Kanal Fading

Kanal Fading merupakan karakterisktik utama dalam propagasi radio bergerak. Fading dapat didefinisikan sebagai perubahan fase, polarisasi dan atau level dari suatu sinyal terhadap waktu. Definisi dasar dari fading yang paling umum adalah yang berkaitan dengan mekanisme propagasi yang melibatkan refraksi, refleksi, difraksi, hamburan dan redaman dari gelombang radio. Pada sistem komunikasi bergerak terdapat dua macam fading yaitu short term fading dan long term fading.Short term fading sebagian besar disebabkan oleh pantulan multipath suatu gelombang transmisi oleh penghambur lokal seperti rumah-rumah, gedung-gedung dan bangunan lain atau oleh halangan lain seperti hutan (pepohonan) yang mengelilingi suatu unit bergerak tetapi tidak oleh gunung atau bukit yang terletak diantara lokasi pemancar dan penerima.

Gambar Time Spreading

Karena rendahnya antena MS dan adanya struktur bangunan yang mengelilingi MS, menyebabkan fluktuasi yang cepat pada penjumlahan sinyal-sinyal multipath menurut distribusi statistik yang disebut distribusi Rayleigh yang dikenal dengan Rayleigh fading. Fading yang terjadi secara lambat akibat pengaruh efek bayangan dari berbagai halangan disebut fading lambat (shadowing). Fading ini mengakibatkan fluktuasi level daya yang diterima selama MS bergerak. Karakteristik pertama dari medium multipath adalah penyebaran waktu atas sinyal yang ditransmisikan melalui kanal. Karakteristik kedua adalah akibat variasi waktu dalam stuktur medium. Sebagai hasil dari variasi waktu ini, sifat multipath berubah terhadap waktu, sebab jika sinyal pulsa ditransmisikan lagi, maka terjadi perubahan pada deretan sinyal terima. Variasi waktu muncul tidak dapat diprediksi terhadap pengguna kanal, sehingga kanal multipath berubah terhadap waktu.

Time Varying : Fluktuasi amplitudo disebabkan superposisi konstruktif dan destruktif dari sinyal yang diterima
Time spreading : Perbedaan waktu kedatangan sinyal akibat perbedaan lintasan.

Fading disebabkan oleh konstruksi dan destruksi penambahan sinyal dari beberapa jalur propagasi. Kanal response impuls dapat disederhakan menjadi sebagai berikut :
$h=\sum_{i}a_{i}.e^{j\phi _{i}}.\delta (t-\tau _{i})$
dimana h adalah koefisien kanal fading yang bersifat komplex, $a_{i}$ adalah amplitudo, $\phi _{i}$ adalah fase, $\tau _{i}$ adalah delay

Beberapa penyebab terjadinya kanal fading dapat disebabkan sebagai berikut :

Pathloss : Sinyal atenuasi, pengurangan level sinyal yang diterima pada receiver karena di pengaruhi jarak antara transmitter dan receiver.
Shadowing Loss : Mengabsorsi sinyal yang teradiasi dengan struktur scattering. Fungsi dari shadowing bersifat variabel random dengan distribusi lognormal
Fading Loss : Kombinasi dari multipath propagasi dan pengaruh dari efek frekuensi doppler yang dapat menyebabkan fluktuasi daya penerimaan.

$T_{s}$ = Waktu yang dibutuhkan sinyal dikirimkan
$B_{x}$ = Bandwidth Sinyal
$T_{c}$ = Waktu koheren
$B_{c}$ = Bandwidth koheren
${B_{D}}$ = Bandwidth Doppler/ Doppler Shift
${T_{D}}$ = Waktu Doppler / Delay Spread