Multipath Fading Sistem Komunikasi Seluler [PDF]

Citation preview

Sistem Komunikasi Seluler BAB 5-6 MULTIPATH IDENTIFIKASI, KARAKTERISTIK KANAL DAN MODEL STATISTIK SERTA TEKNIK MITIGASI MULTIPATH FADING



Disusun Oleh Kelompok 1: Nama



: Panji Saka Gilap Asa



NIM



: 141042056



Nama



: Septa Tri Yunita



NIM



:



Nama



: Widi



NIM



:



JURUSAN S1 TEKNIK ELEKTRO INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2014/2015



5-6 MULTIPATH IDENTIFIKASI, KARAKTERISTIK KANAL DAN MODEL STATISTIK SERTA TEKNIK MITIGASI MULTIPATH FADING 5.1 MULTIPATH Dalam komunikasi nirkabel, multipath adalah fenomena yang disebabkan oleh sinyal radio yang mencapai antenna penerima yang melalui 2 jalur atau lebih. Penyebab utama multipath adalah pantulan /time spreading, pantulan ini dapat terjadi pada lapisan atmosfer, gunung, permukaan air, juga gedung-gedung kemudian time varying channel yang disebabkan oleh pergerakan . Efek interferensi dari multipath dapat bersifat destructive & constructive, dan pergeseran fasa dari sinyal. Dalam komunikasi radio digital ( contoh: celular) multipath dapat menyebabkan error dan kualitas dari komunikasi yang dilakukan. Multipath fading seringkali terjadi pada sistem komunikasi selular, karena pergerakan penerima yang selalu mobile. Perubahan sinyal multipath dapat terdeteksi bahkan pada jarak yang dekat, diasumsikan frekuensi di 2 GHz (tipikal frekuensi sinyal 3G), panjang gelombang dapat dikalkulasi sebagai berikut : λ=c/f



(1) 8



Dimana λ adalah panjang gelombang, c adalah kecepatan cahaya 3x10 meter/sekon dan f



adalah frekuensi yang digunakan.



5.2 IDENTIFIKASI MULTIPATH FADING Jika suatu antena sumber mentransmisikan sinyal pada lebih dari satu arah tertentu, misal Sinyal Line Of Sight dan sinyal hasil pemantulan yang bertemu di antenna penerima (lihat Gambar 5.1) akan menyebabkan munculnya multipath fading :



Gambar 5.1. Contoh 2 gelombang berbeda yang diterima RX. 1. Sinyal hasil pemantulan menempuh jarak yang lebih jauh dan tiba lebih lama dibanding sinyal RF Line Of Sight. 2. Sinyal yang dipantulkan mengalami rugi-rugi energi yang lebih besar karena jarak transmisi yang lebih panjang. 3. Gelombang yang diinginkan bercampur dengan gelombang pantul di penerima. 4. Ketika gelombang yang berbeda digabungkan, akan menyebabkan terjadinya distorsi dan mempengaruhi kemampuan decoding receiver. Meskipun kuat sinyal tinggi, tetapi kualitas sinyal rendah, contoh pada gambar 5.2.



Gambar 5.2. Sinyal yang terima berkualitas rendah. Waktu tunda/delay Multipath menyebabkan sinyal informasi menjadi tumpang tindih, yang menyebabkan kebingungan pada penerima. Jika delay cukup besar, dapat terjadi kesalahan pada paket. Penerima tidak bisa membedakan simbol dan menginterpretasikannya dengan bit yang tepat.



5.3 KARAKTERISTIK KANAL Karakterisitk kanal dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok besar, yaitu large scale fading dan small scale fading. Fading sendiri adalah fenomena variasi amplitude dan fasa relative pada suatu sinyal yang diterima. large scale fading adalah daya sinyal rata – rata sebagai fungsi dari jarak antara pengirim dan penerima, sedangkan small scale fading adalah fluktuasi sinyal dalam periode yang singkat disekitar nilai rata – ratanya.



5.4 MODEL STATISTIK Pada komunikasi nirkabel yang mengalami multipath, banyak diusulkan model statistik untuk menjelaskan dan memerangi efek fading. model statistik yang sering digunakan adalah: 1. Rayleigh Fading Distribusi Rayleigh sering digunakan untuk menggambarkan statistik variasi sinyal non line of sight pada masing masing komponen multipath. 2. Rician Fading Ketika ada komponen dominan, seperti sinyal line of sight. Distribusi variasi sinyal sama dengan Rayleigh namun ditambahkan komponen line of sight.



5.5 MITIGASI MULTIPATH FADING Ada beberapa cara yang dapat kita lakukan untuk mengurangi efek dari multipath fading yaitu: 1. Equalization Equalizer adalah peralatan yang mengidentifikasi impulse respon dari kanal dan mengembalikannya dengan cara mengimplementasikan filter yang mempunyai



inverse impulse dari sinyal yang dikirim. Equalizer memiliki bebrapa komponen didalamnya yaitu : 



Discrete time filter, yang berfungsi untuk membalik impulse respon.







Algoritma adaptasi, yang berfungsi untuk mengubah koefisien dari equalizer untuk mencapai respon terdekat dari kanal yang dituju.







Pengurang, berfungsi untuk menghitung nilai error yang menjadi feedback dari algoritma adaptasi.







Decision device, berfungsi untuk menerima hasil dari keluaran filter dan membentuk data yang diperoleh menjadi sinyal yang sesuai.



2. Diversitas 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.



DAFTAR PUSTAKA [1]



S. Haykin and M. Moher, Modern Wireless Communications. Singapore: Pearson Education, Inc., 2002



[2]



http://www.radio-electronics.com/info/propagation/multipath/multipath-fading.php Diakses 1.33PM 25 mar 2015



[3]



Wajih A. Abu-Al, Wireless & Mobile Communications. King Fahd University of Petroleum & Mineral