Pra KBM Instalasi LAN Path loss, Noise

Noise

Noise merupakan sinyal listrik yang tidak diinginkan atau Gangguan elektronik yang diakibatkan oleh pergerakan elektron pada saluran sehingga mengganggu kelancaran proses transmisi data.

Tambahan sinyal yang tidak diinginkan ini dalam suatu proses komunikasi ini merupakan faktor pembatas utama dalam sistem komunikasi data. Bila noise terjadi dalam suatu sistem komunikasi maka sistem komunikasi akan mengalami gangguan. Gangguan yang terjadi dapat menyebabkan proses komunikasi terganggu atau bahkan dapat memutuskan proses komunikasi.

noise bisa dibedakan menjadi dua katagori :

1. Noise internal adalah noise yang dibangkitkan oleh komponen-komponen dalam sistem komunikasi.

Normal0 falsefalsefalse EN-USX-NONEX-NONE

2. Noise eksternal Dihasilkan oleh sumber di luar sistem komunikasi. Ada dua macam noise eksternal yaitu noise buatan manusia (man-made noise) dan noise alami (ekstra terrestrial).

Sumber utama Noise Internal yaitu:

Normal0 falsefalsefalse EN-USX-NONEX-NONE a. Thermal Noise atau White Noise

b. Intermodulation Noise

c. Crosstalk

d. Impulse Noise

a. Thermal Noise atau White Noise

Thermal noise berhubungan dengan perpindahan elektron yang cepat dan acak dalam alat konduktor akibat digitasi thermal.

Perpindahan random elektron pertama kali dikenal tahun 1927 oleh JB. Johnson di Bell Telephone Laboratories. Johnson membuktikan bahwa kekuatan thermal noise proporsional dengan bandwidth dan temperatur absolut.

Secara matematis, kekuatan noise adalah:

N = KTB

· N = kekuatan noise (noise power)

· K = Boltzmann’s proportionality constant (1.38 × 10-23 joules per Kelvin)

· T = Temperatur absolute

· B = bandwidth

Thermal NoiseThermal noise ini terdapat di semua media transmisi dan pada semua peralatan komunikasi. Ini timbul dari pergeseran elektron bebas dan karakteristiknya berupa distribusi energi yang merata pada spektrum frekuensi dengan suatu distribusi Gaussian. Karena distrisudinya yang merata inilah maka thermal noise ini juga disebut white noise. Semua peralatan dan media transmisi mempunyai saham dalam timbulnya thermal noise jika temperaturnya di atas 0o (derajat Kelvin).

R.m.s noise voltage (Vn) ini besarnya adalah :

Vn = 4 kTWR volts2

dimana : W = bandwidth dalam Hz

T = temperatur absolut dalam K

k = konstanta Boltcmann’s (1,37 x 10-23 ) joules per K

R = tahanan dalam sumber tegangan

b. Intermodulation Noise

noise antar modulasi atau Intermodulasi Noise timbul karena adanya intermodulasi antara sinyal yang satu dengan sinyal yang lainnya. Misalkan jika ada sinyal dengan frekuensi F1 dan F2 merambat melalui suatu peralatan atau media yang bersifat non linear, maka akan timbul modulasi antara kedua sinyal tersebut. Intermodulasi ini dapat terbentuk dari hharmonicnya 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 dari bermacam-macam hal antara lain ialah :

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

Jadi kesimpulannya intermodulation noise ini timbul dari ke-non linearity-an dari peralatan. Meskipun penyebab dari intermodulation noise ini berbeda dengan penyebab dari thermal noise, akan tetapi dampak serta bentuknya sama.

c. Crosstalk

Crosstalk atau pembicaraan silang adalah suatu sambungan (coupling) yang tidak diinginkan yang terjadi pada saluran pembicaraan. 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).

Pada dasarnya ada 2 macam crosstalk, yaitu :

crosstalk yang dapat terdengar dengan jelas

crosstalk yang terdengar tetapi tidak jelas

dengan sendirinya crosstalk yang dapat terdengar dengan jelas akan sangat mengganggu suatu sambungan pembicaraan.

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.

d. Impulse Noise.

Impulse noise adalah suatu derau sesaat yang berbentuk pulsa-pulsa sempit jadi hanya terjadi pada waktu yang singkat akan tetapi biasanya dengan amplitudo yang cukup besar. Untuk suatu pembicaraan, impulse noise ini tidak berpengaruh apa-apa, oleh karena itu jika membicarakan komunikasi suara, hal ini tidak begitu diperhatikan. Akan tetapi impulse noise ini akan dapat membuat cacat sinyal yang diterima sehingga informasi yang dibawa dapat berubah artinya.

Saluran 2 kawat / 4 kawat

Pembicaraan telepon selalu merupakan suatu transmisi ke kedua arah. Kalau transmisi dua arah ini penyalurannya melalui sepasang kawat yang sama, maka ini disebut sebagai saluran transmisi 2 kawat. Pesawat telepon pada umumnya ini disebut sebagai saluran transmisi 2 kawat.

Untuk transmisi dan switching pada umumnya, maka definisi yang lebih tepat adalah bila suatu pembicaraan telepon dari dua arah yang berlawanan melalui kanal transmisi elektrik yang sama disebut dengan 2 wire operation.

Pada sistem komunikasi radio, suatu ppembicaraan dari dua arah yang berlawanan memerlukan kanal transmisi yang terpisah (atau menggunakan pembagian waktu yang sesuai). Dengan demikian kita mempunyai 2 kawat untuk saluran pengirim dan 2 kawat untuk saluran penerima dengan demikian jumlahnya menjadi 4 kawat untuk suatu pembicaraan telepon dua arah (full duplex). Hampir semua sistem telepon, terminal akhirnya (pesawat pelanggan disambungkan ke jaringannya dengan menggunakan 2 kawat. Sedangkan dilain pihak hampir semua sambungan telepon jarak jauh menggunakan saluran 4 kawat untuk menghubungkan saluran antar sentralnya. Jadi sambungan ini jika mendekati ke pelanggan akan berubah menjadi sambungan 2 kawat.

Ada 3 sumber utama Noise Eksternal:

1. Atmospheric noise: Gangguan elektris yang terjadi secara alami, disebabkan oleh hal – hal yang berkaitan dengan atmosfir bumi. Noise atmosfir biasanya disebut juga static electricity. Noise jenis ini bersumber dari kondisi elektris yang bersifat alami, seperti kilat dan halilintar. Static electricity berbentuk impuls yang menyebar ke dalam energi sepanjang lebar frekuensi
2. Ekstraterrestrial noise: Noise ini terdiri dari sinyal elektris yang dihasilkan dari luar atmosfir bumi. Terkadang disebut juga deep-space noise. Noise ekstraterrestrial bisa disebabkan oleh Milky Way, galaksi yang lain, dan matahari.
3. Man-made noise: Secara sederhana diartikan sebagai noise yang dihasilkan manusia. Sumber utama dari noise ini adalah mekanisme spark-producing, seperti komutator dalam motor elektrik, sistem pembakaran kendaraan bermotor, alternator, dan aktivitas peralihan alat oleh manusia (switching equipment).

Path Loss

Path loss adalah pengurangan rapat daya dari gelombang elektromagnetik yang merambat melalui ruang.

Penyebab Path loss adalah perluasan alami dari gelombang radio di depan ruang bebas penyerapan kerugian ketika sinyal melewati media tidak transparan untuk gelombang elektromagnetik , difraksi kerugian ketika bagian dari gelombang radio depan terhambat dengan adanya kendala opak, dan kerugian yang disebabkan oleh fenomena lain.

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 dibudidayakan di ruang bebas, 4 adalah untuk lingkungan relatif loss dan untuk kasus penuh specular refleksi dari model bumi datar permukaan bumi-yang disebut). 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 dapat bertindak sebagai suatu Waveguide, mengakibatkan eksponen path loss kurang dari 2.

Path rugi biasanya dinyatakan dalam dB. 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.