Akados.co.nr

Teknologi telekomunikasi dan komputer

FENOMENA KANAL DAN PERBAIKAN FENOMENA KANAL

1.Fenomena  Pada Kanal

  1. I.      Noise

Noise merupakan gangguan elektronik yang diakibatkan oleh pergerakan elektron pada saluran sehingga mengganggu kelancaran proses transmisi data. Noise ini dapat mengacaukan sinyal informasi sebelum informasi ini diterima oleh modulasi, tapi noise ini tidak terlalu berpengaruh pada sistem pengiriman informasi saat ini, karena  sistem sekarang telah canggih dan dapat meminimalisir pengaruh noise tersebut. biasanya noise yang sering terjadi pada teknologi selular CDMA yang mengakibatkan gangguan suara pada saat kita menelpon. Pengaruh noise terhadap kinerja suatu sistem dapat kita ukur dengan keluaran signal-to-noise ratio atau probabilitas error. Signal-to-noise ratio adalah digunakan untuk mengukur noise pada sistem komunikasi analog sedangkan probabilitas error digunakan untuk mengukur noise pada sistem komunikasi digital.

  1. II.      Redaman

Redaman merupakan pengurangan daya. Tegangan suatu sinyal berkurang ketika melalui saluran transmisi yang disebabkan daya yang diserap oleh saluran transmisi

Akibat dari Redaman:

—     Pulsa-pulsa menjadi rounded dan lebih kecil.

—     Menuju ke kehilangan informasi.

  1. III.      Fading

Fading adalah gangguan saluran transmisi, terutama pada sistem gelombang mikro ketika sinyal-sinyal yang dikirim melalui berbagai jalur ke penerima mengalami perubahan karena kondisi atmosfir. Metode empiris Berner-Vigant  adalah  persamaan perhitungan untuk menentukan besarnya fading margin dengan memasukkan faktor jarak lintasan dan frekuensi kerja dalam perhitungannya. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut:

FM = 30 log(6Abf)-10log(1-R)-70

  1. IV.      Interferensi

Interferensi adalah interaksi antara dua gelombang atau lebih yang mempunyai daya yang besar dan memiliki frekuensi yang sama yang mana  interferensi itu dapat bersifat membangun dan merusak. Interferensi ini biasanya terjadi pada media transmisi yang berupa wireless.

Dilihat dari sumbernya, interferensi dibedakan menjadi dua:

  1. Interferensi Adjacent Channel, terjadi karena adanya dua buah frekuensi carrier yang berdekatan yang bekerja pada suatu daerah. Interferensi ini dapat menyebabkan kesalahan deteksi sinyal pada penerima, sehingga informasi yang didapat cacat.
  2. Interferensi Co-Channel, disebabkan penggunaan frekuensi yang sama pada daerah yang dibedakan
  1. V.      Crosstalk

Gangguan pada saluran transmisi yang disebabkan oleh hubungan (coupling) antar lintasan sinyal. Misalnya :

– Gandengan secara listrik antara media transmisi

– respons frekuensi yang jelek

– ketidaklinearan sistem multiplex analog (FDM)

Hal ini terjadi pada kabel ubshird yang terjadi dalam kabel. Untuk itu kenapa pada unshield, kabel disusun secara silang dikarenakan untuk menetralkan sinyal. Akan tetapi cross talk tetap terjadi hanya saja bersifat kecil (minimum). Untuk kabel shield ada pelindung antar kabel sehingga tidak terjadi crosstalk.

Untuk mengurangi cross talk dapat dilakukan pada saat krimping kabel, yaitu untuk tidak meluruskan semua kabel yang sudah disilangkan (terpilir).

Hal ini terjadi pada kabel ubshird yang terjadi dalam kabel. Untuk itu kenapa pada unshield, kabel disusun secara silang dikarenakan untuk menetralkan sinyal. Akan tetapi cross talk tetap terjadi hanya saja bersifat kecil (minimum). Untuk kabel shield ada pelindung antar kabel sehingga tidak terjadi crosstalk.

  1. VI.      Echo

Gangguan saluran transmisi berupa pemantulan kembali sinyal yang dikirimkan, karena alat penerima sering memantulkan kembali sinyal tersebut pada saat pegiriman data berlangsung.

  1. VII.      Disversi

Dispersi pada serat optik merupakan pelebaran pulsa sebagai fungsi panjang gelombang,. Dispersi ini dapat menyebabkan pulsa-pulsa saling tumpang tindih dan data yang dikirimkan menjadi hilang, sehingga diperlukan adanya repeater, yang dapat menyebabkan kecepatan transmisi data berkurang. Jadi Dispersi dapat diartikan sebagai penguraian atau pembiasan pada suatu gelombang. Adapun contoh dari dispersi yang umum adalah penguraian cahaya matahari oleh tetes-tetes hujan.

1.Perbaikan-Perbaikan Pada Fenomena Kanal.

  1. Perbaikan Teknik Modulasi

Modulasi merupakan peristiwa penumpangan sinyal informasi/modulasi kedalam frekuensi gelombang carrier/pembawa.

Modulasi sangat diperlukan karena :

  • Mempermudah meradiasikan sinyal.
  • Pengiriman sinyal akan memiliki performance yang baik.
  • Mengurangi pengaruh noise dan interferensi.
  1. Perbaikan Teknik ECC (Error Control Coding).

Kesalahan (error) merupakan masalah pada sistem komunikasi, sebab dapat mengurangi kinerja dari sistem. Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan suatu sistem yang dapat mengkoreksi error. Maka, pada sistem komunikasi diperlukan sistem pengkodean. Gambar ini memperlihatkan sistem pengkodean satu tingkat.

Sistem pengkodean satu tingkat

Bit stream dari sumber data, masuk ke encoder untuk dikodekan. Kemudian bit stream yang telah dikodekan dikirimkan melalui kanal untuk didekodekan. Setelah didekodekan oleh decoder, data tersebut dikirimkan ke user.

a. Pengkodean Kode Hamming

b. Pengkodean kode BCH

c. kode reed salomon

d. Kode Konvolusi

  1. Perbaikan Teknik Diversity

Walaupun ada tiga hal pokok dalam sistem transmisi telekomunikasi bukan berarti sistem tadi dapat berjalan dengan lancar-lancar saja. Tentu saja ada berbagai gangguan yang mungkin tidak dapat dihindari atau pun diprediksikan misalnya seperti noise dan fading. Gangguan-gangguan seperti noise dan fading ini terjadi pada kanal. Kalau noise mungkin dengan sedikit pemikiran dan  menguras otak para insinyur dapat mengetahui serta memprediksi pola-polanya, sekarang timbul pertanyaan bagaimana nantinya kalau gangguannya tidak terpola atau acak serta tidak dapat diprediksikan? Salah satu contohnya yaitu fading tadi. Fading merupakan gangguan dalam pendistribusian informasi dimana ada berbagai faktor X yang terjadi pada kanal sehingga informasi yang diterima tidak sempurna. Salah satu solusi cerdas untuk mengatasi fading tadi dengan teknik diversity. Teknik diversity ini merupaka pengembangan dari SIMO (Single Input multiple output). Intinya dari SIMO ini adalah dengan menggunakan satu sumber dan banyak penerima informasi untuk memperkecil kemungkinan fading dan memperbesar kemungkinan inforasi sampai dengan selamat.

  1. Perbaikan Teknik MIMO

MIMO (Multiple Input Multiple Output) menggunakan prinsip diversitas spasial, yaitu dengan menggunakan banyak antena di sisi Tx maupun Rx :

a. Mengantisipasi akibat adanya multipath fading

b. meningkatkan data rate

c. meningkatkan link reliability

Sebagai contoh, misalkan pemancar memiliki M antena, masing-masing mengirimkan sinyal yang berbeda-beda, sedangkan penerima menggunakan N antena. Semua sinyal dari M antena pemancar akan sampai pada setiap antena penerima dalam keadaan tercampur baur efek ini secara matematis dinyatakan dalam respons kanal yang berbentuk matriks berukuran NM. Namun, dengan bantuan lintasan propagasi radio yang jamak akibat adanya berbagai obyek penghambur gelombang di sekeliling antena, perangkat penerima dapat didesain untuk mampu memilah-milah sinyal yang berbeda-beda tersebut.

