## Dynamic Spatial Diversity Combiner pada Kanal Fading

## DWI ARYANTA, RIENZY PRATAMA LONDONG ALLO
Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung Email: dwiaryanta@gmail.com
Received 20 Februari 2019 | Revised 23 Maret 2019 | Accepted 11 Juli 2019

## ABSTRAK
Kanal  transmisi  radio  berkontribusi  pada  terjadinya  efek  fading  yang  dapat berpengaruh pada terjadinya penurunan kualitas sinyal pada penerima. Salah satu solusi  yang  digunakan  untuk  menekan  efek  fading  adalah  penggunaan  Spatial Diversity  di  sisi  penerima.  Pada  penelitian  ini  digunakan  suatu  teknik  Dynamic Spatial  Diversity  Combining  yang  memadukan  Selection  Combining,  Equal  Gain Combining,  dan Maximal  Ratio  Combining untuk mendapatkan  kinerja  combiner yang lebih efektif dan efisien. Simulasi dilakukan dengan menggunakan modulasi BPSK pada beberapa jenis kanal yaitu Rayleigh, Rician, Nakagami-m, Weibull, dan Suzuki.  Hasil  simulasi  MATLAB  menunjukkan  bahwa  secara  umum  kanal  yang mendapatkan perbaikan kinerja penerimaan, dimana nilai terendah sebesar 2 dB terjadi pada kanal Suzuki dan tertinggi sebesar 4 dB pada kanal Weibull.
Kata kunci : fading, spatial diversity, rayleigh, rician, weibull, nakagami, suzuki.

## ABSTRACT
Radio transmission channels contribute to the occurrence of fading effects that can affect the decrease in signal quality at the receiver. One solution that is used to suppress fading effects is the use of Spatial Diversity on the receiving side. In this research, a Dynamic Spatial Diversity Combining technique is used which combines Selection Combining, Equal Gain Combining, and Maximal Ratio Combining to get a  more  effective  and  efficient  combiner  performance.  Simulation  is  done  using BPSK modulation on several types of canals, namely Rayleigh, Rician, Nakagami- m, Weibull, and Suzuki. The MATLAB simulation results show that in general canals that  get  improved  performance,  where  the  lowest  value  of  2  dB  occurs  on  the Suzuki channel and the highest is 4 dB on the Weibull canal.
Keywords : fading, spatial diversity, rayleigh, rician, weibull, nakagami, suzuki.

## 1. PENDAHULUAN
Sinyal yang melewati kanal pada transmisi gelombang radio mengalami redaman dan distorsi sehingga  dapat  menurunkan  kualitas  sinyal  informasi  di  sisi  penerima.  Pengaruh  kanal terhadap sinyal transmisi dapat disimulasikan menggunakan sejumlah distribusi statistik yang tersedia, sehingga dapat dilakukan analisis kinerja sistem transmisi dan merancang upaya yang dapat dilakukan untuk menekan permasalahan yang terjadi di sisi penerima.
Terdapat sejumlah penelitian yang telah dilakukan untuk melihat karakterisitik kanal, antara lain penelitian oleh Noga dan  Pałczyńska yang merancang simulasi kanal Rayleigh, Weibull, dan Nakagami-m (Noga & Pałczyńska, 2010) dan juga penelitian dari Universitas Udayana yang  mengajukan  cara  untuk  merancang  simulasi  kanal Suzuki  menggunakan  distribusi Rayleigh dan log-normal (Wirastuti & Sastra, 2008) .
Metode Spatial  Diversity adalah salah satu teknik yang digunakan engineer untuk mengurangi efek fading  yang  disebabkan  oleh  kanal.  Suatu  sistem  yang  menggunakan spatial  diversity memerlukan Spatial  Diversity  Combiner  untuk  mengolah  sinyal.  Contoh  Spatial  Diversity Combiner yang lazim digunakan adalah Selection Combiner (SC), Equal Gain Combiner (EGC), dan Maximal Ratio Combiner (MRC). Pada tahun 2013, penelitian oleh Sanjiv Kumar dan timnya mencoba  untuk  menyimulasikan  ketiga  teknik combining  tersebut  pada  kanal  Rayleigh (Kumar, Gupta, Singh, & Chauhan, 2013) . Masing – masing teknik memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri dalam implementasinya sehingga diperlukan penelitian dan mekanisme khusus untuk mendapatkan kinerja perangkat yang efektif dan efisien.
Pada penelitian ini dilakukan simulasi MATLAB penerapan teknik dinamis Diversity Combiner di sisi penerima untuk mengetahui perbaikan kinerja terkait dengan kualitas sinyal terima yang dinyatakan dalam nilai gain diversity. Beberapa teknik Diversity Combiner yang digunakan yaitu Selection Combining, Equal Gain Combining, dan Maximal Ratio Combining. Kanal fading yang digunakan  pada  simulasi  ini  meliputi Rayleigh,  Rician,  Nakagami-m,  Weibull,  dan  Suzuki. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  dan  kinerja  masing  –  masing  teknik diversity combining pada penerapan sejumlah kanal fading, menentukan pengaruh parameter kanal fading yang berubah-ubah pada sistem komunikasi dengan skema diversity combining. Disamping  itu,  dilakukan  perancangan  suatu  mekanisme  kontrol  dinamis  pada diversity combiner  yang  dapat  menyesuaikan  diri  dengan  kondisi  kanal  fading  untuk  mendapatkan kinerja penerimaan terbaik.

## 2. PERANCANGAN DAN REALISASI SISTEM
2.1 Simulasi Spatial Diversity Combiner pada Kanal Fading
Perancangan sistem simulasi Spatial Diversity Combiner meliputi penentuan parameter kanal yang akan digunakan, perancangan komponen – komponen simulasi, kemudian diikuti oleh penulisan script m-file pada program MATLAB. Penyusunan komponen untuk proses simulasi mengikuti blok diagram pada Gambar 1.
Input (Bit Generator) BPSK Modulator Kanal Fading + AWGN Diversity Combiner BPSK Demodulator BER Calculator Output Plot
Gambar 1. Diagram Simulasi Spatial Diversity Combiner pada Kanal Fading
Simulasi Spatial Diversity Combiner pada kanal fading ini menggunakan 5 jenis kanal fading dengan  parameter  yang  disesuaikan  masing  –  masing  agar  perbandingan  kinerja  antara masing  –  masing  kanal  relevan  satu  dengan  lainnya.  Simulasi  dilakukan  secara  berulang  – ulang  menggunakan  antena  tanpa diversity,  2  buah  antena  diversitas  dan  4  buah  antena diversitas. Hasil simulasi kemudian ditampilkan pada grafik BER terhadap E b /N 0 pada masing –  masing  kanal,  maupun  untuk  tiap  skema Diversity  Combiner.  Hasil  simulasi  kemudian digunakan untuk  menganalisis kinerja dan juga  digunakan sebagai referensi untuk simulasi Dynamic Spatial Diversity Combiner pada bagian berikutnya.

## 2.2  Kanal Fading
Perancangan simulasi Spatial Diversity Combiner ini menggunakan 5 jenis kanal fading, dimana proses  simulasi  kanal  menggunakan pseudorandom  generator  pada  program  MATLAB.
Mekanisme tersebut akan membangkitkan dua buah variabel acak Gaussian X dan Y yang akan dimanipulasi sedemikian rupa untuk membangkitkan variabel acak Rayleigh, Rician, Nakagami- m,  Weibull,  dan  Suzuki.  Parameter  skala  pada  kanal  akan  diatur  sedemikian  rupa  untuk mendapatkan gain kanal unity untuk semua jenis kanal. Parameter bentuk yang digunakan pada kanal Rician, Nakagami-m, Weibull, dan Suzuki adalah parameter bilangan bulat terkecil setelah parameter bentuk yang ekivalen dengan kanal Rayleigh untuk masing – masing kanal. Kanal Rayleigh merupakan kanal yang digunakan untuk mengkondisikan suatu lintasan Non Line Of Sight (NLOS) yang artinya tidak ada jalur Line Of Sight  (LOS) antara antena pengirim dan penerima. Kanal Rician merupakan kanal yang digunakan untuk menyimulasikan kondisi kanal  ketika  ada  jalur  LOS  antara  antena  pengirim  dan  penerima.  Kanal Nakagami-m merupakan bentuk umum dari Rayleigh dan Rician dan dengan parameter tambahannya dapat secara fleksibel menggambarkan berbagai macam kondisi kanal pada keadaan empiris. Kanal Weibull merupakan kondisi fading yang secara empiris telah dibuktikan efektif untuk kondisi outdoor (Hashemi, 1993) maupun indoor (Adawi, 1988) . Kanal Suzuki adalah kanal yang digunakan untuk menyimulasikan kondisi outdoor dengan mengombinasikan fading cepat dan fading  lambat.  Rumus  –  rumus  yang  digunakan  untuk  membangkitkan  variabel  acak  pada setiap kanal tersebut terdapat pada Persamaan (1) sampai Persamaan (5).
𝑅 𝜎√𝑋 𝑌 (1) 𝑅 𝛺 𝑌 (2) 𝑅 𝜎 ∑ 𝑋 𝑌 (3) 𝑅 𝜆 𝑋 𝑌 (4)
𝑅 𝜎𝑒 √𝑋 𝑌 (5) Dimana : R = Variabel acak kanal fading
X, Y, Z   = Variabel acak Gaussian dengan mean zero dan variansi uniform
σ = Parameter skala Rayleigh, Nakagami, Suzuki; 𝜎 1 √2 ⁄ Ω = Parameter skala Rician; 𝛺 1 2 𝑘 1
⁄
λ = Parameter skala Weibull; 𝜆 1
k = Parameter bentuk Rician; 𝑘 1 ; Rayleigh k=0 m = Parameter bentuk Nakagami-m; 𝑚 2 ; Rayleigh m=1 q = Parameter bentuk Weibull; 𝑞 3 ; Rayleigh q=2 β = Parameter bentuk Suzuki; 𝛽 1 ; Rayleigh β=0

## 2.3 Spatial Diversity Combiner
Spatial  Diversity  Combiner  adalah  komponen  yang  berfungsi  untuk  mengolah  sinyal  yang diterima oleh beberapa antena penerima yang berada pada lokasi yang berbeda – beda untuk mendapatkan sinyal yang optimal. Terdapat beberapa jenis Spatial Diversity Combiner yang digunakan  dapat  dipergunakan  antara  lain Selection  Combiner,  Equal  Gain  Combinier,  dan Maximal  Ratio  Combiner.  Persamaan  yang  menggambarkan  sinyal  yang  dikeluarkan  oleh masing – masing Diversity Combiner adalah berikut ini.
𝑦 𝑚𝑎𝑥 𝑦 ,. . . , 𝑦 (6) 𝑦 ∑ (7) 𝑦 ∑ * ∑ * (8)
Dimana :
y i = Simbol yang diterima pada antena terima ke- i h i = Kanal pada antena terima ke- i θ  = Fasa pada kanal
Metode Maximal Ratio Combiner memiliki kinerja yang paling baik di antara beberapa bentuk alogoritma combiner, sedangkan Selection Combiner merupakan suatu model combiner yang memiliki algoritma yang paling sederhana untuk diimplementasikan (Zhang, 2001) .

## 2.4 Dynamic Spatial Diversity Combiner
Perancangan Dynamic Spatial Diversity Combiner memanfaatkan 3 jenis Diversity Combiner yaitu Selection, Combiner, Equal Gain Combiner, dan Maximal Ratio Combiner. Ketiga combiner tersebut akan bekerja bergantian sesuai dengan kondisi kanal, dimana pada saat kondisi kanal buruk  akan  menggunakan Maximal  Ratio  Combiner  dan  pada  saat  kondisi  kanal  baik  akan menggunakan Selection  Combiner.  Pada  penelitian  ini,  batasan  nilai  BER  di  sisi  penerima terburuk  yang  digunakan  menggunakan  nilai  sebesar  10 -3 .  Blok  diagram Dynamic  Spatial Diversity Combiner terdapat pada Gambar 2.
Selection Combiner BPSK Demodulator BER Calculator BER Indicator Output Antena Receiver
Selection
Combiner BPSK Demodulator BER Calculator BER Indicator Selection Combiner BPSK Demodulator BER Calculator
BER Indicator BER < Threshold BER < Threshold BER < Threshold BER > Threshold BER > Threshold Gambar 2. Blok Diagram Dynamic Diversity Combiner
Blok diagram Dynamic Spatial Diversity Combining pada Gambar 2, memperlihatkan proses combining dan demodulasi sehingga output keluaran berupa sinyal digital hasil demodulasi. BER indicator  digunakan  sebagai  alat  untuk  menentukan  apakah  nilai  BER  aktual  masih  di bawah threshold. Bilamana suatu kondisi didapatkan nilai BER yang melebihi nilai threshold, rangkaian  akan  mengaktifkan  skema Diversity  Combiner  selanjutnya.  Blok  diagram  proses simulasi Dynamic Spatial Diversity Combining terdapat pada Gambar 3.
Input (Bit Generator) BPSK Modulator Kanal Fading + AWGN Dynamic Diversity Combiner + BPSK Demodulator Output Gambar 3. Diagram Simulasi Dynamic Spatial Diversity Combiner pada Kanal Fading

## 3. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS SISTEM

## 3.1 Simulasi Spatial Diversity Combiner pada Kanal Fading
Simulasi Spatial Diversity Combiner dilakukan pada 5 jenis kanal, dimana hasil analisis pada hasil simulasi ini menekankan pada perbaikan kinerja penerimaan yang dinyatakan dalam nilai gain diversity pada tiap kanal dan skema.

## 3.1.1 Kanal Rayleigh
Pada kanal Rayleigh didapatkan bahwa nilai gain yang dihasilkan oleh skema Maximal Ratio Combining adalah yang paling besar dan Selection Combining adalah yang paling kecil. Pada kanal ini, gain yang didapatkan dari no diversity menuju 2 receive diversity adalah yang paling besar yaitu 11 dB jika dibandingkan dari 2 receive diversity menuju 4 receive diversity yang hanya bernilai 6 dB untuk skema Selection Combining pada BER 10 -3 . Semakin besar jumlah antena penerima diversitas maka semakin besar juga perbedaan nilai gain antara masing – masing skema diversity combiner. Fenomena penggunaan combiner ini pada kanal Rayleigh ditampilkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik BER Spatial Diversity Combining pada Kanal Rayleigh

## 3.1.2 Kanal Rician
Perilaku  pada  kanal Rician  terlihat  hampir  sama  dengan  kanal  Rayleigh.  Perbedaan  utama dengan  kanal Rayleigh  ada  pada  nilai  BER  pada  kondisi  E b /N 0 tertentu.  Namun  selain  itu, perbedaan nilai gain yang didapatkan antara masing – masing skema diversity sama dengan yang terjadi pada kanal Rayleigh. Seiring bertambahnya nilai k, untuk nilai BER dan skema diversity yang sama, kanal Rician membutuhkan nilai E b /N 0 yang lebih besar daripada kanal Rayleigh.  Hal  ini  karena  faktor  k  Rician  membuat  variabel  inphase  kanal  bertambah  besar, range distribusi sinyal menjadi tidak terbagi rata pada threshold dan membuat bit error lebih rentan terjadi. Gambar 5 menunjukkan perilaku Spatial Diversity Combiner pada kanal Rician.
Gambar 5. Grafik BER Spatial Diversity Combining pada Kanal Rician

## 3.1.3 Kanal Nakagami-m
Kanal Nakagami-m  merupakan  bentuk  umum  dari  kanal  Rayleigh  maupun  Rician  sehingga perilaku gain pada ketiga kanal ini mendekati identik. Spatial Diversity Combining pada kanal ini diperlihatkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik BER Spatial Diversity Combining pada Kanal Nakagami-m Nilai gain  yang  didapatkan  dari  no  diversity  menuju  2  receive  diversity  maupun  4  receive diversity  sama  dengan  yang  terjadi  pada  kanal  Rayleigh  dan  Rician.  Perbedaannya  adalah seiring bertambahnya parameter m pada kanal ini, untuk skema diversity dan nilai BER yang sama, kanal Nakagami-m membutuhkan nilai E b /N 0 yang lebih kecil dari Rayleigh. Hal ini terjadi karena semakin besar nilai m, maka range distribusi sinyal menjadi lebih besar dengan sebaran yang rata, fluktuasi akan lebih berkurang jika dibandingkan dengan kanal Rayleigh.

## 3.1.4 Kanal Weibull
Pada kanal Weibull, perilaku BER vs E b /N 0 berbeda dibandingkan kanal – kanal sebelumnya. Untuk jumlah antena penerima yang sama, perbedaan nilai gain antar skema diversity lebih besar daripada yang terjadi pada kanal sebelumnya. Hal ini dapat dilihat dari Gambar 7.
Untuk skema Selection Combining, gain yang didapatkan dari no diversity menuju 2 receive diversity sebesar 7 dB, dan dari 2 receive diversity menuju 4 receive diversity  bernilai 10 dB. Nilai  tersebut  lebih  kecil  daripada  nilai gain  yang  didapatkan  pada  kanal  Rayleigh,  Rician, maupun Nakagami-m.
Disparitas gain antar skema Diversity Combiner pada 2 receive diversity dan 4 receive diversity lebih besar daripada kanal Rayleigh, Rician, dan Nakagami-m. Hal ini disebabkan karena pada kanal Weibull,  faktor  akar  dengan  derajat  lebih  tinggi  pada  persamaan  menyebabkan  hasil konvolusi sinyal dengan variabel acak kanal lebih kecil daripada jenis kanal lainnya sehingga lebih rentan terhadap perubahan fasa yang disebabkan oleh AWGN.
Gambar 7. Grafik BER Spatial Diversity Combining pada Kanal Weibull

## 3.1.5 Kanal Suzuki
Pada  kanal Suzuki,  nilai  gain  diversity  yang  didapatkan  lebih  besar  daripada  kanal  –  kanal sebelumnya. Untuk skema Selection Combining, nilai gain yang didapatkan dari no diversity menuju  2 receive  diversity  sebesar  13,5  dB,  dan  dari  2  receive  diversity  menuju  4  receive diversity  bernilai 22 dB. Nilai tersebut lebih besar daripada nilai gain yang didapatkan pada kanal Rayleigh, Rician, maupun Nakagami-m.
Pada kanal ini disparitas gain diversity antara skema Diversity Combiner pada tiap 2 receive diversity maupun 4 receive diversity lebih kecil daripada disparitas gain pada   kanal Rayleigh, Rician,  Nakagami-m,  dan  Weibull.  Hal  ini  terjadi  karena  pada  kanal  ini  terdapat  faktor eksponensial yang menyebabkan konvolusi antara kanal dan sinyal input memiliki deviasi tinggi dan tersebar jauh. Namun di sisi lain juga efek tersebut mengakibatkan pergeseran fasa yang diakibatkan  oleh noise  tidak  berpengaruh  terlalu  banyak  sehingga  kanal  ini  lebih  tahan terhadap deviasi dan pergeseran fasa yang disebabkan oleh AWGN. Hal ini dapat terlihat pada grafik BER kanal Suzuki pada Gambar 8.
Gambar 8. Grafik BER Spatial Diversity Combining pada Kanal Suzuki

## 3.2 Perbandingan Kinerja Spatial Diversity Combiner pada Kanal Fading
Perbandingan  kinerja Spatial  Diversity  Combiner  ini  akan  membandingkan  skema  Selection Combining, Equal Gain Combining, dan Maximal Ratio Combining pada kanal fading. Analisis pada bagian ini menekankan pada kinerja masing – masing Diversity Combiner pada sejumlah kanal fading yang digunakan.

## 3.2.1 Selection Combining
Pada skema Selection Combining, didapatkan hasil bahwa pada nilai BER 10 -3 skema Selection Combining memiliki kinerja terburuk pada kanal Suzuki. Sedangkan kinerja terbaik ada pada kanal Weibull, dengan kanal Nakagami-m yang hanya berbeda sedikit nilai E b /N 0 . Hasil simulasi Selection Combining pada 2 receive diversity dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Grafik BER Selection Combining dengan 2 Receive Diversity pada Kanal Fading Pada BER 10 -3 , kanal Weibull adalah kanal yang paling bagus dengan E b /N 0 sebesar  9,4 dB. Hal  ini  terjadi  karena  faktor  akar  dengan  derajat  yang  lebih  tinggi  pada  persamaan  kanal Weibull. Sebaliknya Suzuki menjadi kanal yang paling buruk dengan E b /N 0 sebesar  18,8 dB karena  faktor  adanya  perkalian  dengan  bilangan  eksponensial  (proses lognormal)  pada persamaan kanal Suzuki.
Sedangkan pada 4 receive diversity dan nilai BER 10 -3 , skema Selection Combining memiliki kinerja terburuk pada kanal Suzuki dengan E b /N 0 sebesar  9,8 dB dan kanal Rician memiliki sedikit perbedaan nilai E b /N 0 yaitu 9,3 dB . Sedangkan kinerja terbaik ada pada kanal Nakagami- m. Kanal Nakagami-m lebih bagus daripada kanal Weibull karena pada daerah E b /N 0 rendah kanal  ini  lebih  tahan  terhadap  pergeseran  fasa  akibat  AWGN.  Hasil  simulasi Selection Combining pada 4 receive diversity dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Grafik BER Selection Combining dengan 4 Receive Diversity pada Kanal Fading

