Fading Lintasan Jamak Multipath

Paniel F. Silitonga : Studi Analisa Unjuk Kerja Sistem V-Blast Dalam Ruangan Yang Menggunakan..., 2008 USU Repository © 2008

2.1.1.3 Difraksi

Difraksi terjadi saat lintasan dari gelombang elektomagnetik yang berpropagasi dihalangi oleh permukaan yang tidak teratur tajam,kecil yaitu sebesar 0,5 . Pada frekuensi yang tinggi tampak seperti refleksi, namun tergantung pada geometri objek seperti amplitudo, fase, dan polarisasi gelombang elektromagnetik.

2.1.1.4 Scattering Penghamburan

Scattering terjadi saat lintasan yang dilalui gelombang elektromagnetik mengandung objek yang berdimensi kecil dibandingkan dengan panjang gelombang dan dengan jumlah halangan per unit yang besar. Dalam kenyataannya, dedaunan, marka-marka jalan, tiang-tiang lampu dapat menyebabkan scattering. Fenomena defraksi dan scattering dapat dilihat pada Gambar 2. 3. Gambar 2.3 Defraksi dan Scattering

2.1.2 Fading

Fading dapat didefinisikan sebagai perubahan fase, polarisasi, atau level dari suatu sinyal terhadap waktu. Fading berkaitan dengan mekanisme dasar dari propagasi yang meliputi refleksi, refraksi, defraksi, dan scattering dari gelombang Paniel F. Silitonga : Studi Analisa Unjuk Kerja Sistem V-Blast Dalam Ruangan Yang Menggunakan..., 2008 USU Repository © 2008 radio. Fading dibagi menjadi dua macam yakni short term fading dan long term fading. Short Term Fading terjadi pada periode waktu dan jarak tempuh yang pendek. Jenis fading ini di sebabkan oleh pantulan multipath suatu sinyal yang ditransmisikan, oleh penghambur lokal seperti rumah-rumah, gedung-gedung, dan bangunan lain serta oleh penghalang lainnya seperti hutan atau pepohonan tetapi bukan oleh gunung atau bukit yang berada diantara pemancar dan penerima. Sedangkan Long Term Fading dapat dijelaskan sebagai perubahan fase, polarisasi ataupun amplitudo level dari sinyal pada periode waktu dan jarak tempuh yang panjang. Fading dapat berlaku pada sistem komunikasi bergerak maupun sistem komunikasi tetap fixed.

2.1.3 Lintasan Jamak Multipath

Multipath dapat didefinisikan secara sederhana sebagai fenomena perambatan dari sinyal yang dikirimkan melalui lintasan yang bervariasi. Beberapa mekanisme dasar propagasi tersebut dapat menyebabkan terjadinya lintasan jamak atau Multipath pada propagasi gelombang radio dalam ruang. Karena adanya fenomena ini, maka sinyal yang datang dari Tx akan diterima oleh Rx dengan level daya dan waktu kedatangan yang bervariasi. Dimana sinyal yang berpropagasi secara LOS langsung akan diterima oleh Rx dengan waktu kedatangan sinyal lebih awal dan level daya yang lebih besar dibandingkan sinyal yang berpropagasi secara NLOS tidak langsung. Oleh karena itu total sinyal yang diterima oleh Rx merupakan penjumlahan dari masing-masing komponen sinyal yang melalui lintasan dengan berbagai macam mekanisme. Ini berarti Paniel F. Silitonga : Studi Analisa Unjuk Kerja Sistem V-Blast Dalam Ruangan Yang Menggunakan..., 2008 USU Repository © 2008 bahwa setiap perubahan posisi Tx akan berpengaruh terhadap total jumlah sinyal yang diterima oleh Rx, dan ada kemungkinan terjadi penjumlahan vektor sinyal yang saling melemahkan ataupun menguatkan. Rumus perhitungan total path loss dapat dihitung dengan Persamaan 2.1. db G db G db P db P db PL r t r t + + − = 2.1 P t db = daya yang dipancarkan P r db = daya yang diterima G t db = gain dari sinyal yang dipancarkan G r db = gain dari sinyal yang diterima Pada propagasi terdapat 3 mekanisme dasar yaitu refleksi, difraksi dan scattering yang nantinya akan menyebabkan terjadinya lintasan jamak multipath pada propagasi gelombang radio dalam ruang. Pancaran gelombang elektromagnetik dari antena pemancar Tx ke antena penerima Rx akan mengalami bermacam-macam perlakuan yang disebabkan oleh media perambatannya. Selain ada energi yang langsung dipancarkan dari Tx ke Rx, ada juga sebagian energi yang mengalami refleksi, difraksi dan scattering yang dipengaruhi oleh benda yang ada di lingkungan sekitarnya. Sehingga setiap perubahan posisi Tx maupun Rx akan berpengaruh terhadap perubahan total penjumlahan sinyal terima. Multipath merupakan hal yang seharusnya dihindari dalam system komunikasi wireless, hal ini dikarenakan dapat memberikan kerugian dalam sistem transmisi. Fenomena multipath dapat kita amati dalam kehidupan sehari- Paniel F. Silitonga : Studi Analisa Unjuk Kerja Sistem V-Blast Dalam Ruangan Yang Menggunakan..., 2008 USU Repository © 2008 hari misal pada alat telepon seluler kita. Gambar 2.4 merupakan ilustrasi terjadinya multipath. Dari gambar terlihat bahwa dengan adanya lintasan jamak tersebut akan mengakibatkan sinyal informasi yang dikirim dari Transmitter Tx ke Receiver Rx akan diterima berulang kali dengan level daya yang berbeda dan dengan jeda waktu yang berbeda pula. Dengan adanya multipath, maka komponen sinyal yang diterima pada sisi Receiver Rx dapat berupa sinyal yang datangnya secara direct path yaitu sinyal yang dalam perambatannya langsung ke arah penerima dan ada yang berupa sinyal indirect path yaitu sinyal yang datang ke penerima tidak secara langsung melainkan melewati pantulan, pembiasan, ataupun scattering seperti pada Gambar 2.4. Gambar 2.4 Ilustrasi terjadinya multipath Sinyal yang direct path datang pada sisi penerima paling awal daripada komponen sinyal indirect path dengan level daya paling besar karena path loss nya paling rendah sebab melewati lintasan terpendek. Hal ini berbeda dengan sinyal Indirect path yang datangnya terdapat jeda dan level daya berkurang karena rugi-rugi lintasan path loss, sinyal indirect path akan tiba ke penerima dengan waktu yang bervariasi. Paniel F. Silitonga : Studi Analisa Unjuk Kerja Sistem V-Blast Dalam Ruangan Yang Menggunakan..., 2008 USU Repository © 2008 Untuk propagasi dalam ruang, efek multipath ini sangat tergantung dari ukuran luas suatu ruangan dan kondisi suatu ruangan. Ruangan dengan luas yang sempit akan menghasilkan efek multipath yang berbeda dengan ruangan yang luas. Begitu juga dengan ruangan yang didalamnya terdapat perabot yang kebanyakan terbuat dari kayu akan menghasilkan efek multipath yang berbeda pula dengan ruangan yang didalamnya terdapat perabot yang kebanyakan terbuat dari logam atau metal. Efek multipath ini merupakan suatu hal yang merugikan dalam sistem komunikasi wireless terutama dalam sistem propagasi indoor. Salah satu dari efek negatif dari multipath adalah terjadinya pelemahan sinyal yang diterima pada sisi receiver yang diakibatkan karena adanya perbedaan phase sinyal, hal ini dimungkinkan karena sinyal yang mangalami refleksi akan mengalamai pergeseran phase yang besar. Selain itu perubahan fase dan amplitudo komponen lintasan jamak multipath yang tidak teratur acak dapat menyebabkan terjadinya Inter Simbol Interference ISI. Berdasarkan lintasannya sinyal yang diterima oleh Rx dibedakan menjadi dua yakni diterima secara langsung LOS dan diterima secara tidak langsung NLOS. Propagasi Line of Sigth LOS disebut juga propagasi gelombang langsung dimana gelombang dipancarkan langsung oleh antena Tx ke antena Rx, dan mempunyai keterbatasan pada jarak garis pandang sehingga faktor ketinggian antena merupakan hal yang sangat perlu dipertimbangkan. Paniel F. Silitonga : Studi Analisa Unjuk Kerja Sistem V-Blast Dalam Ruangan Yang Menggunakan..., 2008 USU Repository © 2008

2.2 Sistem MIMO

Teknik yang menggunakan susunan antena pengirim dan penerima yang lebih dari satu dapat menawarkan kapasitas tinggi untuk sistem komunikasi nirkabel saat ini dan masa yang akan datang. Sistem multi input multi output MIMO memberikan peningkatan linier dari kapasitas dengan jumlah elemen antena dan juga menawarkan peningkatan sistem dibanding dengan over single input single output SISO.

2.2.1 Sistem multiple antena konvensional

Ada beberapa sistem multiple antena konvensional yaitu SISO, SIMO, MISO, dan MIMO.

2.2.1.1 Single Input Single Output SISO

Sistem ini banyak digunakan oleh masyarakat pada umumnya. Sistem ini menggunakan antena pemancar dan penerima tunggal untuk mentransmisikan sinyal melalui kanal komunikasi. Model sistem SISO dapat dilihat pada Gambar 2.5. Gambar 2.5 SISO Channel