  1. Perbaikan Power Control

Power control merupakan mekanisme penting pada sistem DS-CDMA, dengan adanya power control tingkat multiple access interference antar pengguna dapat diatur sehingga kualitas dan kapasitas sistem dapat dijamin. Algoritma yang digunakan untuk mengatasi masalah degradasi sinyal akibat multipath fading adalah closed loop power control. Dalam kondisi nyata power control bekerja tidak sempurna, signal to interference ratio (SIR) yang dikendalikan closed loop power control berfluktuasi akibat dari SIR error estimation, feedback-delay, keterbatasan power update step, dan kesalahan power control command pada feedback channel.

Feedback-delay sangat mempengaruhi kinerja dari closed loop power control. Akibat feedback-delay perintah pengaturan daya dari basestation ke mobile station tidak sesuai lagi dengan kondisi kanal uplink. Salah satu cara untuk mengurangi pengaruh feedback-delay adalah dengan melakukan prediksi terhadap kanal (channel prediction). Prediksi kanal digunakan karena nilai SIR dari suatu pengguna sangat terkait dengan gain kanal multipath yang dilaluinya. Dengan memiliki prediksi gain kanal multipath sesuai dengan waktu tunda pengaturan yang dialami dan juga mempertimbangkan bit PCC yang dikirimkan serta tingkat interferensi yang dialami dapat diprediksi nilai SIR dari suatu pengguna. Atas dasar pemikiran itu diajukanlah sebuah skema closed loop power control dengan channel predictor.

  1. Perbaikan Metode Akses

Metoda akses adalah kemampuan dari sejumlah stasiun pengguna untuk menggunakan satu kanal komunikasi secara bersamaan. TDD adalah metoda dupleks yang menggunakan satu frekuensi pembawa untuk kanal kirim dan kanal terima.

Metode akses jamakAdalah kemampuan dari sejumlah satsiun pengguna untuk menggunakan satu kanal komunikasi secara bersamaan.

TDD adalah metode dupleks yang menggunakan satu frekuensi pembawa untuk kanal kirim dan kanal terima.

  1. Perbaikan Multiplexing

Perbaikan Multiplexing adalah suatu sistem pemancar dan penerima dioperasikan dalam suatu bentuk yang disebut multipleks (multiplexing) dengan tujuan untuk mencapai kapasitas kanal yang besar

Konfigurasi sistem menjadi ekivalen dengan sistem pemancar-penerima yang terhubung melalui sejumlah saluran paralel sebanyak M atau N, tergantung mana yang lebih kecil. Sebagai contoh, misalkan M bernilai lebih kecil dari N, maka sistem ini seolah-olah memiliki M saluran yang terpisah satu sama lain untuk membawa M aliran data yang berbeda, masing-masing dengan laju rata-rata 1/M dari laju aliran data aslinya, padahal seluruh sistem multi-antena ini bekerja pada frekuensi yang sama.

Kesimpulannya jelas, telah terjadi penghematan penggunaan bandwidth sebesar 1/M kali, atau dengan kata lain, terjadi peningkatan kapasitas kanal sebesar M kali. Bayangkan kondisi ekstremnya, dengan sedikitnya 10 antena pada masing-masing sisi pemancar dan penerima, aliran data sebesar 1 Mbps dapat dikirimkan ke penerima dengan bandwidth sekitar 100 kHz saja apabila digunakan modulasi dengan efisiensi 1 bps/Hz.

Atau dari sudut pandang yang berlawanan, lebar spektrum 100 kHz yang sebelumnya hanya mampu membawa sinyal 100 kbps, sekarang mampu mengangkut data berlaju 1 Mbps dengan menggunakan minimal 10 antena pada setiap sisi.

Kesimpulan yang sangat menggiurkan ini diupayakan terealisasi oleh para ahli dengan susah payah. Tantangan utama adalah penyediaan saluran umpan balik dengan estimasi respons kanal yang cepat dan akurat. Implementasi yang lebih realistis, yaitu pada kondisi di mana tidak ada saluran umpan balik dari penerima ke pemancar, adalah dengan menyalurkan aliran-aliran data berlaju rendah secara apa adanya ke antena pemancar yang bersesuaian.

Kondisi ini sama saja dengan memasang matriks identitas sebagai matriks multipleks pada pemancar. Jika cara ini diterapkan, penerima perlu menggunakan teknik deteksi yang mirip dengan deteksi multi-user pada sistem CDMA untuk dapat memisah-misahkan sinyal dari aliran data yang berbeda yang telah tercampur baur pada setiap antenanya.

December 3, 2009 - Posted by | Telekomunikasi

No comments yet.

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

%d bloggers like this: