NOISE DAN PATH LOSS PADA KABEL COAXIAL

October 5, 2010 at 12:44 pm (instalasi LAN)


PATH LOSS

Path Loss adalah loss yang terjadi ketika data / sinyal melewati media udara dari antenna ke penerima dalam jarak tertentu.

PENYEBAB

Path loss dapat timbul disebabkan oleh banyak faktor, seperti kontur tanah, lingkungan yang berbeda, medium propagasi (udara yang kering atau lembab), jarak antara antena pemancar dengan penerima, lokasi dan tinggi antena.

Path loss merupakan komponen penting dalam perhitungan dan analisis desain link budget sistem telekomunikasi. Perhitungan path loss dengan menggunakan rumus Okumura-Hata model untuk urban area. Model Hata didasarkan atas pengukuran empiris ekstensif yang dilakukan di lingkungan perkotaan. Dengan jarak antara mobile station ke base station dibuat teratur, mulai dari jarak 0,1 km sampai dengan jarak 20 km. Persamaan Hata dapat

diringkas sebagai berikut:

LHata (urban) [dB] = 69,55 + 26.16 x log (f) + [ 44,9 – 6,55 x log (hb) ] x

log (d) – 13,82 x log (hb) – A (hm) (1)

Dimana :

A (hm) [dB]= [11 x log (f) – 0,7] x hm – [ 1,56 x log (f) – 0,8 (2)

Dengan :

Lhata : Path loss (dB)

f : frekuensi (MHz)

hb : node B antenna height (m) = 30 m

d : jarak dari node B ke antenna mobile (km)

A (hm) : mobile antenna height gain correction factor

hm : mobile antenna height (m) = 1,5 m

Loss exponent

Artikel utama: Log-distance path loss model Dalam studi komunikasi nirkabel, path loss dapat diwakili oleh eksponen path loss, yang nilainya biasanya berkisar antara 2 sampai 4 (di mana 2 adalah untuk propagasi pada ruang bebas , 4 adalah untuk lossy lingkungan yang relatif dan untuk kasus penuh specular refleksi dari permukaan bumi-yang disebut -model bumi datar Dalam beberapa lingkungan, seperti bangunan, stadion dan lingkungan dalam ruangan lainnya, eksponen path loss dapat mencapai nilai dalam kisaran 4 sampai 6. Di sisi lain, terowongan mungkin bertindak sebagai Waveguide , mengakibatkan eksponen path loss kurang dari 2. Dalam bentuk yang paling sederhana, path loss dapat dihitung dengan menggunakan rumus dimana L adalah path loss dalam desibel, n adalah eksponen path loss, d adalah jarak antara pemancar dan penerima, biasanya diukur dalam meter, dan C adalah konstanta yang bertanggung jawab atas kerugian sistem.

Radio engineer formula

Radio dan antena insinyur menggunakan rumus sederhana berikut (juga dikenal sebagai transmisi persamaan Friis ) untuk rugi rugi lintasan antara dua isotropik antena dalam ruang bebas: Path loss in dB Dimana L adalah path loss dalam desibel, λ adalah panjang gelombang dan d adalah jarak pemancar-penerima dalam satuan yang sama dengan panjang gelombang.

Prediksi

Perhitungan path loss biasanya disebut prediksi. prediksi Exact hanya mungkin untuk kasus-kasus sederhana, seperti disebutkan bebas ruang propagasi-atas atau model-bumi datar.Untuk kasus praktis path loss dihitung menggunakan berbagai pendekatan. Metode statistik (juga disebut stokastik atau empiris) didasarkan pada rata-rata kerugian dan diukur sepanjang kelas khas link radio. Di antara metode yang umum digunakan seperti kebanyakan Okumura-Hata , maka BIAYA Hata model , WCYLee , dll Ini juga dikenal sebagai model propagasi gelombang radio dan biasanya digunakan dalam perancangan jaringan selular dan PLMN .. Untuk komunikasi nirkabel di VHF dan UHF pita frekuensi (band-band yang digunakan oleh walkie-talkie, polisi, taksi dan telepon selular), salah satu metode yang paling umum digunakan adalah bahwa dari OkumuraHata sebagai dimurnikan oleh 231 BIAYA proyek. model yang terkenal lainnya adalah dari WalfischIkegami , WCY Lee , dan Erceg . Untuk radio FM dan siaran TV path loss yang paling sering diperkirakan menggunakan ITU model seperti yang dijelaskan di P.1546 (mantan P.370 ) rekomendasi. metode deterministik berdasarkan hukum-hukum fisika rambat gelombang juga digunakan; ray tracing adalah salah satu metode tersebut. Metode ini diharapkan dapat menghasilkan prediksi yang lebih akurat dan dapat diandalkan path loss daripada metode empiris, namun mereka secara signifikan lebih mahal dalam upaya komputasi dan bergantung pada deskripsi rinci dan akurat dari semua objek dalam ruang propagasi, seperti bangunan, atap, jendela, pintu, dan dinding. Untuk alasan ini mereka digunakan terutama untuk path propagasi pendek. Di antara metode yang paling umum digunakan dalam desain peralatan radio seperti antena dan feed adalah perbedaan-hingga waktu-domain metode . Path loss pada pita frekuensi lain ( MW , SW , Microwave ) diprediksi dengan metode yang serupa, meskipun algoritma beton dan formula mungkin sangat berbeda dari orang-orang untuk VHF / UHF. Reliable prediksi rugi jalan di HF / SW band sangat sulit, dan akurasi adalah sebanding dengan cuaca prediksi. [ rujukan? ] Mudah perkiraan untuk menghitung path loss jarak signifikan lebih pendek daripada jarak ke radio horizon :

  • Di ruang bebas meningkat path loss dengan 20 dB per dekade (satu dekade adalah ketika jarak antara pemancar dan penerima meningkat sepuluh kali) atau 6 dB per oktaf (satu oktaf adalah ketika jarak antara pemancar dan penerima ganda). Ini dapat digunakan sebagai perintah pendekatan kasar pertama sangat untuk SHF ( microwave ) hubungan komunikasi;
  • Untuk sinyal pada pita / UHF VHF menyebarkan di atas permukaan bumi meningkat path loss dengan sekitar 35 – 40 dB per dekade (10 – 12 dB per oktaf). Ini dapat digunakan dalam jaringan selular sebagai menebak pertama.

Noise

Masalah-masalah dalam komunikasi data

Noise ( gangguan )

White Noise : oleh alam dan lingkungan

Black Noise : oleh kesengajaan manusia

Macam-macam White Noise

Thermal Noise

Thermal noise ini terdapat di semua media transmisi dan pada semua peralatan komunikasi. Disebabkan oleh panas elektron dalam konduktor (agitasi termal elektron), sehingga tidak dapat dihapus / dilenyapkan. Thermal noise memiliki distribusi energi yang uniform pada spektrum frekuensi dan memiliki distribusi level yang normal (Gaussian).

Thermal noise merupakan faktor penentu batas bawah sensitivitas sistem penerima. Thermal noise tidak terlalu berpengaruh untuk transmiasi voice, tetapi akan sangat berpengaruh pada komunikasi data. Dalam komunikasi data impuls noise dapat membuat cacat sinyal yang diterima,sehingga data atau informasi yang dibawa dapat berubah artinya.

Thermal noise dapat didekati oleh suatu white noise yang memiliki rapat spektral daya yang uniform pada spektrum frekuensi. Semua peralatan dan media transmisi mempunyai saham dalam timbulnya thermal noise jika temperaturnya di atas 0o (derajat Kelvin).

Harga thermal noise dalam decibel :

No = k.T

Dengan :

No = kerapatan tenaga noise (watt/Hz)

k = konts Boltzman = 1,3803 x 10–230K

T = temperatur (0K)

J/

Harga thermal noise dalam watt pada bandwidth W Hz adalah :

N = k.T.W

Dan dalam desibel watt :

N = 10 log k + 10 log T + 10 log W

= – 228,6 dBW + 10 log T + 10 log W

Cara untuk mereduksi thermal noise antara lain adalah:

1) Persempit bandwidth

2) Kurangi jumlah resistive element

3) Kurangi temperatur komponen elektron

4) Jauhkan media transmisi dari sumber noise

5) Memberi jacket pada kabel

Cross Talk

Ditimbulkan oleh kopel elektrik antara kabel yang diletakkan berdekatan, misalnya antara twisted pair / kabel coaxial yang membawa multiple sinyal,yang merupakan penghubung antar sinyal yang tidak diinginkan. Bicara Silang (Cross Talk) akan semakin jelas atau bertambah apabila jarak yang ditempuh semakin jauh, sinyal yang ditransmisikan semakin kuat/besar atau semakin besar frekuensinya.

Misalnya pada percakapan telepon mendengar suara lainnya, sinyal pemancar yang

ditangkap antena.

Ada 3 (tiga) hal penting yang menyebabkan timbulnya crosstalk. Hal

tersebut adalah :

1. Electrical coupling diantara media transmisi, misalnya antara pasangan- pasangan kawat pada sistem komunikasi yang menggunakan kabel sebagai media transmisinya.

2. Pengendalian yang kurang baik dari frekuensi respons misalnya design

filter yang kurang baik.

3. Non linearity pada analog multiplex system (FDM).

Ada dua tipe crosstalk:

1. Intelligible crosstalk

Bila crosstalk menyebabkan paling tidak ada empat kata yang dapat

didengar (dari sumber yang tidak diinginkan) selama percakapan 7 detik

2. Unintelligible crosstalk

Setiap bentuk gangguan akibat crosstalk lainnya

Penyebab crosstalk antara lain:

– Gandengan elektris antar media

– Pengendalian respon frekuensi yang buruk

– Ketidaklinieran mux analog

Melihat dari namanya maka crosstalk ini adalah suatu pembicaraan silang, akan tetapi yang sebenarnya crosstalk ini tidak saja hanya terbatas pada pembicaraan saja. Crosstalk ini dalam pengertian luas adalah merupakan suatu ketidak seimbangan sehingga suatu sinyal akan masuk ke dalam saluran sinyal yang lainnya, sehingga akan mempengaruhi sinyal asli yang dikirimkan.

Jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi suara, maka gangguan ini dapat mengganggu pembicaraan yang sedang berlangsung. Akan tetapi jika crosstalk ini terdapat pada suatu hubungan komunikasi yang lainnya di luar suara, maka ini akan mempengaruhi sinyal yang diterima sehingga akan merusak sinyal yang diterima sedemikian rupa sampai merubah arti dari informasi yang dimaksudkan sebenarnya.

Penanggulangan:

1. Beri jarak antar kabel

2. Pergunakan kabel terisolasi

Intermodulation Noise

Apabila sinyal-sinyal dengan frequency berbeda bersamaan memakai medium transmisi yang sama, sehingga menghasilkan sinyal-sinyal pada suatu frekuensi yang merupakan penjumlahan atau pengalian dari dua frekuensi asalnya. Sebagai contoh sinyal dengan frekuensi f1 dan f2 maka akan mengganggu sinyal dengan frekuensi f1 dan f2, hal ini timbul karena ketidak linearan dari transmitter, receiver atau sistim transmisi.

Intermodulation noise biasanya muncul akibat gejala intermodulasi.Bila kitamelewatkan dua sinyal masing-masing dengan frekuensi misalkan f1 danf2 melalui suatu medium atau perangkat non-linier, maka akan dihasilkan frekuensi-frekuensi

spurious yang berasal dari frekuensi harmonisa sinyal.Frekuensi-frekuensi spurious

ini bisa terletak di dalam atau di luar pita frekuensi kerja yang diinginkan.

Intermodulasi ini dapat terbentuk dari frekuensi harmonisa suatu sinyal.

Untuk contoh di atas maka intermodulasi yang terjadi akan mempunyai frekuensi-

frekuensi sebagai berikut ini :

– harmonic yang pertama : F1 ± F2

– harmonic yang kedua : 2 F1 ± FR ; F1 ± 2 F2 ; dst

– harmonic yang ketiga : 2 F1 ± 2 F2 ; 3 F1 ± F2 ; dst

Intermodulation Noise dapat timbul karena berbagai macam hal, antara lain:

– Level input terlalu tinggi sehingga perangkat berkerja daerah non-linier

– Kesalahan penalaan perangkat sehingga perangkat bekerja secara non-linier.

– Level setting yang tidak baik. Jika level dari input dari suatu peralatan terlalu tinggi, maka peralatan akan bekerja pada suatu daerah kerja yang non linier. Hal ini yang disebut sebagai over drive.

– Penempatan komponen yang kurang benar yang menyebabkan peralatan

bekerja pada daerah kerja yang non linier

– Non linear envelope delay.

Ketidaklineran sistem atau perangkat komunikasi yang menyebabkan terjadinya

intermodulation noise dapat disebabkan karena:

– Ketidaktepatanpengaturanlevel

– Ketidaktepatan pengaturan titik kerja perangkat

– Non linier envelope delay

– Kerusakanperangkat

Meskipun penyebab dari intermodulation noise ini berbeda dengan penyebab dari thermal noise, akan tetapi dampak serta bentuknya sama. Salah satu cara untuk menanggulangi intermodulation noise ini adalah dengan pengaturan penggunaan frekuensi.

Penanggulangan: Pengaturan penggunaan frekuensi

Impulse Noise

Sebab: Medan Listrik mengenai media transmisi

Penanggulangan:

1. Menjauhkan media transmisi dari medan listrik

2. Menaikkan SNR

3. Memasang Surge Protector

4. Menggunakan Kabel Terisolasi

Gangguan terhadap Saluran Transmisi

Gangguan pada saluran transmisi dikenal dua golongan besar :

a. Random

Derau Panas (thermal noise)

Gangguan yang disebabkan oleh pergerakan acak elektron bebas dalam rangkaian. Derau Impuls (impuls noise) Gangguan yang disebabkan oleh tegangan listrik yang tingginya lebih dibandingkan tegangan rata – ratanya.

Bicara Silang (cross talk)

Gangguan yang disebabkan oleh masuknya signal dari kanal lain yang letaknya

berdekatan

Gema (echo)

Gangguan yang disebabkan oleh signal yang dipantulkan kembali sebagai akibat dari

perubahan impedansi dalam sebuah rangkaian listrik.

Perubahan Phasa (Phase changer)

Gangguan yang disebabkan oleh phase signal yang kadang-kadang berubah sebagai

akibat dari impulse noise.

Derau Intermodulasi (intermodulation noise)

Gangguan yang disebabkan oleh dua signal dari saluran berbeda (intermodulation)

membentuk signal baru yang menduduki frekuensi signal lain.

Phase Jitter

Gangguan yang disebabkan oleh jitter yang timbul oleh sistem pembawa yang

dimultipleks dan menghasilkan perubahan frekuensi.

Fading

Gangguan yang disebabkan oleh signal yang disalurkan mencapai penerima melalui

berbagai jalur akibat dari kondisi atmosfir.

b. Tak Random

Redaman

Gangguan yang disebabkan oleh tegangan suatu signal berkurang ketika melalui saluran transmisi sebagai akibat daya yang diserap oleh saluran transmisi yang tergantung frekuensi dam media transmisinya.

Tundaan

Gangguan yang disebabkan oleh signal dengan masing masing frekuensi yang tidak berjalan dengan dengan kecepatan yang sama hingga tiba dipenerima pada waktu yang berlainan.

Sumber:http://www.scribd.com/doc/32625162/Impulse-Noise-Dalam-Komunikasi-Data

http://id.wikipedia.org/wiki/Noise

http://www.tantanrahman.blogspot.com/

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: