QUALITY OF SERVICE DAN GANGGUAN TELEKOMUNIKASI
3.1 TUJUAN
Quality of Service (Qos) telah dikenalkan pada bagian 1.4. pada bagian ini kita akan lebih mendefinisikan dalam beberapa area unci. Terdapat sejumlah gangguan generic yang secara langsung atau tidak langsung akan mempengaruhi kualitas layanan. Pemahaman tentang gangguan dan penyebabnya merupakan hal penting jika seseorang ingin memahami keseluruhan keseluruhan pada gambaran system telekomunikasi
3.2 QUALITY OF SERVICE : SUARA, DATA, DAN GAMBAR
Signal-to-Noise Ratio (S/N atau SNR) adalah parameter yang paling banyak digunakan untuk pengukuran kualitas sinyal di bidang transmisi. Rasio sinyal terhadap Noise (SNR) dinyatakan dalam decibel yaitu jumlah dari level sinyal yang melampaui level noise pada bandwidth tertentu. Saat dilakukan peninjauan terhadap beberapa jenis material dalam transmisi jaringan, masing-masing akan memerlukan S/N minimum terentu untuk memuaskan pelanggan atau untuk membuat fungsi dari instrument penerima dalam kriteria spesifikasi terntentu. Berikut merupakan panduan S/N pada perangkat penerima yang sesuai: Suara : 40 dB Video (TV) Data
: 45 dB
: ~15 dB, berdasarkan pada tipe modulasi modulasi dan performa ettor terntentu.
Untuk menggambarkan konsep S / N, perhatikan Gambar 3.1. Presentasi osiloskop ini menunjukkan nominal channel suara analog (300-3400 Hz) dengan sinyal uji 1000-Hz. Skala vertikal adalah daya sinyal yang diukur dalam dBm (lihat Lampiran C untuk tutorial tentang dBs), dan skala horizontal adalah frekuensi, 0-3400 Hz. S / N yang diilustrasikan adalah 10 dB.
Gambar 3.1 Signal-to-Noise Ratio. Kita dapat memperoleh S/R 10 dB dengan membaca level pada presentasi osiloskop. Tingkat sinyal adalah +15 dBm; Suara itu +5 dBm, sehingga (S/N)dB = level(sinyal dalam dBm) – level(noise dalam dBm) Masukkan nilai dari "contoh osiloskop" di atas, diperoleh S/N = +15 dBm – (+5 dBm) S/N = 10 dB Ekspresi ini dioperasikan seperti yang ditunjuukan diatas karena kita berurusan dengan logaritma (lihat Lampiran B). Saat mengalikan domain logaritma, kita tambahkan. Saat membagi, kita kurangi. Kita operasi pembagian karena di sisi kiri persamaan kita memiliki S / N atau S dibagi dengan N. Rasio signal-to-noise memiliki penggunaan terbatas pada PSTN untuk menandai transmisi suara karena bervariasinya suara manusia. Kita tahu bahwa kekuatan sinyal pembicara individu dapat berfluktuasi secara luas sehingga S / N jauh dari konstan selama panggilan telepon dan dari satu panggilan telepon ke telepon berikutnya. Sebagai pengganti suara yang sebenarnya, kita menggunakan nada uji untuk mengukur tingkat dan S / N. Nada uji adalah frekuensi tunggal, biasanya sekitar 800 atau 1000 Hz, dihasilkan oleh generator sinyal audio dan dimasukkan ke saluran suara. Tingkat
nada (sering diukur dalam dBm) dapat dengan mudah diukur dengan alat uji yang sesuai. Nada seperti itu memiliki amplitudo konstan dan tidak ada interval diam, yang merupakan transmisi suara yang khas. 3.2.2 Transmisi Suara 3.2.2.1 Loudness Rating dan Pendahulunya, Secara historis, pada sambungan
telepon, keluhannya adalah bahwa di telepon penerima suara pembicara tidak cukup keras. "Mendengar dengan cukup baik" pada sambungan telepon adalah masalah subjektif. Ini adalah elemen utama Quality of Service (QoS). Berbagai metode telah diperoleh selama bertahun-tahun untuk menilai koneksi telepon mengenai kepuasan pelanggan. Penyebab dari rendahnya tingkat sinyal adalah loss di seluruh jaringan. Metode apa pun untuk mengukur "pendengaran yang cukup baik" harus melibatkan parameter loss pada sambungan telepon. Seperti yang telah kita bahas di Bab 2, kerugian secara konvensional diukur dalam desibel. Dengan demikian unit ukuran "pendengaran cukup baik" adalah desibel. Dari metode saat ini untuk pengukuran kami mendapatkan loudness rating , disingkat LR. Ada beberapa pendahulunya: reference equivalent dan corrected reference equivalent . 3.2.2.2 Reference E quivalent. Nilai dari referensi equivalent disebut overall reference
equivalent (ORE), adalah indikasi seberapa keras sinyal teleponnya. Seberapa keras
adalah masalah subjektif. Dengan tingkat suara tertentu, untuk beberapa pendengar akan memuaskan; Bagi orang lain, tidak memuaskan. ITU di Jenewa mengumpulkan sekelompok pengguna telepon untuk menilai kenyaringan telepon. Instalasi uji dibuat terdiri dari dua subset standar telepon, yaitu subscriber loop pembicara disimulasikan dan sebuah loop pendengar yang disimulasikan. Jaringan dengan attenuasi yang dapat disesuaikan ditempatkan di antara dua loop simulasi. Kelompok uji, secara individual, dinilai berdasarkan pada earpiece telepon penerima. Pada pengaturan atenuator 6-dB atau kurang, panggilan dinilai terlalu keras. Lebih baik dari 99% populasi uji menilai panggilan yang memuaskan adalah dengan pengaturan attenuator 16 dB; 80% menilai sebuah panggilan yang memuaskan dengan ORE 36 dB atau lebih baik, dan 33,6%
populasi uji menilai panggilan dengan ORE sebesar 40 dB tidak memuaskan, dan seterusnya. Dengan menggunakan set tes serupa, perangkat telepon standar dari berbagai telepon administrasi (country) dapat dinilai. Corong (pemancar) dan earpiece (penerima) dinilai secara terpisah dan diberi nilai desibel. Nilai desibel adalah indikasi jika mereka bekerja lebih baik atau lebih buruk daripada telepon yang digunakan di laboratorium ITU. Pengaturan attenuator mewakili loss dalam koneksi jaringan tertentu. Untuk menghitung Overall Reference Equivalent (ORE), kami menyimpulkan tiga nilai desibel (yaitu, persamaan transmisi yang setara dengan tatanan telepon, intervensi loss jaringan, dan subset referensi yang setara dengan subset jenis yang sama). Dalam satu rekomendasi CCITT, 97% dari semua panggilan internasional direkomendasikan memiliki ORE 33 dB atau lebih baik. Ditemukan bahwa dengan nilai 33-dB ini, kurang dari 10% pengguna tidak puas dengan tingkat sinyal bicara diterima. 3.2.2.3 Corrected Reference Equivalent, Karena kesulitan ditemukan dalam
penggunaan reference equivalent, ORE digantikan oleh corrected reference equivalent (CRE) pada tahun 1980. Teknik konsep dan pengukuran CRE pada dasarnya sama dengan RE (referensi setara), dan unit pengukuran tetap desibel. Skor tes CRE sedikit bervariasi dari RE. Kurang dari 5 dB (CRE) terlalu keras; Sambungan yang optimal memiliki nilai RE 9 dB dan kisaran antara 7 sampai 11 dB untuk CRE. Untuk nilai CRE yang 30-dB, 40% populasi tes menilai panggilan yang sangat baik, sedangkan 15% menilainya buruk. 3.2.2.4 Loudness Rating, Sekitar tahun 1990 CCITT mengganti corrected reference
equivalent dengan loudness rating . Metode yang direkomendasikan untuk menentukan
tingkat kenyaringan menghilangkan ketergantungan penentun subjektif dari loudness loss pada corrected reference equivalent . Konsep overall loudness rating (OLR) sangat mirip dengan konsep ORE yang digunakan dengan reference equivalent .
Tabel 3.1 memberikan hasil opini untuk berbagai nilai overall loudness rating (OLR) dalam desibel. Nilai ini didasarkan pada hasil tes percakapan laboratorium yang representatif untuk sambungan telepon dimana karakteristik lain seperti noise pada rangkaian memiliki sedikit kontribusi terhadap penurunan performa. Tabel 3.1 Hasil Opini Overall Loudness Rating
*berdasarkan pada hubungan opini yang berasal dari indeks kualitas transmisi (lihat Lampiran A, ITU-T P.11.11). Sumber: ITU-T Rec. P.11, Tabel 1 / P.11, hal. 2, Helsinki, 3/93.
