Apa sih DVB-T2 Itu? Forward Error Correction - FEC [part 4]

Dalam sebuah sistem telekomunikasi data tentu akan selalu menghadapi gangguan berupa noise, derau, atenuasi, atau distorsi yang salah satunya disebabkan karena ketidaksempurnaan dari  perangkat keras atau keterbatasan fisik. Keberhasilan pen-dekoderan sinyal sangat bergantung pada teknik pengendalian kesalahan. Jika data hasil dari output suatu sistem komunikasi selalu memiliki kesalahan pengkodean, maka kenyataan ini seringkali dapat dikurangi dengan penggunaan sejumlah teknik pengendalian kesalahan.

Tujuan dari Error Control Coding adalah untuk menyandikan informasi digital dalam format sedemikian rupa, bahkan jika suatu hubungan komunikasi data (atau media penyimpanan nya) menghasilkan kesalahan, setidaknya penerima dapat memperbaiki kesalahan dan memulihkan informasi / data asli yang ditransmisikan. Beberapa penyebab utama dari kesalahan pengiriman data adalah sebagai berikut :

1. Sinyal Yang Diterima Mengalami Loss (hilang sinyal) 

Sinyal yang diterima kehilangan kekuatan sinyal karena: 

• Jarak yang jauh antara Antena pemancar dan antena Penerima, 
• Redaman Sinyal,  semisal terserap mendung atau pepohonan
• Hamburan sinyal , misal terpantul gedung atau pegunungan, 
• Refleksi sinyal  ,misal terpantul gedung atau pegunungan,
• Bias Sinyal sinyal Tx, misal melewati kaca
• Kesalahan pengarahan antena

2. Interferensi Antar Sinyal Internal

Sinyal penerimaan diganggu oleh sinyal yang ditransmisikan oleh rangkaian dalam perangkat itu sendiri, seperti frequency-dependent effect s(dalam suatu saluran komunikasi atau bisa juga dalam rangkaian amplifier).

3. Noise /Derau dan gangguan interfrensi

• InterModulation distortion ( IMD )
• Interfering signals (co-channel & adjacent channel interference).
• Amplifier noise sources (thermal noise, shot noise, flicker noise).
• Atmospheric noise and galactic noise sources.

Bagaimana ketika sinyal yang dikirimkan tanpa memiliki rangkaiaan feedback / umpan balik ? Atau semisal DVD anda tergores sehingga data video yang terdapat disana menjadi terganggu ? Nah inilah perlunya apa yang dikenal sebagai Forward Error Corection / FEC . Jadi kebanyakan teori dan penemuan tentang metode memperbaiki kesalahan sinyal ini banyak dipelopori oleh explorasi luar angkasa terutama era dimulainya NASA tahun 50-60 an dengan diluncurkannya proyek apollo dan satelit penjelajah. Bagaimana caranya sehingga data yang dikirim dapat diterima dan diolah dengan benar ? yang kebanyakan kita tahu ujungnya saja yaitu pada era tahun 90-an kita dapat menikmati siaran Televisi satelit digital dan komunikasi data kecepatan tinggi. Nah bagaimana sih teori FEC yang mudah di mengerti ?

Ada 4 type peng-koding-an error secara satu arah yang dikenal, dan kita akan bahas satu persatu di bagian lain agar dapat dimengerti secara terpisah. Metodenya berupa :

1. Kode Hamming - Ini adalah kode blok yang mampu mendeteksi hingga dua kesalahan bit secara bersamaan dan memperbaiki kesalahan bit tunggal. Rate FEC yang digunakan umumnya 1/3, 4/7, 11/15 ,26/31
2. Kode Konvolusi Biner  (viterbi) - Di sini, pembuat enkoder memproses urutan masukan dari bit dengan panjang acak dan menghasilkan urutan bit output yang sesuai.  Jenis FEC biasnya 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
3. Reed - Solomon Code (RS) - adalah kode blok yang mampu mengoreksi burst error di blok data yang diterima. Umum menggunakan jenis kode 188/204, 216/236
4. Low-Density Parity Check Code (LDPC) - Ini adalah kode blok yang ditentukan oleh matriks pemeriksaan paritas yang berisi kepadatan 1s rendah. Mereka cocok untuk ukuran blok yang besar di saluran yang sangat bising. FEC yang dipakai adalah : 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 3/4, 5/6, 8/9, 9/10