan lebih besar dari bandwidth saluran multipath, maka sinyal yang diterima akan mengalami distorsi. Seperti sudah dijelaskan pada modul sebelumnya, bahwa fading dapat dikategorikan menjadi 2, yaitu Large Scale Fading dan Small Scale Fading. Large scale fading erat kaitannya dengan prediksi pathloss, dan pada modul terdahulu kita sudah membahas mengenai metoda pengukurannya. Small scale fading disebabkan karena keadaaan kanal propagasi yang bersifat dispersive, dan sifat keberubahannya terhadap waktu karena pergerakan user. Large scale fading diestimasi dari analisis redaman propagasi, dan fluktuasinya diantisipasi dengan fading margin. Untuk fading margin, yaitu daya pemancar ditingkatkan agar jika terjadi fading, maka sekurang-kurangnya level daya terima masih berada di atas level threshold -nya Small Scale Fading umumnya akan diatasi dari subsystem standar yang bersangkutan. Artinya, suatu standar komunikasi bergerak umumnya sudah dilengkapi dengan berbagai subsystem komunikasi untuk mengantisipasi keadaan propagasi dimana sistem tersebut diimplementasikan (fixed atau mobile, makrosel atau mikrosel, dsb). Namun demikian, subsystem fading mitigation yang ada bagaimanapun
4
memiliki keterbatasan atau toleransi tertentu. Misalnya standar GSM yang mengakomodasi delay spread maksimum 8s menyebabkan seorang engineer memiliki batas ukuran sel untuk GSM. Disinilah diperlukan intuisi heuristic / sense seorang engineer dalam desain jaringan berbasis pada pengetahuan kepakaran yang dimilikinya. Disamping dari sisi subsystem dan fading margin, seorang engineer juga harus cukup memiliki library di dalam otaknya, berbagai konsep optimasi transmisi, yang sangat berkaitan dengan baik-buruknya unjuk kerja transmisi jaringan komunikasi bergerak. Dan modul berikut ini akan menjelaskan berbagai metoda yang dipakai dalam mengatasi fading. Dalam mengatasi fading engineer harus melihat penyebabnya. Dari penjelasan penjelasan di muka, kita bisa melihat 3 hal penyebab fading : 1. K etergantungan kuat sinyal terhadap jarak menyebabkan penurunan sinyal (Large scale pathloss) Analisis MS pada satu titik lokasi diam 2. Delay spread menyebabkan variasi sinyal dalam domain frekuensi 3. Pergerakan user menyebabkan variasi sinyal dalam domain waktu K esimpulan
singkat, fading akan diatasi dengan berbagai cara : a. Fading Margin dalam desain cakupan RF b. Diversitas: place, time frequency c. Receive antenna diversity: Fading jarang terjadi pada 2 lokasi secara simultan, khususnya pada jarak kelipatan ga njil seperempat d. Interleaving, suatu bentuk dari diversitas waktu panjang gelombang e. Error protect ion coding, (atau channel coding) dengan menambahkan bit-bit redundant
II.2 Karakteristik Kanal Wireless
Gbr.1 Jenis Fading Fluktuasi sinyal tersebut dapat dibagi 2: Large Scale Fading fading relatif tetap untuk plot area yg besar - Refleksi - Difraksi - Scattering Small Scale Fading (Multipath) fading berubah secara dramatis untuk plot area yg kecil 5
- Time spreading signal - Time varying kanal
II.2.1 Large Scale Fading Refleksi : mengenai benda rata yg > Difraksi : terhalang oleh permukaan tajam gelombang semu muncul di belakang penghalang Shadowing Scattering : mengenai benda yg < Mengatasi : a. Fading margin (secara defintif) adalah kenaikan daya pancar yang harus dilakukan agar penerimaan lebih/sama dengan level penerimaan minimum yang diijinkan b. Diversitas c. Antena sektoral dan smart antena
