KARAKTERISTIK PROPAGASI GELOMBANG RADIO TELEKOMUNIKASI

Karakteristik propagasi radio terdiri dari  :

  • Multipath Fading
  • Shadowing
  • Difraksi
  • Model propagasi
KARAKTERISTIK PROPAGASI GELOMBANG

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 :
    ! Redaman propagasi, yang merupakan selisih antara daya kirim dan daya terima.
    ! Fading, yang merupakan fluktusai daya yang sampai ke penerima Pemodelan propagasi dapat dikategorikan menjadi empat macam, yaitu :
    1. Model Analisis Sederhana :
    a. Free Space Loss Analysis
    b. Refleksi
    c. Difraksi knife-edge
    Model ini digunakan pada kasus-kasus khusus pada lintasan individu, semisal microwave link, dll

2. Model area :
a. Okumura-Hatta
b. 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 method
b. Tech Note 101
c. Longley-Rice
Pemodelan ini berdasarkan pendekatan analitis dan digunakan untuk analisis coverage serta perencanaan sel secara detail.

4. Model Variabilitas lokal :
a. Distribusi Rayleigh
b. Distribusi Rician
c. Distribusi Normal
d. 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.
Fenomena dari propagasi gelombang di medium dapat dijelaskan sebagai berikut berdasarkan macam-macam objek yang mempengaruhinya :
1. Lingkungan, menyebabkan terjadinya efek :
! Refleksi : terjadi jika sinyal mengenai objek yang mempunyai dimensi lebih besar dibandingkan panjang gelombang sinyal. Refleksi bisa bersifat konstruktif dan juga destruktif
! Difraksi : terjadi jika sinyal mengenai objek yang mempunyai bentuk yang tajam.
! Scattering : terjadi jika sinyal mengenai objek yang mempunyai dimensi lebih kecil dibandingkan panjang gelombang sinyal. Menyebabkan energy menyebar kesegala arah.
2. Atmosphere bumi, menyebabkan terjadinya efek :
! Refleksi dari lapisan ionosfer bumi, diabaikan dalam wireless cellular system
! Attenuasi akibat hujan, bukan faktor utama dalam wireless cellular system
! Difraksi, refleksi, hamburan dan ducting, dapat terjadi pada wireless cellular system

image

Fading merupakan gejala yang dirasakan oleh penerima akibat adanya fluktuasi level daya sinyal yang diterima oleh receiver. 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 fenomena ini menyebabkan efek :
! Fading, yaitu fluktuasi sinyal di penerima
! 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 :
! Rician, jika sinyal yang dominan sampai ke penerima adalah sinyal yang bersifat Line Of Sight (direct path).
! 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 :
! 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.

image

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

image

image

Refleksi, Terjadi jika sudut kedatangan sinyal langsung dan sinyal pantul kecil, dimana koefisien refleksi =1 dan refleksi menyebabkan phase gelombang berubah 1800.

image

Pada pemodelan loss propagasi berdasarkan karaketeristik area dapat dianalisis menggunakan pendekatan :
1. Model Okumura-Hatta
2. Model COST-231 (Walfisch-Ikegami)
Penjelasan dari masing-masing model adalah sebagai berikut :

Model Okumura-Hatta
Pemodelan Okumura-Hata merupakan formula empirik untuk estimasi mean path loss propagasi sinyal berdasarkan hasil pengukuran Okumura terhadap propagasi sinyal di kota Tokyo. Oleh Hata hasil pengukuran tersebut didekati dengan suatu formula umum untuk lokasi urban dan beserta beberapa pengkoreksiannya. Pendekatan ini dipakai luas di Eropa dan Amerika Utara untuk desain sistem pada band 800 Mhz – 900 MHz. Dari hasil penelitian yang ada harga path loss dari pendekatan ini untuk daerah urban di Inggris, Kanada dan Amerika Serikat mempunyai harga 10 dB lebih rendah, tetapi untuk daerah suburban cukup sesuai.
Perhitungan Path Loss berdasarkan kriteria :

image

image

Model COST-231 / Walfisch-Ikegami (WIM)

Model ini adalah hasil dari penelitian dibawah badan Cooperation Scientific and Technical Research (COST) dengan kode project COST-231, yang kemudian diadopsi oleh ITU untuk standard selular dan PCS. Pemodelan COST-231 atau disebut juga pemodelan Walfisch-Ikegami adalah kombinasi antara model empiris dan semideterministik untuk estimasi mean path loss
pada daerah urban.
Model ini cukup baik untuk estimasi path loss dengan frekuensi operasi 800 – 2000 MHz dan jarak tempuh 0.02 – 5 km.
Pada aplikasinya dapat digunakan pada sistem GSM dan CDMA jika ingin memasukkan unsur tambahan tinggi gedung rata-rata, separasi antar gedung lebar jalan, sudut kedatangan sinyal terhadap jalan.

image

image

image
Bersambung ke level-2

About these ads

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 4.796 pengikut lainnya.

%d bloggers like this: