Kanal Multipath FadingMonday, 10 November 2008 Written By Admin

a. Small Scale FadingPropagasi sinyal dari pengirim menuju ke penerima dalam lingkunganwireless,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 disebutsmall scale fading. Pengaruh penting akibat adanyasmall scale fadingadalah1. Perubahan level daya terima yang cepat sepanjang interval waktu yang cukup singkat.2. Terjadi pelebaran spektral akibat adanyadopller shiftyang bervariasi pada tiap sinyalmultipath.3. Terjadi dispersi waktu (echoes) akibat adanyamultipath propagation delays.Faktor-faktor yang mempengaruhismall-scale fadingadalah1. Multipath propagationAdanya 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 komponenmultipath. Hal ini akan mengakibatkanintersymbol interference(ISI).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 mengakibatkantime varying doppler shift.4. Bandwidth transmisi sinyalJika 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 ShiftDoppler 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

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 pelebaranDoppleratau 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 FrekuensiDopplermaksimum diberikan saat sinyal datang dari arah yang berlawanan terhadap pergerakan antenauser,yaitu:

2. Delay spread dan coherence bandwidtha.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 sebuahimpuls 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 olehkecepatan 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 sebagaifrequency selective fadingatauflat fading. Jika ditransmisikan sinyal denganbandwidthlebih kecil daricoherence bandwidth, maka sinyal tersebut akan terkenaflat fading,dan jika ditransmisikan sinyal denganbandwidthlebih besar daricoherence bandwidth,maka sinyal tersebut akan terkenafrequency selective fading.Sebagai pendekatan, coherence bandwidth (Bc) dapat dihitung dengan persamaan

Dengan kata lain, berdasarkandelay spreadkanal mengalami: Flat Fading, jika : - BW sinyal < Bc- delay spread < periode simbol Frequency selective fading, jika : - BW sinyal > Bc- delay spread > periode symbol3.Doppler SpreaddanCoherence TimeDoppler Spread(BD)Merupakan ukuran pelebaran spektral yang disebabkan oleh pergerakan kanal dan didefinisikan sebagai interval frekuensi pada spektrumDoppleryang nilainya tidak nol. 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 timedapat digunakan untuk mengkarakterisasi sifat kanal berdasarkan variasi waktu, yaituslow fadingataufast fading.Jika ditransmisikan sinyal dengan durasi simbol lebih kecil dari Tc, maka sinyal tersebut akan mengalamislow fading,dan sebaliknya jika ditransmisikan sinyal dengan durasi simbol lebih besar dari Tc, maka sinyal tersebut akan mengalamifast 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:Fast fading,jika : - Tc < periode simbol- variasi kanal lebih cepat dari variasi sinyalbasebandSlow fading,jika : - Tc > periode simbol-variasi kanal lebih lambat dari variasi sinyalbasebandPada kondisi tertentu, kanal tidak bisa diklasifikasikan sebagai sebuah kanal AWGN tetapi sebuah kanalmultipath fading.Multipath fadingadalah fenomena yang biasa dalam lingkungan komunikasiwireless, 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, danDoppler shiftyang berbeda terhadap sinyal. Selama lingkungan transmisi selalu berubah, maka fasa, redaman,delay, danDoppler shiftdari 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 kanalmultipath fading. Respon impuls dari kanalmultipathumumnya ditunjukkan olehdelay spread.Intensitas aktual darimultipathuntuk kanal tertentu perlu untuk diestimasi untuk memperoleh karakteristik kanal tersebut. Untuk sebuah impuls yang dikirimkan, selisih waktu antara komponen pertama dan yang terakhir diterima disebutdelaymaksimumTm. MelaluiTm, daya akan turun melampaui batas yang ditetapkan (threshold level) dan bisa diabaikan tanpa menyebabkanerroryang signifikan. Jika nilaiTmlebih besar dari interval waktu simbol sinyalTs, akan mengakibatkan distorsi ISI dan kanal dikatakanfrequency selective fading. Sebaliknya jikaTm < Ts, maka semua komponenmultipathyang diterima sesuai dengan interval waktu simbol.Untuk kasus ini tidak ada kanal yang menyebabkan distorsi ISI dan kanal dikatakanfrequency non-selective fadingatauflat fading. Fenomenamultipathjuga bisa dinyatakan dalam domain frekuensi. Parameter lain yang berguna dari kanalmultipath fadingadalahbandwidthkoheren Bc. Jika komponen frekuensi denganbandwidthini menerimadelaydan redaman yang kira-kira sama, maka kanal dikatakanfrequency non-selective. Jika setiap komponen frekuensi dalambandwidthkoheren mengalami redaman dan pergeseran fasa yang berbeda, maka kanal adalahfrequency selective.

Pada gambar terlihatbandwidthkoheren lebih lebar dibandingkanbandwidthsinyal, sehingga semua komponen frekuensi sinyal mengalami pengaruh kanal yang sama.AGUSTANA PRASETIA M_111010210REDUKSI PAPR PADA SINYAL OFDM DENGAN SELECTIVE MAPPING MENGGUNAKAN TURBO CODINGPAPR REDUCTION OF OFDM SIGNAL WITH SELECTIVE MAPPING USING TURBO CODINGIT TELKOM