Kaca iki njlèntrèhaké dhasar-dhasar Fading lan jinis-jinis fading ing komunikasi nirkabel. Jinis Fading dipérang dadi fading skala gedhé lan fading skala cilik (multipath delay spread lan doppler spread).
Fading rata lan fading milih frekuensi minangka bagéan saka fading multipath, déné fading cepet lan fading alon minangka bagéan saka fading panyebaran doppler. Jinis fading iki diimplementasikaké miturut distribusi utawa model Rayleigh, Rician, Nakagami lan Weibull.
Pambuka:
Kaya sing wis dingerteni, sistem komunikasi nirkabel kasusun saka pemancar lan panrima. Jalur saka pemancar menyang panrima ora lancar lan sinyal sing dikirim bisa ngalami macem-macem atenuasi kalebu rugi jalur, atenuasi multi jalur, lan liya-liyane. Atenuasi sinyal liwat jalur kasebut gumantung saka macem-macem faktor. Yaiku wektu, frekuensi radio, lan jalur utawa posisi pemancar/panrima. Saluran antarane pemancar lan panrima bisa beda-beda wektu utawa tetep gumantung apa pemancar/panrima tetep utawa obah siji lan sijine.
Apa kuwi luntur?
Variasi wektu saka daya sinyal sing ditampa amarga owah-owahan ing medium utawa jalur transmisi dikenal minangka fading. Fading gumantung saka macem-macem faktor kaya sing kasebut ing ndhuwur. Ing skenario tetep, fading gumantung saka kahanan atmosfer kayata udan, bledhek, lan liya-liyane. Ing skenario mobile, fading gumantung saka alangan ing jalur sing beda-beda gumantung saka wektu. Alangan kasebut nggawe efek transmisi sing kompleks kanggo sinyal sing dikirim.
Gambar-1 nggambarake grafik amplitudo lawan jarak kanggo jinis fading alon lan fading cepet sing bakal dirembug mengko.
Jinis-jinis sing luntur
Ngelingi maneka warna gangguan sing ana gandhengane karo saluran lan posisi pemancar/panrima, ing ngisor iki jinis-jinis fading ing sistem komunikasi nirkabel.
➤Fading Skala Gedhe: Iki kalebu efek ilang jalur lan bayangan.
➤Fading Skala Cilik: Iki dipérang dadi rong kategori utama yaiku panyebaran wektu tundha multipath lan panyebaran doppler. Penyebaran wektu tundha multipath luwih dipérang dadi fading rata lan fading selektif frekuensi. Penyebaran Doppler dipérang dadi fading cepet lan fading alon.
➤Model fading: Jinis fading ing ndhuwur diimplementasikake ing macem-macem model utawa distribusi sing kalebu Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull, lan liya-liyane.
Kaya sing kita ngerteni, sinyal fading kedadeyan amarga pantulan saka lemah lan bangunan sakubenge uga sinyal sing kasebar saka wit-witan, wong, lan menara sing ana ing area sing amba. Ana rong jinis fading yaiku fading skala gedhe lan fading skala cilik.
1.) Pudar Skala Gedhe
Fading skala gedhe kedadeyan nalika ana alangan ing antarane pemancar lan panrima. Jinis gangguan iki nyebabake pengurangan kekuatan sinyal sing signifikan. Iki amarga gelombang EM dibayangi utawa diblokir dening alangan. Iki ana gandhengane karo fluktuasi sinyal sing gedhe sajrone jarak.
1.a) Kehilangan jalur
Kehilangan jalur ruang bebas bisa diungkapake kaya ing ngisor iki.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Ngendi,
Pt = Daya transmisi
Pr = Daya panampa
λ = dawa gelombang
d = jarak antarane antena pemancar lan antena panrima
c = kecepatan cahya yaiku 3 x 108
Saka persamaan kasebut, iki nuduhake yen sinyal sing dikirim bakal saya suda amarga sinyal kasebut kasebar ing area sing saya amba saka ujung transmisi menyang ujung panrima.
1.b) Efek bayangan
• Iki diamati ing komunikasi nirkabel. Shadowing yaiku penyimpangan daya sinyal EM sing ditampa saka nilai rata-rata.
• Iki minangka akibat saka alangan ing dalan antarane pemancar lan panrima.
• Iku gumantung saka posisi geografis uga frekuensi radio gelombang EM (ElektroMagnetik).
2. Fading Skala Cilik
Fading skala cilik ana hubungane karo fluktuasi cepet saka kekuwatan sinyal sing ditampa sajrone jarak sing cendhak banget lan wektu sing cendhak.
Adhedhasarpanyebaran wektu tundha multipathAna rong jinis fading skala cilik yaiku fading datar lan fading selektif frekuensi. Jinis fading multipath iki gumantung saka lingkungan propagasi.
2.a) Pudar rata
Saluran nirkabel diarani flat fading yen nduweni gain konstan lan respon fase linier liwat bandwidth sing luwih gedhe tinimbang bandwidth sinyal sing dikirim.
Ing jinis fading iki, kabeh komponen frekuensi saka sinyal sing ditampa fluktuasi kanthi proporsi sing padha bebarengan. Iki uga dikenal minangka fading non-selektif.
• Sinyal BW << Saluran BW
• Periode simbol >> Sebaran Tunda
Efek saka flat fading katon minangka penurunan SNR. Saluran flat fading iki dikenal minangka saluran sing beda-beda amplitudo utawa saluran narrowband.
2.b) Fading selektif frekuensi
Iki mengaruhi komponen spektral sing beda-beda saka sinyal radio kanthi amplitudo sing beda-beda. Mula diarani selective fading.
