Abstrak
Dalam sistem komunikasi radio gelombang mikro, sinyal yang diterima seringkali mengalami gangguan seperti fading multipath, ducting atmosfer, dan interferensi. Oleh karena itu, teknik diversity diperlukan untuk meningkatkan kestabilan koneksi, kualitas sinyal, serta keandalan sistem komunikasi. Artikel ini membahas berbagai jenis teknik diversity yang dapat diterapkan pada komunikasi gelombang mikro, antara lain frequency diversity, time diversity, space diversity, angle diversity, dan polarization diversity. Setiap teknik dijelaskan prinsip kerja, manfaat, serta penerapannya dalam sistem microwave link modern.
Pendahuluan
Meskipun komunikasi nirkabel menawarkan fleksibilitas tinggi, sistem ini sangat rentan terhadap gangguan. Oleh karena itu, teknik diversity menjadi sangat penting. Dengan memanfaatkan beberapa jalur sinyal independen agar menjaga kestabilan koneksi, mengurangi dropped calls, dan memastikan transmisi data lebih stabil.
Teknik Diversity dalam Komunikasi Nirkabel
1) Frequency Diversity
Frequency diversity memanfaatkan beberapa frekuensi carrier dalam pengiriman sinyal. Sumber (transmitter) mengirimkan sinyal informasi ke penerima (receiver) dengan frekuensi pembawa (carrier) yang bervariasi. Destination menerima beberapa sinyal lalu menggabungkannya untuk memperoleh estimasi data.
Syarat utama frequency diversity:
Ξf>Bc
Dimana Ξf adalah selisih carrier frequency dan Bc bandwidth koheren kanal. Semakin besar selisih Ξf dari Bc, semakin kecil korelasi antar kanal.
Sebagai contoh, dalam WCDMA yang menggunakan bandwidth 5 MHz cenderung memiliki system yang lebih tahan fading dibandingkan hanya dengan mengggunakan GSM 200 kHz. Bila terjadi fading, hanya sebagian chip terkena dampak. Jika sebagian besar chip diterima, data tetap dapat direkonstruksi.
2) Time Diversity
Time diversity dapat mengatasi burst error dengan memanfaatkan perbedaan waktu pengiriman sinyal. Sinyal dikirim berulang pada time-slot yang berbeda, dengan jarak waktu yang lebih panjang dari time kanal Tc, serta menggunakan bit-interleaving dan error correction coding.
Syarat umum time diversity:
Ξt>Tc
Selain itu, interleaving dan teknik error correction coding biasanya diterapkan untuk meningkatkan kemungkinan data diterima secara utuh. Sebagai contoh, dalam sistem CDMA digunakan rake receiver untuk menggabungkan sinyal multipath yang datang dengan delay berbeda.
3) Space Diversity
Space diversity, atau yang juga dikenal sebagai antenna diversity, menggunakan beberapa antena penerima yang terpisah secara fisik, jarak antenna umumnya minimal 10 kali panjang gelombang Ξ», untuk memastikan sinyal yang diterima independen.
D≥10Ξ»
Sebagai contoh, pada perancangan link microwave Sekotong Barat - HUT Senggigi menghasilkan Received Signal Level ( RSL) sebesar -34,68 dBm (lebih baik dari nilai standarnya yaitu -71,00 dBm), Fading Margin 36,32 dB (lebih dari 30 dB), dan Availability 99,99915% (melebihi 99,999%). Space diversity terbukti efektif memperbaiki kualitas link budget transmisi microwave lintas laut.
4) Angle Diversity
Angle diversity memanfaatkan sinyal multipath yang datang dari berbagai arah berbeda. Beberapa antena penerima ditempatkan pada sudut-sudut yang berbeda, lalu sinyal yang diterima digabungkan dengan beberapa teknik, antara lain:
- • Selection Diversity: memilih sinyal terkuat.
- • Equal Gain Combining (EGC): semua sinyal digabung sama berat.
- • Maximal Ratio Combining (MRC): bobot sinyal berdasarkan kekuatan dan fase.
Teknik ini banyak digunakan dalam sistem seluler, antara lain wireless LAN, hingga komunikasi satelit, karena dapat meningkatkan kualitas penerimaan meskipun sinyal datang dari arah yang tidak beraturan.
5) Polarization Diversity
Polarization diversity memanfaatkan perbedaan arah polarisasi medan listrik gelombang elektromagnetik seperti, vertikal, horizontal, atau melingkar. Refleksi dan hamburan lingkungan dapat mengubah arah polarisasi sinyal. Dengan menggunakan dua antena yang memiliki polarisasi berbeda, peluang penerimaan sinyal yang baik akan meningkat.
Pada LTE,biasanya digunakan kombinasi polarisasi vertikal (0°) dan horizontal (90°), atau cross-polarization pada sudut (±45°). Teknik ini berguna untuk meningkatkan reliabilitas tanpa tambahan bandwidth atau memperbesar jarak antar antena, cocok untuk MIMO modern, namun memerlukan ketelitian dalam penempatan antena dan kompleksitas hardware yang sedikit lebih tinggi.
Kesimpulan
Teknik diversity sangat penting untuk komunikasi nirkabel modern menghadapi fading, interferensi, dan dinamika kanal. Dengan menerapkan frequency diversity, time diversity, space diversity, angle diversity, dan polarization diversity, sistem komunikasi dapat tetap stabil tanpa perlu meningkatkan daya pancar secara signifikan. SImplementasi teknik diversity yang tepat menjadi kunci pengembangan telekomunikasi masa depan.
Daftar Pustaka
Lightyear. (n.d.). What is antenna diversity? Lightyear. Retrieved June 12, 2025, from https://lightyear.ai/tips/what-is-antenna-diversity
Pradipta, H., & Diah, S. (2020). Implementasi Antenna Diversity Pada Sistem Komunikasi Wireless. Jurnal Teknik Elektro, 14(1), 1–8. Retrieved from https://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte/article/view/4352
Xepatan1. (2015, December 1). Tipe Diversity. WordPress. Retrieved June 12, 2025, from https://xepatan1.wordpress.com/2015/12/01/tipe-diversity/
Tidjma. (n.d.). Angle diversity. Tidjma. Retrieved June 12, 2025, from https://www.tidjma.tn/en/electrical/angle-diversity-/
Taylor & Francis. (n.d.). Time diversity. Taylor and Francis. Retrieved June 12, 2025, from https://taylorandfrancis.com/knowledge/Engineering_and_technology/Electrical_%26_electronic_engineering/Time_diversity/
Wikipedia contributors. (n.d.). Time diversity. Wikipedia. Retrieved June 12, 2025, from https://en.wikipedia.org/wiki/Time_diversity
GlobalSpec. (n.d.). Time diversity. GlobalSpec. Retrieved June 12, 2025, from https://www.globalspec.com/reference/66039/203279/time-diversity
GlobalSpec. (n.d.). Frequency diversity. GlobalSpec. Retrieved June 12, 2025, from https://www.globalspec.com/reference/66900/203279/frequency-diversity
Basukala, B. R., Lee, C. H., & Kim, D. I. (2016). Performance Analysis of a Cooperative Diversity System Using Selection Relaying Over Weibull Fading Channels. Wireless Personal Communications, 89, 151–165. https://doi.org/10.1007/s11277-016-3844-1
Seong, K. S., & Sung, D. K. (2010). Performance Analysis of Diversity Combining Schemes with Antenna Correlation in Nakagami Fading Channels. Wireless Personal Communications, 55, 165–176. https://doi.org/10.1007/s11277-010-0168-4