II.2.2 Small Scale Fading
Gbr.2 Small scale fading Small-scale fading atau biasa disebut dengan fading disebabkan oleh interferensi antara dua atau lebih sinyal terkirim yang sampai di Rx pada selisih waktu yang tidak begitu jauh yang disebut dengan gelombang multipath, bergabung di antenna Rx sehingga menghasilkan sinyal resultan di mana amplitudo dan fasanya berubah-ubah. Sinyal yang diterima oleh penerima merupakan jumlahsuperposisi dari keseluruhan sinyal yang dipantulkan akibat banyak lintasan (multipath). Hal ini menyebabkan kuat sinyal yang diterima oleh penerima akan bervariasi dengan cepat, dan terjadifenomena sinyal fading cepat (short term fading). K arena rendahnya antena MS dan adanya strukturbangunan yang mengelilingi MS, menyebabkanfluktuasi yang cepat pada penjumlahan sinyal-sinyal multipath menurut distribusi statistik yang disebutdistribusi Rayleigh yang dikenal dengan Rayleigh Fading . Fading yang terjadi secara lambat akibat pengaruh efek bayangan dari berbagai halangandisebut fading lambat ( shadowing ). Fading ini mengakibatkan fluktuasi level daya yang diterima selama MS bergerak. K arakteristik pertama dari mediummultipath adalah penyebaran waktu atas sinyal yang ditransmisikan melalui kanal. K arakterisrik kedua adalah akibat variasi waktu dalam struktur medium.Sebagai hasil dari variasi waktu ini, sifat multipath berubah terhadap waktu, sebab jika sinyal pulsa ditransmisikan lagi ,maka terjadi
6
perubahan padarentetan sinyal terima. Variasi waktu muncul tidak dapat diprediksi terhadap pengguna kanal ,sehingga kanal multipath berubah terhadap waktu .
Time Varying : F luktuasi amplitudo disebabkan superposisi konstruktif dan destruktif dari sinyal yang diterima Time spreading : Perbedaan waktu kedatangan sinyal akibat perbedaan lintasan
Gbr.3 Time Spreading Propagasi sinyal dari pengirim menuju ke penerima dalam lingkungan wireless, akan mengalami berbagai gangguan seperti: pantulan, redaman, difraksi, hamburan dll. Sehingga penerima akan menerima sinyal hasil penjumlahan dari berbagai lintasan akibat mengalami kondisi diatas. Sinyal tersebut akan mengalami variasi amplitudo dan fasa yang acak sepanjang periode waktu yang cukup singkat. Sinyal yang diterima penerima adalah sinyal yang telah mengalami distorsi akibat efek kanal atau biasa disebut small scale fading . Pengaruh penting akibat adanya small scale fading adalah 1. Perubahan level daya terima yang cepat sepanjang interval waktu yang cukup singkat. 2. Terjadi pelebaran spektral akibat adanya dopller shift yang bervariasi pada tiap sinyal multipath. 3. Terjadi dispersi waktu (echoes) akibat adanya multipath propagation delays.
Faktor-faktor yang mempengaruhi small-scale fading adalah 1. Multipath propagation Adanya objek-objek pemantul pada kanal mengakibatkan disipasi energi sinyal. Disipasi energi sinyal itu dapat berupa disipasi amplitudo, fasa, dan waktu. Hal ini mengakibatkan sinyal yang diterima di penerima menjadi dua jenis, yaitu langsung (direct ) dan tunda (delay), dengan variasi amplitudo dan fasa yang acak pada tiap komponen multipath. Hal ini akan mengakibatkan intersymbol interference (ISI). 2. K ecepatan penerima (mobile) Pergerakan relatif antara pemancar dan penerima menghasilkan efek doppler shift, yaitu pergeseran frekuensi modulasi yang acak pada tiap komponen multipath. Hal ini mengakibatkan pelebaran spektral sinyal. 3. K ecepatan objek-objek lingkungan kanal Jika objek-objek pada kanal dalam keadaan bergerak, maka akan mengakibatkan time varying doppler shift. 4. Bandwidth transmisi sinyal 7