• Sinyal BW > Saluran BW
• Periode simbol < Sebaran Tunda
Adhedhasarpanyebaran dopplerAna rong jinis fading yaiku fading cepet lan fading alon. Jinis fading panyebaran doppler iki gumantung saka kecepatan seluler yaiku kecepatan panrima gegayutan karo pemancar.
2.c) Luntur kanthi cepet
Fenomena fading cepet diwakili dening fluktuasi sinyal sing cepet ing area cilik (yaiku bandwidth). Nalika sinyal teka saka kabeh arah ing bidang, fading cepet bakal diamati kanggo kabeh arah gerakan.
Fading cepet kedadeyan nalika respon impuls saluran owah kanthi cepet banget sajrone durasi simbol.
• Penyebaran doppler sing dhuwur
• Periode simbol > Wektu koherensi
• Variasi Sinyal < Variasi Saluran
Parameter iki nyebabake dispersi frekuensi utawa fading selektif wektu amarga panyebaran doppler. Fading cepet minangka asil saka pantulan obyek lokal lan gerakan obyek relatif marang obyek kasebut.
Ing fading cepet, sinyal panrima yaiku jumlah saka pirang-pirang sinyal sing dipantulake saka macem-macem permukaan. Sinyal iki minangka jumlah utawa bedane pirang-pirang sinyal sing bisa konstruktif utawa destruktif adhedhasar owah-owahan fase relatif ing antarane. Hubungan fase gumantung saka kecepatan gerakan, frekuensi transmisi, lan dawa jalur relatif.
Fading sing cepet ngganggu bentuk pulsa baseband. Distorsi iki linier lan nggaweISI(Interferensi Simbol Antar). Ekualisasi adaptif nyuda ISI kanthi mbusak distorsi linier sing disebabake dening saluran.
2.d) Luntur alon
Luntur alon iku akibat saka bayangan bangunan, bukit, gunung, lan obyek liyane ing sadhuwure dalan.
• Sebaran Doppler Rendah
• Simbol periode <
• Variasi Sinyal >> Variasi Saluran
Implementasi model Fading utawa distribusi fading
Implementasi model fading utawa distribusi fading kalebu Rayleigh fading, Rician fading, Nakagami fading lan Weibull fading. Distribusi utawa model saluran iki dirancang kanggo nggabungake fading ing sinyal data baseband miturut syarat profil fading.
Rayleigh luntur
• Ing model Rayleigh, mung komponen Non Line of Sight (NLOS) sing disimulasikake antarane pemancar lan panrima. Diasumsikake yen ora ana jalur LOS antarane pemancar lan panrima.
• MATLAB nyedhiyakake fungsi "rayleighchan" kanggo simulasi model saluran rayleigh.
• Daya kasebut kasebar kanthi eksponensial.
• Fase kasebut kasebar kanthi seragam lan ora gumantung saka amplitudo. Iki minangka jinis Fading sing paling akeh digunakake ing komunikasi nirkabel.
Rician sing luntur
• Ing model Rician, komponen Line of Sight (LOS) lan non Line of Sight (NLOS) disimulasikake antarane pemancar lan panrima.
• MATLAB nyedhiyakake fungsi "ricianchan" kanggo simulasi model saluran rician.
Nakagami luntur
Saluran fadding Nakagami minangka model statistik sing digunakake kanggo njlèntrèhaké saluran komunikasi nirkabel ing ngendi sinyal sing ditampa ngalami fading multipath. Iki makili lingkungan kanthi fading moderat nganti parah kayata wilayah kutha utawa pinggiran kutha. Persamaan ing ngisor iki bisa digunakake kanggo simulasi model saluran fading Nakagami.
• Ing kasus iki kita nyebutake h = r*ejΦlan sudut Φ kasebar rata ing [-π, π]
• Variabel r lan Φ dianggep saling bebas.
• PDF Nakagami ditulis kaya ing ndhuwur.
• Ing pdf Nakagami, 2σ2= E{r2}, Γ(.) iku fungsi Gamma lan k >= (1/2) iku angka fading (derajat kebebasan sing ana gandheng cenenge karo jumlah variabel acak Gaussion sing ditambahake).
• Iki wiwitane dikembangake kanthi empiris adhedhasar pangukuran.
• Daya panrima sesaat disebarake nganggo Gamma. • Kanthi k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull luntur
Saluran iki minangka model statistik liyane sing digunakake kanggo njlèntrèhaké saluran komunikasi nirkabel. Saluran fading Weibull umumé digunakake kanggo makili lingkungan kanthi macem-macem jinis kondisi fading kalebu fading sing ringkih lan parah.
Ngendi,
2σ2= E{r2}
• Distribusi Weibull makili generalisasi liyané saka distribusi Rayleigh.
• Nalika X lan Y iku variabel gaussian rata-rata nol, amplop R = (X2+ Y2)1/2yaiku Rayleigh sing disebarake. • Nanging amplop ditetepake R = (X2+ Y2)1/2, lan pdf (profil distribusi daya) sing cocog yaiku distribusi Weibull.
• Persamaan ing ngisor iki bisa digunakake kanggo simulasi model fading Weibull.
Ing kaca iki, kita wis ngrembug macem-macem topik babagan fading, kayata apa iku saluran fading, jinis-jinis fading, model fading, aplikasi, fungsi, lan liya-liyane. Informasi sing diwenehake ing kaca iki bisa digunakake kanggo mbandhingake lan ngerteni bedane antarane fading skala cilik lan fading skala gedhe, bedane antarane fading rata lan fading selektif frekuensi, bedane antarane fading cepet lan fading alon, bedane antarane fading rayleigh lan fading rician, lan liya-liyane.
E-mail:info@rf-miso.com
Telpon: 0086-028-82695327
Situs web: www.rf-miso.com
Wektu kiriman: 14 Agustus 2023
