Teknik kombining adalah metode untuk mengkombinasikan sinyal informasi yang sama namun mengalami fading yang berbeda sehingga akhirnya didapatkan satu sinyal informasi hasil kombinasi. Algoritma kombining secara umum diberikan gambaran dibawah  ini. Algoritma kombining yang ada dibedakan dari cara operasi perkalian faktor gain dengan sinyalnya.

Gambar. Pemodelan Umum Teknik Combining

Terdapat 3 jenis teknik diversity combining yang digunakan untuk menggunakan menghubungkan berbagai macam skema diversitas, yaitu

  1. Selection Combining (SC)
  2. Equal Gain Combining (EGC)
  3. Maximal Ratio Combining (MRC)

Selection Diversity

Pendekatan pertama sinyal kombining adalah algoritma selection combining (SC). Salah satu teknik alternatif untuk mendapatkan sinyal SNR yang paling tinggi yang diterima dengan mendeteksi dari multiple antena. Persamaan dapat  ditulis dari faktor bobot berikut :

\alpha_{k}=1 \ \ \ \ \ \ \gamma _{k}>\gamma _{k^{'}}, \Delta k^{'}\neq k

Dimana, \gamma _{k}\approx P\left |h \right |^{2}/\sigma _{k}^{2}. Nilai antena yang memiliki pembobotan SNR paling tinggi bernilai 1, sementara antena lainnya yang tidak lebih tinggi memiliki pembobotan bernilai 0. Maka untuk hasil SNR pada selection combining dapat ditulis pada persamaan :

\gamma _{SC}=\max_{k=1,...,N_{r}}\gamma _{k}

Dimana, \gamma _{SC} adalah sinyal hasil SC pada penerima, sedangkan γ_k merupakan sinyal yang diterima pada penerima.

Gambar Selection Combining

 

Equal Gain Combining

Pada teknik equal gain combining setiap sinyal yang diterima pada sejumlah antena akan dilakukan perkalian dari faktor pembobotan kompleks yang dikompensasi dari rotasi phase dari setiap kanal.

Faktor pembobotan komplek dapat ditulis pada persamaan :

\alpha_{k}=e^{-j\phi k} \ \ \ \ \ \ k=1,2,..,N_r

Pada teknik ini akan didapatkan phase yang koheren pada penerima dan meningkatkan sinyal di penerima. Dengan catatan bahwa magnitude dari faktor pembobotan  \left | \alpha _1 \right |,\left | \alpha _2 \right |,...,\left | \alpha N_r \right | memiliki nilai yang sama dan tidak bergantung pada nilai SNR  dari setiap linknya

Hasil luaran dari equal gain combing (EGC)

Z_{EGC}\left [ n \right ] =\sum_{k=1}^{N_r}\alpha _ky_k\left [ n \right ]

Untuk nilai SNR pada hasil luaran equal-gain combining adalah :

\gamma _{EGC}=\frac{E\left [ \left | \sqrt{P}(\sum_{k=1}^{N_r}\left | h_k \right |)x\left [ n \right ] \right | ^{2}\right ]}{E\left [ \left |\sum_{k=1}^{N_r} e^{-j\phi k} w_k\left [ n \right ]\right |^2 \right ]} \\ =\frac{P(\sum_{k=1}^{N_r}\left | h_k \right |)^2}{\sum_{k=1}^{N_r}\sigma _{k}^{2}}

Pada gambar dibawah merupakan ilustrasi equal gain combining bekerja, teknik ini merupakan teknik combining yang menjumlahkan se­mu­­­a sinyal informasi yang diterima. Setelah semua sinyal yang di­­­te­­­rima dijumlahkan, selanjutnya hasil penjumlahan dari sinyal ter­­­se­but akan dideteksi untuk mendapatkan estimasi data yang di­ki­­rim­­kan. Teknik ini lebih baik daripada teknik selective combining karena pa­­­da teknik ini semua sinyal yang diterima diproses secara simul­tan untuk mengestimasi data yang dikirimkan.


equal gain combining

Gambar Equal Gain Combining

Maximal Ratio Combining

Teknik MRC ini merupakan teknik yang terbaik dari ketiga teknik combining. Hal ini dikarenakan pada teknik ini semua sinyal yang diterima diproses secara simultan, selain itu setiap sinyal dikalikan dengan konjugasi koefisien kanal masing-masing sinyal.
Untuk EGC dan SC menggunakan channel state information (CSI) untuk menentukan faktor pembobotan, hanya saja dengan faktor pembobotan tidak dapat menghasilkan nilai yang optimal. Untuk mengatasi konsep multiple antena yang bersifat spatial diversity dengan memilih faktor pembobotan yang maksimal dari SNR yang diterima, dengan nilai error yang lebih rendah. Oleh karena itu maximal ratio combining (MRC) dipilih untuk mengatasi permasalahan tersebut. Faktor pembobotan dari MRC adalah :

\alpha _{k}=\frac{h_{k}^{*}}{\sigma _{k}^{2}}=\frac{\left | h_k \right |e^{-j\phi k}}{\sigma _{k}^{2}}, \ \ \ \ \ untuk \ k=1,...,N_r

Sementara untuk hasil SNR dari MRC :

\gamma_{MRC}=\frac{P(\sum_{k=1}^{N_r}\frac{\left | h_k \right |^2}{\sigma _{k}^{2}})^2}{E\left [ \left |\sum_{k=1}^{N_r}(h_{k}^{*} / \sigma _{k}^{2}) w_k\left [ n \right ]\right | ^2\right ]} = \sum_{k=1}^{N_r}\gamma _{k}

MRC

Gambar Maximal Ratio Combining

Pada gambar diatas merupakan teknik ini hampir sama dengan teknik equal gain combining, yaitu menjumlahkan semua sinyal informasi yang diterima kemudian hasil penjumlahan tersebut dideteksi untuk mendapatkan estimasi data yang dikirimkan. Perbedaan teknik ini dengan teknik equal gain combining yaitu pada teknik MRC setiap sinyal yang diterima akan dikalikan dengan nilai konjugasi dari koefisien kanal yang telah dilalui.