Gambar 3.2 Penunjukan LR dalam hubungan internasional. 3.2.2.4.1 Determination of Loudness Rating . Penunjukan dengan notasi konsep loudness rating untuk koneksi internasional diberikan pada Gambar 3.2. Diasumsikan
bahwa sensitivitas telepon, baik untuk earpiece dan mikrofon, telah diukur. Overall Loudness Rating (OLR) dihitung dengan menggunakan rumus berikut: = + +
(3.2)
Unit satuan dalam persamaan (3.2) adalah decibel. Overall Loudness Rating (OLR) didefinisikan sebagai loss loudness antara mulut
pelanggan yang berbicara dan telinga pelanggan yang mendengarkan melalui sambungan telepon. Send Loudness Rating (SLR) didefinisikan sebagai loss loudness antara mulut pelanggan yang berbicara dan interface elektrik di jaringan. Receive Loudness Rating (RLR) adalah loss loudness antara interface elektrik di jaringan dan
telinga pelanggan yang mendengarkan. Circuit Loudness Rating (CLR) adalah loss loudness antara dua interface elektrik dalam koneksi atau rangkaian, dengan setiap interface diakhiri oleh impedansi nominalnya (Ref. 1, 2). 3.2.3 Data Circuits
Bit error rate (BER) adalah parameter QoS yang menjadi dasar untuk rangkaian data. BER tidak subjektif; dan mudah terukur Pengguna data sangat menuntut operator jaringan terkait BER. Jika jaringan tidak pernah membawa data, persyaratan BER bisa jauh lebih ketat. CCITT / ITU-T merekomendasikan BER dari 1 × 10 -6 untuk setidaknya 80% dari satu bulan. Mari kita asumsikan bahwa data ini akan diangkut pada jaringan digital, khas dari PSTN. Mari kita asumsikan bahwa analog modern konvensional tidak digunakan, dan data diganti bit per bit "channel" pada jaringan digital. Dengan demikian, BER dari data tersebut menunjukkan BER dari channel digital yang sedang transport. BER yang dihadapi pada jaringan digital di negaranegara industri / pasca-industri jauh meningkat, beberapa mencapai BER end-toend 5 ×
−
10
. Dengan demikian, data yang diangkut bisa mengharapkan BER yang
sama. Asal mula frame relay, yang dibahas di Bab 10, didasarkan pada premis bahwa BER yang sangat baik ini dapat diharapkan.
3.2.4 Video (Televisi)
Kualitas gambar televise adalah subjektif bagi penontonnya. Hal ini didasarkan pada S / N dari saluran gambar. Nilai S / N yang berasal dari dua agensi disediakan di bawah ini. Yang pertama disebut "TASO rating." TASO singkatan dari Television Allocation Study Organization. Peringkat TASO: TASO PICTURE RATING
Quality
S/N
1.
Excellent (tidak ada titik mencolok)
45
dB
2.
Fine (terdapat titik jelas terlihat)
35
dB
3.
Passable (titik sangat jelas tapi masih dapat diterima
29
dB
4.
Marginal (titik sangat mengganggu)
25
dB
Titik adalah persepsi visual tingkat kebisingan ter mal yang tinggi dengan nilai S / N yang lebih buruk.
CCIR mengembangkan lima titik skala untuk kualitas gambar versus penurunan kualitas. Skala ini ditunjukkan pada table dibawah: CCIR FIVE-GRADE SCALE
5 4 3 2 1
Quality Sempurna Baik Cukup Lemah Buruk
5 4 3 2 1
Impairment Jelas Tidak Jelas Sedikit Mengganggu Mengganggu Sangat Mengganggu
Kemudian pada dokumen CCIR / ITU-R menghindari penetapan S / N ke skala kualitas seperti itu. Sebenarnya, saat kompresi digital TV digunakan, penggunaan S / N untuk menunjukkan kualitas gambar tidak digunakan lagi. 3.3 TIGA PENURUNAN KUALITAS DASAR AND BAGAIMANA MEREKA MEMPENGARUHI END-USER
Terdapat tiga penurunan kualitas dasar yang ditemukan dalam seluruh system transmisi telekomunikasi, yaitu:
Distorsi (atau pelemahan) Amplitude
Distorsi Phasa
Noise
3.3.1 Distorsi Amplitude
IEEE mendefinisikan distorsi atenuasi (distorsi amplitude) sebagai perubahan dalam atenuasi pada frekuensi apapun dengan mematuhi frekuensi referensi. Sebagai diskusi dalam bagian ini, kita akan mempersempit subjek menjadi channel suara (analog). Dalam banyak kasus seorang pengguna terhubung, melalui sambungan subscriber loop menuju pusat pelayanan local. Jalur ini adalah analog. Berdasarkan pada definisi CCITT channel suara menempati pita frekuensi dari 300 sampai 3400 Hz. Kita sebut ini Passband. Distorsi atenuasi dapat dihindari jika seluruh frekuensi dalam passband diberikan loss atau gain yang sama. Apapun medium transmisinya, bagaimanapun beberapa frekuensi akan dilemahkan disbanding dengan frekuensi lainnya. Filter bekerja pada banyak sirkuit aktif (dan dalam beberapa sirkuit pasif) dan penyebab besar dari distorsi attenuasi. Gambar 3.3 merupakan grafik resondari filter bandpass umum dengan aplikasi channel suara. Sebagaimana yang dijelaskan dalam definisi, distorsi amplitude yang melewati channel suara diukur terhadap frekuensi suara, CCITT merekomendasikan 800 Hz sebagai referensi, di Amerika utara referensinya adalah 1000 Hz. Mari lihat beberapa cara agar distorsi atenuasi dapat dihasilkan. Misalnya, satu persyaratan Eropa mungkin menyatakan bahwa antara 600 dan 2800 Hz tingkatnya akan bervariasi tidak lebih dari -1 sampai + 2 dB, di mana tanda tambah berarti lebih banyak loss dan tanda minus berarti lebih sedikit loss. Jadi jika sinyal 800 Hz pada -10 dBm ditempatkan pada input saluran, maka kita mengharapkan sinyal -10 dBm pada output (jika tidak ada loss atau gain keseluruhan), namun pada frekuensi lain kita mungkin mengharapkan variasi
pada output nya dari -1 sampai + 2 dB. Sebagai contoh, kita bisa mengukur tingkat pada output pada 2500 Hz pada -11,9 dBm dan pada 1100 Hz pada -9 dBm. Ketika filter atau device sepertii filter ditempatkan pada kondisi berpasangan, distorsi attenuasi cenderung saling menambahkan. Dua filter identic menurunkan distorsi attenuasi duakali lebih banyak dari sebuah filter.
Gambar 3.3 Distorsi atenuasi khas yang melewati sebuah filter channel bandpass
suara. 3.3.2 Distorsi Phasa
Dapat kita lihat pada channel suara pada filter bandpass. Sebuah sinyal membutuhkan sebuah waktu terbatas untuk melewati jaringan telekomunikasi. Waktu ini merupakan fungsi kecepatan dari propagasi dari medium dan, tentunya panjang medium. Nilainya dapat bervariasi dari 10000 mil/detik (16000 km/detik) sampai 186000 mil/detik (297600 km/detik). Nilai pertama adalah untuk beban lebih pada pasangan kabel subscriber. Nilai terakhir ini adalah kecepatan propagasi di ruang bebas, yaitu propagasi radio. Kecepatan propagasi juga cenderung bervariasi dengan frekuensi karena karakteristik listrik yang terkait dengan jaringan. Sekali lagi, penyebab terbesar adalah filter. Mengingat saluran suara, oleh karena itu, kecepatan propagasi cenderung meningkat
Commented [AA1]: percobaan frekuensi 800 dan 1000 Hz tidak direkomendasikan jika channel analog suara dihubungkan dengan jaringan digital. Pada kasus ini, CCIT dan Bellcore (sekarang Telcordia) merekomendasikan 1020 Hz. Alasan untuk ini dijelaskan dalam chapter 6. Setiap peralatan signal-passing, aktif atau pasif, dapat menampilkan sifat sperti filter. Sebuah contoh yang baik adalah sebuah subscriber loop, khususnya jika ia memiliki kumparan beban dan bridged tap. Kumparan beban dan bridged tap dibahas dalam chapter 5.
menuju pusat band dan menurun menuju ujung band. Hal ini diilustrasikan pada Gambar 3.4. Waktu tertentu dibutuhkan sinyal untuk melewati panjang total saluran suara atau melalui jaringan disebut delay. Delay absolut adalah delay suatu sinyal saat melewati saluran end-to-end pada frekuensi referensi. Tapi kita telah belajar bahwa waktu propagasi akan berbeda untuk frekuensi yang berbeda. Sinyal termodulasi tidak akan terdistorsi saat melewati sebuah channel jika pergeseran fasa berubah seragam dengan frekuensi, sedangkan jika pergeseran fasa tidak linier dengan frekuensi, sinyal output terdistorsi dengan memperhatikan frekuensi. Intinya kita berhadapan dengan fase linearitas rangkaian. Jika hubungan antara fasefrekuensi yang melewati passband tidak linier, distorsi fasa akan terjadi pada sinyal yang ditransmisikan. Fasa distorsi sering diukur dengan parameter yang disebut envelope delay distortion (EDD). Secara matematis, envelope delay adalah turunan
dari pergeseran fasa berkenaan dengan frekuensi. Variasi maksimum dalam pada pita frekuensi disebut distorsi penundaan amplop. Oleh karena itu, EDD selalu adalah perbedaan antara envelope delay pada satu frekuensi dan pada frekuensi lain pada passband. Perlu dicatat bahwa envelope delay sering didefinisikan sama dengan grup delay - yaitu rasio perubahan frekuensi sudut, pergeseran fasa antara dua titik dalam jaringan Gambar 3.4 menunjukkan bahwa absolut delay minimum berada pada.sekitar 1700 dan 1800 Hz dalam channel suara. Pada gambar menunjukkan bahwa pada sekitar 1700 dan 1800 Hz, distorsi envelope delay yang paling rata. Untuk alasan ini sehingga data modem menggunakan 1700 atau 1800 Hz untuk penggunaan frekuensi karakteristik suara, dimana dimodulasikan oleh data. Sebuah modem data merupakan sebuah device yang memproses sinyal data baseband elektrik mentah dan membuatnya kompatibel untuk transmisi melalui chanel suara. Hal tersebut membawa sebuah poin penting. Distorsi Fasa (atau EDD) sedikit berpengaruh pada komunikasi suara melalui jaringan telekomunikasi. Namun,
mengenai transmisi data, distorsi fasa merupakan hambatan terbesar untuk data rate (yaitu, jumlah bit per detik yang dapat digunakan pada channel). Sehingga hal ini akan lebih berpengaruh pada pembatasan data rate dibandingkan parameter lainnya. 3.3.3 Noise 3.3.3.1 General. Noise, dalam arti luas yaitu terdiri dari sinyal yang tidak diinginkan
dalam sirkuit komunikasi. Subjek dari noise dan dalam mengurangi noise merupakan pertimbangan terpenting dalam rekayasa transmisi. Hal ini adalah faktor pembatas dalam kinerja sistem secara keseluruhan. Noise dibagi menjadi empat kategori: 1. Thermal noise 2. Intermodulation noise 3. Impulse noise 4. Crosstalk 3.3.3.2 Thermal Noise. Thermal noise terjadi di semua media transmisi dan semua
peralatan komunikasi, termasuk peralatan pasif. Noise tersebut berasal dari pergerakan acak electron dan dapat dikarakterisasi dengan sebuah distribusi seragam pada energy pada spectrum frekuensi dengan tingkat distribusi Gaussian. Pada distribusi Gaussian bahwa ada distribusi acak yang mengikuti statistik. Bagi Anda yang telah mempelajari statistik, hal ini berarti ada distribusi "normal" dengan standar deviasi. Karena itu, kita bisa mengembangkan hubungan matematis untuk menghitung tingkat noise yang diberikan parameter tertentu. Setiap elemen dari peralatan dan media transmisi memberikan kontribusi thermal noise pada sistem komunikasi jika suhu elemen atau medium di atas nol mutlak pada skala suhu Kelvin. Thermal noise adalah faktor yang menentukan batas bawah sensitivitas sistem penerima dan sering dinyatakan sebagai temperatur, biasanya diberikan dalam unit yang disebut nol mutlak. Unit ini disebut kelvin (bukan derajat). Thermal noise adalah istilah umum yang mengacu pada noise berdasarkan pada agitasi elektron termal. Istilah "white noise" mengacu pada distribusi spektral seragam rata-