Jika bandwidth sinyal yang dikirimkan lebih besar dari bandwidth kanal, maka sinyal yang diterima akan mengalami distorsi. Hal ini berhubungan dengan bandwidth koheren dari kanal. Berikut ini adalah beberapa parameter penting dalam menganalisis karakteristik kanal mobile multipath, yaitu: 1. Doppler Shift Doppler shift disebabkan oleh pergerakan relatif antara pemancar dan penerima dan akibat dari pergerakan objek-objek pada kanal. Hal ini mengakibatkan adanya pelebaran spektral sinyal yang diterima oleh penerima. Proses ini ditunjukkan oleh gambar di bawah ini
Gbr.4 Efek Doppler Pada kenyataannya sinyal datang dari berbagai jalur pantulan dengan jarak dan sudut datang yang berbeda, dan secara umum masingmasing pergeseran doppler dari sinyal yang diterima berbeda satu sama lain, sehingga efek dari sinyal yang diterima tampak sebagai pelebaran Doppler atau pelebaran spektral dari frekuensi sinyal kirim daripada pergeseran. Pergeseran doppler dari setiap gelombang adalah:
Dimana, v = kecepatan bergerak. = panjang gelombang dari frekuensi carrier = sudut yang dibentuk atara arah propagasi sinyal datang terhadap arah pergerakan antenna Frekuensi Doppler maksimum diberikan saat sinyal datang dari arah yang berlawanan terhadap pergerakan antena user,yaitu:
2. Delay spread dan coherence bandwidth a.Delay spread (c) Sinyal multipath akan sampai di penerima dengan waktu tiba yang berbeda beda tergantung jarak lintasan yang ditempuh. Sebuah impuls yang dikirimkan oleh pemancar akan diterima oleh penerima bukan lagi sebuah impuls melainkan sebuah pulsa dengan lebar penyebaran yang disebut delay spread. Delay spread merupakan suatu interval ukuran delay masing masing lintasan yang dilewati sinyal dengan nilai penguatan atau peredaman tertentu. Delay spread ini dapat 8
menimbulkan interferensi antar simbol, karena setiap simbol saling bertumbukan dengan simbol sebelum dan sesudahnya. Level interferensi antar simbol ini ditentukan oleh kecepatan transmisi bit.
b. Coherence Bandwidth (Bc) Merupakan parameter ukur statistik kanal dalam suatu range frekuensi yang dapat dianggap ³ flat ´ yaitu semua komponen spektrum dalam range frekuensi tersebut mendapat gain dan fasa linier. Coherence bandwidth dapat mendefinisikan sifat fading sebagai frequency selective fading atau flat fading . Jika ditransmisikan sinyal dengan bandwidth lebih kecil dari coherence bandwidth, maka sinyal tersebut akan terkena flat fading, dan jika ditransmisikan sinyal dengan bandwidth lebih besar dari coherence bandwidth, maka sinyal tersebut akan terkena frequency selective fading . Sebagai pendekatan, coherence bandwidth (Bc) dapat dihitung dengan persamaan
Dengan kata lain, berdasarkan delay spread kanal mengalami: a) Flat Fading, jika : - BW sinyal < Bc - delay spread < periode simbol b) Frequency selective fading, jika : - BW sinyal > Bc - delay spread > periode symbol 3. Doppler Spread dan Coherence Time a. Doppler Spread (BD) Merupakan ukuran pelebaran spektral yang disebabkan oleh pergerakan kanal dan didefinisikan sebagai interval frekuensi pada spektrum Doppler yang nilainya tidak nol. b. Coherence Time (Tc) Merupakan ilustrasi efek Doppler pada domain waktu dan digunakan untuk mengkarakterisasi variasi waktu dari tingkat dispersi frekuensi ke kanal dalam domain waktu. C oherence time dapat digunakan untuk mengkarakterisasi sifat kanal berdasarkan variasi waktu, yaitu slow fading atau fast fading. Jika ditransmisikan sinyal dengan durasi simbol lebih kecil dari Tc, maka sinyal tersebut akan mengalami slow fading, dan sebaliknya jika ditransmisikan sinyal dengan durasi simbol lebih besar dari Tc, maka sinyal tersebut akan mengalami fast fading . Sebagai pendekatan, coherence time (Tc) dapat dihitung dengan persamaan Tc
Atau dapat juga dinyatakan dalam bentuk yang lebih populer yaitu rumus
9
Dengan kata lain, berdasarkan Doppler spread, kanal mengalami: a) Fast fading, jika : - Tc < periode simbol - variasi kanal lebih cepat dari variasi sinyal baseband b) Slow fading, jika : - Tc > periode simbol - variasi kanal lebih la mbat dari variasi sinyal baseband Pada kondisi tertentu, kanal tidak bisa diklasifikasikan sebagai sebuah kanal AWGN tetapi sebuah kanal multipath fading . Multipath fading adalah fenomena yang biasa dalam lingkungan komunikasi wireless, khususnya di daerah perkotaan. Sinyal yang ditransmisikan melalui sebuah kanal radio, akan dipantulkan dan dihamburkan oleh gedung-gedung, pepohonan atau benda lainnya. Sinyal juga kemungkinan mempunyai lintasan propagasi yang berbeda ketika tiba di penerima. Setiap lintasan memberikan fasa, redaman amplituda, delay, dan Doppler shift yang berbeda terhadap sinyal. Selama lingkungan transmisi selalu berubah, maka fasa, redaman, delay, dan Doppler shift dari sinyal merupakan peubah acak. Di bagian penerima, ketika sejumlah sinyal yang diterima digabungkan, pada titik yang sama sinyal-sinyal tersebut dapat saling menjumlahkan (konstruktif) ataupun saling mengurangkan (destruktif). Sehingga hasil yang diperoleh di penerima akan berbeda dari sinyal yang ditransmisikan. Untuk kasus seperti ini, kanal adalah kanal multipath fading . Respon impuls dari kanal multipath umumnya ditunjukkan oleh delay spread . Intensitas aktual dari multipath untuk kanal tertentu perlu untuk diestimasi untuk memperoleh karakteristik kanal tersebut. Untuk sebuah impuls yang dikirimkan, selisih waktu antara komponen pertama dan yang terakhir diterima disebut delay maksimum Tm. Melalui Tm, daya akan turun melampaui batas yang ditetapkan (threshold level ) dan bisa diabaikan tanpa menyebabkan error yang signifikan. Jika nilai Tm lebih besar dari interval waktu simbol sinyal Ts, akan mengakibatkan distorsi ISI dan kanal dikatakan frequency selective fading . Sebaliknya jika Tm < Ts, maka semua komponen multipath yang diterima sesuai dengan interval waktu simbol. Untuk kasus ini tidak ada kanal yang menyebabkan distorsi ISI dan kanal dikatakan frequency non-selective fading atau flat fading . Fenomena multipath juga bisa dinyatakan dalam domain frekuensi. Parameter lain yang berguna dari kanal multipath fading adalah bandwidth koheren Bc. Jika komponen frekuensi dengan bandwidth ini menerima delay dan redaman yang kira-kira sama, maka kanal dikatakan frequency non-selective. Jika setiap komponen frekuensi dalam bandwidth koheren mengalami redaman dan pergeseran fasa yang berbeda, maka kanal adalah frequency selective.
Gbr.5 Bandwidth
10
Pada gambar terlihat bandwidth koheren lebih lebar dibandingkan bandwidth sinyal, sehingga semua komponen frekuensi sinyal mengalami pengaruh kanal yang sama.
II.3 Mengatasi Large Scale Fading Sebagaimana sudah dijelaskan pada modul sebelumnya, bahwa Large Scale Fading sangat terkait dengan prediksi redaman propagasi, dan dari analisis mean pathloss exponent dengan regresi linear, kita mendapatkan intuisi bahwa sesungguhnya dependensi redaman terhadap jarak merupakan kasus yang sangat terkait dengan daerah implementasi sistem yang bersangkutan. Suatu metoda redaman propagasi semisal metoda Okumura Hata, Walfish Ikegami, dan sebagainya merupakan metoda empirik yang didasarkan pada hasil pengukuran pada suatu wilayah tertentu. Metoda tersebut bisa jadi dipakai sebagai pendekatan dalam implementasi di Indonesia, tetapi bagaimanapun tidak akan tepat 100%. K eberhasilan di dalam desain, dalam kaitannya dengan Large Scale Fading diawali dari kejelian engineer dalam melihat kondisi propagasi suatu wilayah, dan memilih metoda redaman prediksi yang paling mewakili. Secara umum, Large Scale Fading akan menyebabkan penurunan daya sinyal untuk jarak yang semakin jauh dari antena base station. Sehingga, untuk mengatasi Large Scale Fading, tentunya bertujuan untuk memperbaiki sinyal penerimaan , baik untuk arah Uplink maupun Downlink !! Perbaikan sinyal penerimaan, umumnya ditinjau untuk kasus terburuk, yaitu pada boundary cell Diharapkan sinyal terukur pada boundary cell mencapai prosentase tertentu (disebut C ell Edge Reliability). Parameter performansi untuk karakterisasi Large Scale Fading dapat juga diukur melalui C overage Availability, yaitu prosentase luas cakupan daerah dalam sel yang memiliki sinyal diatas level threshold ! 1. Fading margin Perlu dicatat, bahwa prediksi pathloss yang digunakan dalam perhitungan Link Budget (Modul 7) sesungguhnya adalah untuk menghitung daya pancar, sedemikian median daya terima (atau median pathloss Pada distribusi lognormal: median = mean) pada border cell berada pada level threshold minimum. Ini berarti dapat dikatakan bahwa jika kita menghitung daya pancar tanpa memberikan fading margin, maka dapat diharapkan 50% sinyal terukur di jari-jari sel akan berada diatas level threshold, sedangkan 50% berikutnya berada dibawah level threshold (reliabilitas sinyal = 50%) Fading margin secara definitif adalah a dalah kenaikan daya pancar yang harus dilakukan agar penerimaan lebih atau sama dengan level penerimaan minimum (thershold) yang diijinkan. Penerimaan yang dimaksud adalah penerimaan pada tepi sel (border cell) sebagai kasus yang terburuk, sehingga, fading margin sesungguhnya akan menaikkan reliabilitas sinyal pada tepi sel menjadi di atas 50%. 2. Diversitas Diversitas adalah teknik untuk mengatasi multipath fading dengan menggunakan dua atau lebih sinyal yang secarastatistik independen (dalam waktu, frekuensi, spasial, atau polarisasi) antara satu dengan lainnya. Teknik diversity merupakan suatu teknik dimana sinyal informasi dikirim melalui beberapa lintasan yang berbeda. Hal ini dilakukan agar terbentuk informasi redundant yang akan membantu proses deteksi pada destination. Jadi bila sinyal informasi pada salah satu lintasan mengalami kerusakan karena pengaruh fading, maka proses deteksi pada destination masih dapat dilakukan dengan baik karena masih terdapat sinyal 11
informasi yang berasal dari lintasan lain.Teknik diversity secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu: space diversity, frequency diversity, dan time diversity. a. Space diversity Teknik diversity ini biasa disebut juga dengan istilah antenna diversity. Disebut demikian karena pada teknik ini destination memiliki lebih dari satu antena yang yang terpisah dengan jarak minimal 10 kali panjang gelombang. K arena pada destination terdapat lebih dari satu antena penerima, maka bila salah satu antena menerima sinyal informasi dengan level daya yang rendah, destination masih dapat mendeteksi sinyal informasi tersebut dengan baik. Hal ini dikarenakan masih terdapat kemungkinan bahwa sinyal yang diterima oleh antena yang lain menerima sinyal dengan level daya yang lebih tinggi. Semua sinyal yang diterima selanjutnya akan diproses dengan melakukan combining untuk mendapatkan estimasi data yang dikirimkan. b. Frequency diversity Teknik ini merupakan teknik yang membedakan frekuensi carrier pada saat pengiriman sinyal informasi. Source mengirimkan satu sinyal informasi ke destination dengan frekuensi carrier yang berbeda-beda. Dengan demikian destination menerima beberapa sinyal informasi yang selanjutnya akan diproses dengan melakukan combining untuk mendapatkan estimasi data yang dikirimkan. Perbedaan frekuensi carrier untuk setiap sinyal yang dikirimkan harus lebih besar daripada bandwidth koheren dari kanal. Hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa antar kanal memiliki kondisi yang saling bebas. c. Time diversity Time diversity merupakan salah satu teknik diversity dimana satu sinyal informasi dikirim dalam time-slot yang berbeda dan dipisah dalam interval yang panjangnya lebih besar daripada waktu koheren kanal. Teknik ini sangat efisien dalam mengatasi masalah yang disebabkan oleh kanal fast fading. Masing-masing sinyal informasi yang diterima pada time-slot yang berbeda beda kemudian diproses dengan melakukan combining untuk mendapatkan estimasi data yang dikirimkan.
II.4 Mengatasi Small Scale Fading Seperti dijelaskan dimuka, Small Scale Fading umumnya akan diatasi secara Small Scale sistem, artinya suatu standar system komunikasi umumnya sudah dilengkapi dengan subsystem-subsystem ( hardware Fading dengan subsystem subsystem dan software) yang mengantisipasi keadaan kanal propagasi dimana system tersebut akan dipasang. Suatu sta ndar komunikasi wireless biasanya ditujukan untuk mengantisipasi keadaan kanal propagasi yang spesifik, misalnya : a. Fixed or mobile communication (packet length design, power control) b. Indoor (very low mobility) c. Microcell (low mobility, low delay spread) d. Macrocell (high mobility, high delay spread)
12
1. Teknik-Teknik Anti Frequency Selective Fading Teknik anti frequency selective fading diperlukan jika bandwidth sinyal lebih besar dari bandwidth koheren kanal seperti yang sudah dijelaskan pada bagian sebelumnya. Teknik-teknik yang biasa dilakukan adalah : 1) Decision Feedback Equalizer dengan RLS Algorithm (algoritma K alman), Fast K alman Algorithm, dan juga Tap Gain Interpolasi 2) Adaptive Array Antenna beamforming 3) Rake Diversity untuk sinyal spread spectrum, dll. 2. Beamforming Beamforming adalah proses pembentukan beam menuju ke arah user yang diinginkan serta menekan sinyal pengganggu dari arah lain. Dengan demikian, beamforming bisa dikatakan sebagai spatial filtering sinyal. Pembentukan beam ke arah sinyal yang diinginkan bisa dilakukan dengan memberikan pembobotan dengan algoritma adaptif pada el emen antenna. 3. Coverage Availability Salah satu parameter kualitas transmisi dari jaringan komunikasi selular adalah availabilitas cakupan ( coverage availability ). Availabilitas cakupan ini adalah prosentase daerah sel yang menerima sinyal lebih besar dari level sensitivitas. Jika misalkan availabilitas cakupan dinyatakan sebagai Fu , maka :
(R)dA (R)= -erf Sehingga, (R)= -erf Fu =
Jika dimisalkan m = Th pada = R, : maka didapatkan persamaan untuk J ake¶s C urves yang sering digunakan untuk prediksi availabilitas cakupan :
Fu =
13
dimana
b=
KESIMPULAN
Dalam mengatasi fading engineer harus melihat penyebabnya. Dari penjelasan penjelasan di muka, kita bisa melihat 3 hal penyebab fading : 1. K etergantungan kuat sinyal terhadap jarak menyebabkan penurunan sinyal (Large scale pathloss) Analisis MS pada satu titik lokasi diam 2. Delay spread menyebabkan variasi sinyal dalam domain frekuensi 3. Pergerakan user menyebabkan variasi sinyal dalam domain waktu K esimpulan
singkat, fading akan diatasi dengan berbagai cara : a. Fading Margin dalam desain cakupan RF b. Diversitas: place, time frequency c. Receive antenna diversity: Fading jarang terjadi pada 2 lokasi secara simultan, khususnya pada jarak kelipatan ganjil seperempat d. Interleaving, suatu bentuk dari diversitas waktu panjang gelombang e. Error protect ion coding, (atau channel coding) dengan menambahkan bit-bit redundant
14
DAFTAR PUSTAKA
Wireless Communications: Theodore s. Rappaport; Pearsons Garg, Vijay
K .
Wireless Network Evolution. New Jersey : Prentice Hall
http://digilib.ittelkom.ac.id/ http://andibp132.blogdetik.com/2011/01/21/gelombang-radio-elektronika/ http://www.scribd.com/doc/26923472/Modul-6-TE4103-FadingMitigation http://mfadrah.wordpress.com/ http://www.elektroindonesia.com/elektro/telkom12.html http://www.docstoc.com/docs/68433601/MITIGASI-FADING digilib.its.ac.id/public/ITS-Undergraduate-12764-Chapter1.pdf
15
