DAFTAR ISI

Lembar Judul.......................................................................................................................1

Daftar Isi.............................................................................................................................2

BAB I Pendahuluan : Karakteristik Propagasi Radio.........................................................3

BAB II Fading ....................................................................................................................3

II.1 Definisi Fading …………………………………………………………...........4

II.2 Karakteristik Kanal ............................................................................................7

II.2.1.Large Scale Fading..................................................................................8

II.2.2.Small Scale Fading..................................................................................8

II.3 Mengatasi Large Scale Fading............................................................................13

II.4 Mengatasi Small Scale Fading............................................................................15

KESIMPULAN...................................................................................................................16

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................................17

1

PENDAHULUAN

KARAKTERISTIK PROPAGASI GELOMBANG

Karakteristik propagasi radio terdiri dari :

Multipath Fading Shadowing Difraksi Model propagasi

Karakteristik propagasi radio sangat penting diketahui pada saat perancangan sistem jaringan akses radio, yaitu dengan mengetahui redaman yang akan terjadi sehingga dapat diprediksi luas cakupan sel yang diinginkan.

Beberapa definisi penting yang berkaitan dengan karakteristik gelombang dijelaskan sebagai berikut :

• Propagasi Gelombang : Kelakuan gelombang elektromagnetik yang terjadi ketika merambat pada suatu medium.

• Kanal Propagasi : medium yang digunakan untuk penjalaran gelombang elektromagnetik �

• Pemodelan Kanal Propagasi : pemodelan penjalaran gelombang pada medium untuk mendapatkan prediksi rugi-rugi yang diterima sinyal serta karakteristiknya.

• Perhitungan Path Loss : perhitungan rugi-rugi sinyal pada suatu jalur tertentu berdasarkan pemilihan pemodelan kanal Secara umum pemodelan kanal propagasi sangat tergantung kepada :

Lingkungan diantara pengirim dan penerima.

Frekuensi gelombang dan bandwidth informasi yang dikirimkan

Gerakan pengirim dan/atau penerima relatif terhadap sekitarnya Analisis tentang karakteristik kanal propagasi akan meliputi 2 hal, yaitu :

1. Redaman propagasi, yang merupakan selisih antara daya kirim dan daya terima.2. Fading, yang merupakan fluktusai daya yang sampai ke penerima

2

Pemodelan propagasi dapat dikategorikan menjadi empat macam, yaitu :

1) Model Analisis Sederhana :b. Free Space Loss Analysisc. Refleksid. Difraksi knife-edge

Model ini digunakan pada kasus-kasus khusus pada lintasan individu, semisal microwave link terrestrial dan sebagainya.

2) Model area :a. Okumura-Hattab. Walfisch-Ikegami / COST-231

Pemodelan ini digunakan berdasarkan pendekatan statistik dan biasanya digunakan pada perencanaan awal sistem komunikasi seluler.

3) Model Point to Point :a. Ray Tracing : Lee methodb. Tech Note 101c. Longley-Rice

Pemodelan ini berdasarkan pendekatan analitis dan digunakan untuk analisis coverage serta perencanaan sel secara detail.

4) Model Variabilitas lokal :a. Distribusi Rayleighb. Distribusi Ricianc. Distribusi Normald. Joint Probability Techniques

Berdasarkan pendekatan statistik dan digunakan untuk analisis fluktuasi sinyal secara mikroskopik. Pada diktat ini akan dijelaskan pemodelan propagasi secara analisis sederhana dan pemodelan secara area. Dengan kedua tool ini cukup memberikan gambaran secara umum hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencaaan sistem radio selular dan juga link microwave.

3

II. FadingFading 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 beberapalintasan (multipath). Akibat adanya fenomena ini menyebabkan efek :a. Fading, yaitu fluktuasi sinyal di penerimab. 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 lambat (Slow Fading). Pandekatan yang dapat dilakukan untuk menganalisis efek shadowing ini adalah dengan menggunakan distribusi log normal.Berikut ini akan dijelaskan metoda perhitungan loss untuk analisis yang sederhana :

I. Free Space Loss, Diasumsikan propagasi hanya terjadi pada satu lintasan dan tidak terjadi refleksi serta zone ke-1 Fresnell harus bebas halangan. Free Space Loss terjadi akibat adanya penyebaran daya yang diradiasikan oleh antenna transmitter.Faktor yang mempengaruhi adalah frekuensi dan jarak lintasan gelombang.

4

Difraksi, jika antara antena Base Station dengan antena Mobile Station terhalang oleh suatu obstacles (Gedung, bukit, dll), maka MS masih dapat menerima sinyal dimana penurunan sinyalnya terhadap hubungan LOS dinyatakan dengan paramater difraksi v. Penambahan Loss yang terjadi akibat adanya difraksi merupakan fungsi dari parameter difraksi v

5

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.Kecepatan pergerakan receiverKecepatan 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. Kecepatan bergerak objek lainJika 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 sinyalJika 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 bagaimanapunmemiliki keterbatasan atau toleransi tertentu. Misalnya standar GSM yang mengakomodasi delay spread maksimum 8μs 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.

6

Dalam mengatasi fading engineer harus melihat penyebabnya. Dari penjelasan penjelasan di muka, kita bisa melihat 3 hal penyebab fading :

1. Ketergantungan kuat sinyal terhadap jarak menyebabkan penurunan sinyal (Large scale pathloss) Analisis MS pada satu titik lokasi diam2. Delay spread menyebabkan variasi sinyal dalam domain frekuensi3. Pergerakan user menyebabkan variasi sinyal dalam domain waktu

Kesimpulan singkat, fading akan diatasi dengan berbagai cara :a. Fading Margin dalam desain cakupan RFb. Diversitas: place, time frequencyc. 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 protection coding, (atau channel coding) dengan menambahkan bit-bit redundant

II.2 Karakteristik Kanal Wireless

Gbr.1 Jenis FadingFluktuasi sinyal tersebut dapat dibagi 2:Large Scale Fading à fading relatif tetap untuk plot area yg besar

- Refleksi - Difraksi - Scattering

Small Scale Fading (Multipath) à fading berubah secara dramatis untuk plot area yg kecil - Time spreading signal- Time varying kanal

7

II.2.1 Large Scale Fading

Refleksi : mengenai benda rata yg > λ Difraksi : terhalang oleh permukaan tajam àgelombang semu muncul di belakang penghalangà ShadowingScattering : mengenai benda yg < λ 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).

Karena 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. Karakteristik pertama dari mediummultipath adalah penyebaran waktu atas sinyal yang ditransmisikan melalui kanal. Karakterisrik 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 perubahan padarentetan sinyal terima. Variasi waktu muncul tidak dapat diprediksi terhadap pengguna kanal ,sehingga kanal multipath berubah terhadap waktu .

8

Time Varying : Fluktuasi 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 adalah1. 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).

9

Flat SlowFading

Flat FastFading

FrequencySelective

SlowFading

FrequencySelective

FastFading

TSym

TSymT0

m

Perioda simbol

Per

ioda

sim

bol

2. Kecepatan 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. Kecepatan objek-objek lingkungan kanalJika objek-objek pada kanal dalam keadaan bergerak, maka akan mengakibatkan time

varying doppler shift.4. Bandwidth transmisi sinyal

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.λ= panjang gelombang dari frekuensi carrierα= 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:

10

2. Delay spread dan coherence bandwidth

a.Delay spread (σc)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 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 “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. Coherence 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

11

fast fading. Sebagai pendekatan, coherence time (Tc) dapat dihitung dengan persamaan Tc

  Atau dapat juga dinyatakan dalam bentuk yang lebih populer yaitu rumus

Dengan kata lain, berdasarkan Doppler spread, kanal mengalami:a) Fast fading, jika : - Tc < periode simbol

- variasi kanal lebih cepat dari variasi sinyal basebandb) Slow fading, jika : - Tc > periode simbol

- variasi kanal lebih lambat 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.

12

Gbr.5 Bandwidth

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%.

Keberhasilan 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 Cell Edge Reliability). Parameter performansi untuk karakterisasi Large Scale Fading dapat juga diukur melalui Coverage Availability, yaitu prosentase luas cakupan daerah dalam sel yang memiliki sinyal diatas level threshold !

1. Fading marginPerlu dicatat, bahwa prediksi pathloss yang digunakan dalam perhitungan LinkBudget (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 adalah 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%.

13

2. DiversitasDiversitas 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 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 diversityTeknik 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.Karena 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 diversityTeknik 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 diversityTime 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.

14

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 standar 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)

1. Teknik-Teknik Anti Frequency Selective FadingTeknik anti frequency selective fading diperlukan jika bandwidth sinyal lebihbesar dari bandwidth koheren kanal seperti yang sudah dijelaskan padabagian sebelumnya.Teknik-teknik yang biasa dilakukan adalah :1) Decision Feedback Equalizer dengan RLS Algorithm (algoritma Kalman), Fast Kalman Algorithm, dan juga Tap Gain Interpolasi2) Adaptive Array Antenna beamforming3) Rake Diversity untuk sinyal spread spectrum, dll.

2. BeamformingBeamforming adalah proses pembentukan beam menuju ke arah user yang

diinginkan serta menekan sinyal pengganggu dari arah lain. Dengandemikian, beamforming bisa dikatakan sebagai spatial filtering sinyal.Pembentukan beam ke arah sinyal yang diinginkan bisa dilakukan denganmemberikan pembobotan dengan algoritma adaptif pada elemen antenna.

3. Coverage AvailabilitySalah satu parameter kualitas transmisi dari jaringan komunikasiselular adalah availabilitas cakupan ( coverage availability ). Availabilitascakupan ini adalah prosentase daerah sel yang menerima sinyal lebih besar darilevel sensitivitas.Jika misalkan availabilitas cakupan dinyatakan sebagai Fu , maka :

Fu = 1

π R2∫Pth(R)dA

Pth(R)= 1

2¿¿ -

12erf(T h−m

σ m√2)

Sehingga,

Pth(R)= 1

2¿¿ -

12erf(T h−α+10 γ log( d

R )σm√2

)Jika dimisalkan m = Th pada = R, :maka didapatkan persamaan untuk Jake’s Curves yang sering digunakan untukprediksi availabilitas cakupan :

15

Fu = 12 {1+e

(1b

2)[1−erf ( 1b )]} dimana b=

10 γ log( dR )

σm √2

KESIMPULAN

fading adalah penyimpangan atenuasi yang mengalami sinyal carrier-termodulasi telekomunikasi terhadap media propagasi tertentu. Memudar dapat bervariasi dengan waktu, posisi geografis dan / atau frekuensi radio, dan sering dimodelkan sebagai suatu proses acak. Sebuah kanal fading adalah saluran komunikasi yang pengalaman memudar. Dalam sistem nirkabel, baik memudar mungkin karena propagasi multipath, disebut sebagai induced multipath fading, atau karena membayangi dari hambatan yang mempengaruhi propagasi gelombang, kadang-kadang disebut sebagai bayangan memudar.

Small scale fading atau biasa disebut dengan fading disebabkan oleh interferensi antara dua atau lebih sinyal terkirim yang sampai di Rx selisih waktu yang tidak begitu jauh yang disebut dengan gelombang multipath, bergabung di antena Rx sehingga menghasilkan sinyal resultan, dimana amplitudo dan fasanya berubah-ubah. Sinyal yang diterima oleh penerima merupakan jumlah superposisi dari keseluruhan sinyal yang dipantulkan akibat banyak lintasan (multipath). Hal ini menyebabkan kuat sinyal yang diterima oleh penerima akan bervariasi dengan cepat. Dan terjadi fenomena sinyal fading cepat (short term fading).Pengaruh penting akibat adanya small scale fading adalah : 

Perubahan level daya terima yang cepat sepanjang interval waktu yang cukup singkat. Terjadi pelebaran spektral akibat adanya dopller shift yang bervariasi pada sinyal

multipath.  Terjadi dispersi waktu (echoes) akibat adanya propagasi multipath delays.

Dari penjelasan penjelasan di muka, kita bisa melihat 3 hal penyebab fading :

Ketergantungan kuat sinyal terhadap jarak menyebabkan penurunan sinyal (Large scale pathloss) Analisis MS pada satu titik lokasi diam

Delay spread menyebabkan variasi sinyal dalam domain frekuensi Pergerakan user menyebabkan variasi sinyal dalam domain waktu

Kesimpulan singkat, fading akan diatasi dengan berbagai cara :a. Fading Margin dalam desain cakupan RFb. Diversitas: place, time frequencyc. Receive antenna diversity: Fading jarang terjadi pada 2 lokasi secara simultan,

kususnya pada jarak kelipatan ganjil seperempatd. Interleaving, suatu bentuk dari diversitas waktu panjang gelombange. Error protection coding, (atau channel coding) dengan menambahkan bit-bit

redundant

16

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

17