rata energi noise yang mengikuti frekuensi. Thermal Noise berbanding lurus dengan bandwidth dan noise temperature. Kita beralih ke karya ilmuwan Austria, Ludwig Boltzmann, yang melakukan penelitian penting tentang gerakan acak elektron. Dari konstanta Boltzmann, kita dapat menulis sebuah hubungan untuk tingkat kebisingan termal (Pn) dalam 1 Hz bandwidth pada nol absolut (skala kelvin) atau Pn = -228.6 dBW per Hz atau bandwidth untuk sebuah receiver sempurna pada nol absolut. Pada temperature ruangan (290 K atau 17 Celcius) didapatkan Pn = -204 dBw per Hz atau bandwidth untuk receiver sempurna
(3.4)
Atau = -174 dBm/Hz dari bandwidth untuk receiver sempurna Receiver yang sempurna adalah perangkat penerima yang tidak memberikan thermal noise ke saluran komunikasi. Tentu saja, ini adalah situasi idealis yang tidak dapat terjadi dalam kehidupan nyata. Ini memang memberi kita referensi praktis. Hubungan berikut mengubah Pers. (3.4) untuk receiver sebenarnya dalam lingkungan kehidupan nyata. Pn = −204 dBW/Hz + NFdB + 10 log B
(3.5)
Dimana B merupakan bandwidth pada receiver. Bandwidth harus selalu dalam hertz atau dikonversikan kedalam hertz NF merupakan gambaran noise pada reeiver. Ini adalah alat yang kami gunakan untuk menghitung jumlah thermal noise pada penerima (atau perangkat lain) yang ada didalam saluran komunikasi. Unit dari noise adalah desibel. Contoh penerapan Pers. (3.5). jika receiver dengan noise 3 dB dan bandwidth 10 MHz. Berapakah daya noise termal dalam dBW pada receiver? Gunakan Pers. (3.5).
Pn = − 204 dBW/Hz + 3 dB + 10 log (10 × 10 6) = − 204 dBW/Hz + 3 dB + 70 dB = − 131 dBW 3.3.3.3 Intermodulation Noise, Intermodulation Noise (IM) adalah hasil dari adanya
hasil intermodulasi. Jika dua sinyal dengan frekuensi F 1 dan F1 dilewatkan melalui perangkat nonlinier atau medium, hasilnya akan berisi produk IM yang merupakan komponen energi frekuensi palsu. Komponen ini mungkin ada di dalam dan / atau di luar pita frekuensi yang dibutuhkan untuk perangkat atau sistem tertentu. Produk IM dapat dihasilkan dari keselarasan sinyal yang diinginkan, baik sebagai produk antara keselarasan atau sebagai salah satu sinyal dasar dan keselarasan sinyal dasar lainnya atau antara kedua sinyal itu sendiri. Hasil produk ketika dua (atau lebih) sinyal terpancara bersama-sama atau bercampur. Produk ini dapat saling menambahkan. Lihatlah kemungkinan pencampuran saat melewati F 1 dan F2 melalui perangkat nonlinier. Koefisien menunjukkan keselarasan pertama, kedua, atau ketiga. Perangkat yang melewati banyak sinyal secara bersamaan, seperti peralatan radio multichannel, mengembangkan hasil IM yang sangat bervariasi sehingga menyerupai white noise. Intermodulation Noise dapat disebabkan oleh sejumlah penyebab:
Pengaturan tingkat yang tidak tepat. Jika tingkat input ke perangkat terlalu tinggi, perangkat akan diarahkan ke wilayah operasi nonlinier (overdrive).
Kesalahan dalam deret menyebabkan perangkat berfungsi nonlinear.
Delay envelope yang tidak linear
Kesalahan perangkat
Untuk meringkas, noise IM dihasilkan dari ketidaklinearan atau malfungsi yang memiliki efek nonlinier. Penyebab Intermodulation Noise berbeda dengan Thermal Noise. Namun, efek yang merugikan dan sifat fisiknya identik dengan noise termal, terutama pada sistem multichannel yang membawa sinyal kompleks.
3.3.3.5 Crosstalk. Crosstalk adalah kopling yang tidak diinginkan antara jalur sinyal.
Pada dasarnya ada tiga penyebab crosstalk: 1. Kopling listrik antara media transmisi, seperti antara pasangan kawat pada sistem kabel Voice Frequency (VF) dan pada sistem kabel digital (PCM). 2. Kontrol respons frekuensi yang buruk (yaitu, filter rusak atau desain filter buruk). 3. Kinerja nonlinier pada sistem multipleks analog (FDM). Level yang berlebihan bisa memperburuk crosstalk. Dengan "level berlebihan", berarti tingkat intensitas sinyal atau sinyal telah disesuaikan ke titik yang lebih tinggi dari seharusnya. Dalam sistem telephony dan data, level biasanya diukur dalam dBm. Dalam sistem televisi kabel, level diukur sebagai tegangan pada impedansi umum (75 ohm). Lihat pembahasan level di Bagian 3.4. Terdapat dua tipe crosstalk: 1. Intelligible (cerdas), di mana setidaknya empat kata dapat dimengerti oleh pendengar dari percakapan asing dalam periode 7 detik. 2. Unitelligible (tidak dapat dimengerti), dengan crosstalk yang dihasilkan dari bentuk efek yang mengganggu lainnya dari satu saluran pada saluran lainnya. Crosstalk yang cerdas menyajikan gangguan terbesar karena gangguannya pada pendengar. Gangguan disebabkan oleh ketakutan dari kehilangan privasi atau terutama oleh pengguna jalur utama yang mencoba memahami apa yang sedang dikatakan di sirkuit sekunder atau campur. Crosstalk yang diterima bervariasi yaitu dari volume pembicara yang mengganggu, loss dari pembicara yang mengganggu sampai ke titik crosstalk, loss kopling antara kedua sirkuit yang sedang dipertimbangkan, dan loss dari titik crosstalk ke pendengar. Yang paling penting dari faktor-faktor ini untuk diskusi ini adalah hilangnya kopling antara dua sirkuit. Juga, kita tidak boleh melupakan fakta bahwa efek crosstalk bersifat subjektif, dan faktor lainnya harus dipertimbangkan saat gangguan crosstalk terjadi diukur.
3.4 LEVEL
Level adalah parameter penting dalam jaringan telekomunikasi, terutama di jaringan analog atau di bagian analog sebuah jaringan. Dalam konteks buku ini ketika kita menggunakan kata level, maka hal tersebut berarti besarnya sinyal atau intensitasnya. Level dapat bersifat komparatif. Output dari penguat 30 dB akan menjadi lebih tinggi dari pada inputnya. Tapi yang lebih umum, yang kita maksud dengan tingkat absolut, itu diukur dalam dBm (desibel yang dirujuk ke 1 miliwatt) dan dalam sistem radio kita lebih cenderung menggunakan dBW (desibel yang diacu ke 1 watt). Sistem televisi mengukur tingkat voltase, biasanya dBmV (desibel yang dirujuk ke 1 milivolt). Dalam jaringan telekomunikasi, jika tingkatnya terlalu tinggi, penguat menjadi kelebihan beban, mengakibatkan noise dan Intermodulation Noise. Jika level terlalu rendah, tingkat kepuasan pelanggan memburuk. Di jaringan analog, level adalah masalah utama; Dalam jaringan digital, hal ini tidak terlalu. Level sistem digunakan untuk merancang sebuah sistem komunikasi. Hal Ini biasanya diambil dari grafik level atau gambar sistem referensi yang dibuat oleh kelompok perencana atau sebagai bagian dari pekerjaan engineering. Pada grafik sebuah 0 TLP (zero test level point) telah ditetapkan. Titik uji (test level) adalah lokasi di sirkuit atau sistem dimana test level-nada tertentu diharapkan selama penyelarasan. A 0 TLP adalah titik di mana tingkat uji pita tertentu harus 0 dBm. Pita uji adalah pita yang dihasilkan oleh generator sinyal audio, biasanya 1020 Hz. Perhatikan bahwa frekuensi ini berada di dalam saluran suara standar, yang mencakup kisaran 300-3400 Hz. Dalam jaringan digital, pita harus diterapkan pada sisi analog. Ini akan dibahas di Bab 6. Dari 0 TLP, poin lainnya dapat ditunjukkan dengan menggunakan unit dBr (referensi desibel). Tanda minus menunjukkan banyaknya desibel di bawah titik referensi dan tanda tambah di atasnya. Unit dBm0 adalah unit kekuatan absolut dalam dBm yang mengacu pada TLP 0. dBm dapat dihubungkan dengan dBr dan dBm0 dengan rumus berikut: dBm = dBm0 + dB
(3.6)
Misalnya, nilai -32 dBm pada titik -22 dBr sesuai dengan tingkat referensi -10 dBm0. Sinyal -10 dBm0 yang pada referensi 0 dBr (0 TLP) memiliki tingkat sinyal absolut 10 dBm. 3.4.1
Typical Level
Pengukuran tingkat bicara sebelumnya menggunakan satuan VU, yaitu untuk unit volume. Untuk sinyal sinusoid 1000 Hz (sinyal gelombang sinus sederhana), 0 VU = 0 dBm. Bila VU meter digunakan untuk mengukur tingkat sinyal suara, sulit untuk menyamakan VU dengan dBm. Salah satu permasalahan, adalah bahwa speech transmisi ditandai dengan semburan sinyal. Namun, pendekatan yang baik yang berkaitan dengan VU dengan dBm adalah rumus berikut: Daya rata-rata dari pembicara ≈ VU − 1.4 (dBm)
(3.7)
Di jaringan telekomunikasi, saluran telepon sering kali dimultiplex pada service exchange pertama. Bila jaringannya analog, multiplexer dioperasikan di domain frekuensi dan disebut frequency division multiplexers (FDM). Input saluran suara distandarisasi dengan tingkat -15 dBm atau -16 dBm, dan keluaran demultiplexer adalah +7 dBm. Tingkat ini, tentu saja, adalah tingkat nada tes. Di negara industri dan pasca-industri, hampir di setiap kasus, multiplekser bersifat digital. Multiplexer ini memiliki titik overload sekitar +3.17 dBm0. Sinyal referensi digital adalah 0 dBm pada sisi analog dengan menggunakan nada uji standar antara 1013 dan 1022 Hz. 3.5 ECHO AND SINGING
Echo dan singing adalah dua gangguan penting yang berdampak pada QoS. Echo adalah saat seorang pembicara mendengar suaranya sendiri tertunda. Annoyance adalah fungsi dari waktu tunda (yaitu, waktu antara peluncuran suku kata oleh seorang pembicara dan saat gema dari suku kata tersebut didengar oleh pembicara yang sama). Ini juga merupakan fungsi dari intensitas (tingkat) gema, namun pada tingkat yang lebih rendah. Singing adalah umpan balik audio. Ini terdengar seperti lolongan yang terjadi dengan meletakkan mikrofon di depan loudspeaker.
REVIEW LATIHAN 1. Definisikan rasio signal-to-noise. 2. Berikan guideline rasio signal-to-noise pada perangkat penerima untuk tiga media berikut: suara, video-TV, dan data. Basis jawaban di mana pelanggan biasa mengatakan bahwa sinyal sangat bagus atau bagus. 3. Mengapa kita menggunakan nada uji sinusoidal saat kita mengukur S / N pada speech channel dibandingkan dengan sinyal ucapan itu sendiri? 4. Tingkat noise saluran suara tertentu diukur pada-39 dBm, dan tingkat sinyal nada tes diukur pada +3 dBm. Berapakah saluran S / N? 5. Jika kita mengetahui loudness rating dari earpiece subset telepon dan mouthpiece, data tambahan apa yang kita perlukan untuk menentukan tingkat kesesuaian keseluruhan (OLR) dari koneksi telepon? 6. BER dari rangkaian digital adalah 1 × 10 -8, untuk data yang menggunakan jalur ini. Berapakah BER terbaik yang bisa kita harapkan pada datanya? 7. Apa tiga gangguan mendasar pada saluran transmisi telekomunikasi? 8. Dari tiga gangguan, mana yang mempengaruhi tingkat kesalahan data yang paling banyak dan dan membatasi bit rate? 9. Jelaskan penyebab distorsi fasa. 10. Sebutkan empat jenis noise yang mungkin kita hadapi dalam sistem telekomunikasi. 11. Apa yang akan terjadi dengan tingkat thermal noise dari receiver dengan noise sebesar 3 dB dan bandwidth 1 MHz? 12. Definisikan produk orde ketiga berdasarkan pencampuran dua frekuensi F 1 dan F2. 13. Berikan empat penyebab noise impuls. 14. Hubungkan VU ke dBm untuk sinyal sinusoidal sederhana. Hubungkan VU dengan dBm untuk sinyal kompleks seperti suara manusia.
15. Echo sebagai gangguan pada pendengar telepon bervariasi dengan dua penyebab tipikal. Apakah mereka? Apa yang paling penting (paling menyebalkan)?
