Karakteristik Mobile Fading

Rayleigh fading juga disebut multipath fading dalam lingkungan radio bergerak. Ketika gelombang multipath bangkit kembali  karena bangunan dan rumah-rumah dan sebagainya, membentuk banyak standing-wave di ruang angkasa, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Standing-wave yang  bersama-sama dijumlahkan dan menjadi struktur irregular wave-fading . Ketika sebuah unit mobile masih berdiri, penerima yang hanya menerima kekuatan sinyal di tempat itu, sehingga diamati sinyal konstan . Ketika unit ponsel bergerak, struktur fading dari gelombang dalam ruang diterima. Ini adalah multipath fading. Fading tercatat menjadi secepat kendaraan bergerak dan lebih cepat.

Sebuah lingkungan mobile radio , dua bagian (a) propagation loss,(b) multipath fading

Gambar 1, Sebuah lingkungan mobile radio , dua bagian (a) propagation loss, (b) multipath fading

Mobile radio multipath fading ditunjukkan pada Gambar.1 menjelaskan mekanisme Fading. Jari-jari daerah scatterer aktif pada 850 MHz dapat diperoleh secara tidak langsung. Radius kira-kira 100 panjang gelombang. Wilayah scatterer aktif selalu bergerak dengan unit mobile sebagai pusatnya.

Pertama kali memperkenalkan gelombang sinus dalam skala log  (Persamaan 1):

 y=10 cosβx dB 

Plot linear dan plot log dari gelombang sinus ( a) Dalam skala linear , . ( B ) dalam skala log

Gambar 2, Plot linear dan plot log dari gelombang sinus ( a) Dalam skala linear . ( B ) dalam skala log

Sebuah plot log dari gelombang sinus dari Pers. (1) ditunjukkan pada Gambar. 2a. Ekspresi linear dari persamaan  (1) kemudian ditunjukkan pada Gambar  2b. Bentuk gelombang simetris dalam plot log menjadi suatu bentuk gelombang simetris ketika diplot pada skala linear. Hal ini menunjukkan bahwa gelombang sinus gelombang dalam skala log menjadi gelombang yang sama sekali berbeda ketika diekspresikan pada skala linear dan sebaliknya. Dua gelombang sinus, gelombang insiden bergerak sepanjang sumbu x- (bejalan ke kiri) dan gelombang yang dipantulkan bergerak dalam arah yang berlawanan, dapat dinyatakan sebagai

persamaan 2

persamaan 2

 dan

persamaan 3

persamaan 3

di mana
ω = frekuensi sudut
β = bilangan gelombang ( = 2π / λ )
2δ = waktu – fase utama e1 terhadap e0 pada x = 0

Dua gelombang membentuk pola standing-wave (Persamaan 4)

e=e0+e1=Re j(ωt+δ+ω)

di mana φ adalah sudut fase dua gelombang pada x ≠ 0 , dan R amplitudo menjadi

Persamaan 5

Persamaan 5

dua kasus dan asumsi δ = 0

Kasus 1

E0 = 1 , E1 = 1 , yaitu , koefisien refleksi = 1 ,

Persamaan 6

Persamaan 6

dan Persamaan 7  R=2 cosβx

Kasus 2

E0 = 1 , E1 = 0,5 , yaitu , koefisien refleksi = 0,5 , SWR = 3 , dan

Persamaan 7

Persamaan 8

Ekspresi linear Pers. (7) dan (8) ditunjukkan pada Gambar 3a. Ekspresi log-skala Pers. Pers. (7) dan (8) Bentuk gelombang dari Gambar 3b adalah tanda pertama dari fading signal, yang menyerupai fading signal nyata.

Plot linear dan plot log dari standing wave ( a) Dalam skala linear , . ( B ) dalam skala log

Gambar 3, Plot linear dan plot log dari standing wave ( a) Dalam skala linear , . ( B ) dalam skala log

Fading terjadi pada penerimaan sinyal ketika unit mobile bergerak. Yang pertama order statistik, seperti distribusi tenaga probabilitas cumulative distribution function (CDF) dan bit error rate,yang independen dari waktu. Orde kedua statistik, seperti level crossing rate, durasi rata-rata fading, dan word error rate, adalah waktu fungsi atau kecepatan-terkait fungsi. Format sinyal data didasarkan pada karakteristik ini.

Karakteristik Fading. ( a) CDF

Gambar 4 ( a) CDF, Karakteristik Fading. 

Beberapa data dapat ditemukan dari Gambar. 4a, cumulative distribution function (CDF), dan Gambar. 4b, level crossing rate. Dalam Gambar. 4a, persamaan CDF untuk Rayleigh fading digunakan sebagai berikut

Persamaan 9

Persamaan 9

dan

Persamaan 10

Persamaan 10

dimana R2 dan L adalah nilai mean square dan daya rata-rata, masing-masing. Dalam Gambar. 4a, sekitar 9 persen dari total sinyal di bawah level -10 dB sehubungan dengan daya rata-rata. 4b,  level crossing rate  (LCR) pada tingkat R adalah

Persamaan 11

Persamaan 11

mana nR adalah LCR dinormalisasi yang independen dari panjang gelombang dan kecepatan mobil. Pada tingkat -10 dB, n0 = 0,3 dapat ditemukan dari Gambar. 4b. Asumsikan bahwa sinyal 850MHz diterima pada unit mobile dengan kecepatan 24 km / jam (15 mil / jam). Kemudian

Persamaan 12

Persamaan 12

 dan

Persamaan 13

Persamaan 13

Oleh karena itu , pada frekuensi seluler 800 MHz dan kecepatan kendaraan 15 mil / jam , tingkat penyeberangan adalah 15 per detik .Hal ini mudah diingat .Durasi rata-rata fade adalah

Persamaan 14

Persamaan 14

Persamaan ( 14) diplot pada Gambar . 4c , di mana t0 dan tR juga ditampilkan .Sebuah dB t – 10 , durasi rata-rata fade adalah

Persamaan 15

Persamaan 15

Level crossing rate

Gambar 4 (b), Level crossing rate

Rata-rata durasi fade

Gambar 4 (c), Rata-rata durasi fade

Sekarang tingkat daya rata-rata memainkan peran penting dalam menentukan statistik. Oleh karena itu, harus ditentukan oleh desain sistem. Statistik orde kedua fenomena fading yang paling berguna untuk merancang format sinyal untuk sistem selular. Setelah format sinyal ditentukan, kita dapat menghitung bit error rate dan word error rate dan menemukan cara untuk mengurangi error rate.

Delay spread.
Dalam lingkungan radio mobile, sebagai akibat dari fenomena refleksi multipath, sinyal yang dikirimkan dari sebuah cell site dan tiba di unit mobile akan berasal dari jalur yang berbeda, dan karena setiap jalur memiliki panjang jalan yang berbeda, waktu kedatangan untuk setiap jalur berbeda. Untuk dorongan ditransmisikan pada cell site, pada saat impuls ini diterima di unit ponsel, maka tidak ada lagi dorongan melainkan pulsa dengan lebar penyebaran yang kita sebut delay spread. Data yang diukur menunjukkan bahwa delay spread rata-rata yang berbeda di berbagai jenis lingkungan.

2

2

Bandwidth Koherensi .
Bandwidth koherensi adalah bandwidth didefinisikan di mana baik amplitudo atau fase dari dua sinyal yang diterima memiliki tingkat kesamaan yang tinggi. Delay spread fenomena adalah natural, dan bandwidth koherensi adalah ciptaan didefinisikan terkait dengan delay spread.

Sebuah bandwidth koherensi untuk dua amplitudo memudar dari dua sinyal yang diterima

rumus 1

rumus 1

Sebuah bandwidth koherensi untuk dua fase acak dua sinyal yang diterima

Rumus 2

Rumus 2

This entry was posted in Telekomunikasi, Tutorial and tagged , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s