## 3.2.2 Equal Gain Combining
Hasil simulasi pada skema Equal Gain Combining dengan 2 receive diversity dapat dilihat pada Gambar 11. Hasil yang didapatkan secara kuantitatif sama dengan Selection Combining terkait dengan kanal yang memiliki kinerja yang paling baik maupun paling buruk.
Gambar 11. Grafik BER Equal Gain Combining dengan 2 Receive Diversity pada Kanal

## Fading
Kanal Weibull  menjadi  kanal  dengan  kinerja  paling  baik  pada  BER  10 -3 dengan  nilai  E b /N 0 sebesar  8,2 dB yang diakibatkan oleh faktor akar dengan derajat lebih tinggi pada persamaan kanal. Kanal Suzuki menjadi kanal dengan kinerja terburuk dengan E b /N 0 sebesar  18 dB karena faktor adanya perkalian dengan bilangan eksponensial (proses lognormal).
Pada kondisi 4 receive diversity dan nilai BER 10 -3 , skema Selection Combining memiliki kinerja terburuk pada kanal Suzuki dengan E b /N 0 sebesar  8,2 dB . Sedangkan kinerja terbaik ada pada kanal Nakagami-m  dengan  E b /N 0 sebesar  1,9  dB .  Pada  skema  ini  terlihat  perbedaan  kurva Weibull dan Nakagami-m lebih kecil daripada skema Selection Combining. Hal ini karena pada skema Equal Gain Combining, terdapat phase shifter yang mengompensasi efek pergeseran
fasa oleh kanal. Hasil simulasi Selection Combining pada 4 receive diversity dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Grafik BER Equal Gain Combining dengan 4 Receive Diversity pada Kanal Fading
3.2.3 Maximal Ratio Combining
Pada skema Maximal Ratio Combining dan kondisi 2 receive diversity didapatkan hasil bahwa pada  nilai  BER  10 -3 kanal Weibull  memiliki  kualitas  transmisi  paling  baik  dan  kanal  Suzuki memiliki kualitas transmisi yang paling buruk. Grafik BER pada kondisi ini dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Grafik BER Maximal Ratio Combining dengan 2 Receive Diversity pada Kanal Fading
Pada nilai BER 10 -3 , kanal Weibull memiliki E b /N 0 sebesar 7,8 dB dan kanal Suzuki memiliki E b /N 0 sebesar 17,1 dB. Penyebab fenomena ini sama dengan skema sebelumnya hanya saja Maximal  Ratio  Combining  memiliki  kurva  BER  yang  lebih  bagus  karena  adanya  faktor proportioned weighting yang ada pada skema ini.
Sedangkan  pada  kondisi  4 receive  diversity  pada  nilai  BER  10 -3 ,  kualitas  transmisi Maximal Ratio Combining terbaik ada pada kanal Nakagami-m dengan E b /N 0 sebesar 1 dB , dan yang
terburuk pada kanal Suzuki dengan nilai E b /N 0 sebesar 7 dB. Pada keadaan E b /N 0 buruk, kanal Nakagami-m lebih tahan daripada kanal Weibull yang lebih rentan terhadap pergeseran fasa akibat  distorsi  dari noise  AWGN.  Pada  skema  ini  terlihat  perbedaan  kurva  Weibull  dan Nakagami-m  lebih  kecil  daripada  skema  Selection  Combining.  Hal  ini  karena  pada  skema Maximal Ratio Combining, terdapat phase shifter yang mengompensasi efek pergeseran fasa oleh kanal. Hasil simulasi Maximal Ratio Combining pada 4 receive diversity dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Grafik BER Maximal Ratio Combining dengan 4 Receive Diversity pada Kanal

## Fading
3.3 Simulasi Dynamic Spatial Diversity Combiner pada Kanal Fading Pada kondisi 2 receive diversity, kanal Weibull dan Rician mendapatkan perbaikan gain  sebesar 2 dB dan nilainya lebih tinggi daripada kanal – kanal lainnya yang hanya sebesar 1 dB. Hasil simulasi Dynamic Diversity Combining pada 2 receive diversity dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Grafik BER Dynamic Diversity Combining dengan 2 Receive Diversity pada Kanal Fading
Perbedaan  perbaikan gain  yang  terjadi  disebabkan  oleh  perbedaan  disparitas  gain  antar masing – masing skema diversity combiner  yang besar pada kedua kanal ini dibandingkan dengan kanal lainnya.
Sedangkan  pada  kondisi  4 receive  diversity,  kanal  Weibull  mendapatkan  perbaikan  gain terbesar yaitu 4 dB. Sedangkan perbaikan gain terkecil dimiliki oleh kanal Suzuki yang hanya sebesar 2 dB. Kanal lainnya mendapatkan keuntungan gain sebesar 3 dB.  Hal ini disebabkan karena  disparitas gain  antar  masing  –  masing  skema  Diversity  Combiner    pada  kondisi  ini memiliki  nilai terbesar pada kanal Weibull dan terkecil pada  kanal Suzuki. Selain  itu hal  ini menunjukkan bahwa skema ini sangat menguntungkan untuk kanal yang tidak tahan terhadap noise. Hasil simulasi Dynamic Diversity Combining pada 4 receive diversity dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 16. Grafik BER Dynamic Diversity Combining dengan 4 Receive Diversity pada Kanal Fading

## 4. KESIMPULAN
Penerapan  teknik Dynamic  Spatial  Diversity  Combining  secara  umum  telah  memberikan dampak peningkatan kualitas sinyal dan perbaikan BER pada sisi penerima. Pada penerapan semua  kondisi  kanal fading, skema  Maximal  Ratio  Combining  memiliki  gain  diversity  paling tinggi dan Selection Combining memiliki gain diversity paling rendah. Pengujian penggunaan Spatial  Diversity  Combiner  dan  tanpa  diversity,  skema  Maximal  Ratio  Combining  dengan  4 receive  diversity  pada  kanal  Suzuki  memiliki  gain  diversity  tertinggi  sebesar  25  dB.  Skema Selection  Combining  dengan  2  receive  diversity  pada  kanal  Weibull  memiliki  gain  diversity terendah sebesar 7 dB sedangkan untuk kondisi yang sama pada kanal Rayleigh, Rician, dan Nakagami-m  memiliki  gain  diversity  yang  sama  dan  nilainya  berada  di  antara  kedua  kanal lainnya yaitu di antara 11 – 20 dB. Untuk semua skema Diversity Combiner pada kondisi 2 receive diversity dan 4 receive diversity, kanal Suzuki memiliki kinerja terburuk dengan E b /N 0 sebesar 18.8 dB dan 9.8 dB. Sedangkan kinerja terbaik untuk kondisi 2 receive diversity dimiliki oleh kanal Weibull dengan E b /N 0 sebesar 7.8 dB dan untuk kondisi 4 receive diversity adalah kanal Nakagami-m  dengan  E b /N 0 sebesar  1  dB.  Pengujian  menggunakan  skema Dynamic Diversity Combiner, didapatkan capaian kondisi gain tertinggi sebesar 4 dB untuk penggunaan kanal Weibull,  sedangkan  perbaikan  gain  terendah  yaitu  sebesar  2  dB  didapatkan  pada penggunaan kanal Suzuki.

## DAFTAR RUJUKAN
Adawi,  N.  S.  dkk.  (1988).  Coverage  prediction  for  mobile  radio  systems  operating  in  the 800/900 MHz frequency range. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 37(1), (pp.
3-72).
Hashemi, H. (1993). The indoor radio propagation channel. Proceedings of the IEEE, 81(7), (pp.943-968).
Kumar,  S.,  Gupta,  P.  K.,  Singh,  G.,  &  Chauhan,  D.  S.  (2013).  Performance  Comparison  of Various  Diversity  Techniques  using  Matlab  Simulation. International  Journal  of Information Technology and Computer Science (IJITCS),5(11), 54 – 61.
Noga,  K.  M.,  & Pałczyńska,  B.  (2010).  Overview  of  Fading Channel Modeling. International Journal of Electronics and Telecommunications, 56(4), 339-344.
Wirastuti, N., & Sastra, N. P. (2008). Application Of The Suzuki Distribution To Simulation Of Shadowing/Fading  Effects  In  Mobile  Communication. International  Conference Information & Communication Technology and System (ICTS), (pp. 535-541)
Zhang,  J.,  Chong,  Edwin  K.  P.,  &  Kontoyiannis,  Ioannis.  (2001).  Unified  Spatial  Diversity Combining  and  Power  Allocation  for  CDMA  Systems  in  Multiple  Time-Scale  Fading Channels. IEEE Journal On Selected Areas In Communications, 1276 - 1288.