Echo SFN, Link Margin, MER

Case Echo SFN: Link Margin Drop, MER Bagus, BER Bagus

Salah satu masalah yang potensial terjadi pada jaringan DVB-T2 SFN adalah echo yang datang dari SFN lain dan echo yang datang dari pantulan.

Pada dasarnya STB tidak bisa membedakan echo datang dari SFN lain, ataukah datang dari pantulan. Yang jelas STB hanya tahu 2 parameter:

1. Berapa kuat echo tsb

2. Berapa jarak uSecond echo tsb terhadap Signal Utama t0

Dari 2 informasi tsb STB bisa tahu 2 hal:

1. Mana echo yang masih dalam batas Guard Interval (GI)

2. Mana echo yang diluar batas GI

Perhatikan gambar berikut:

Terlihat bahwa ada 4 Echo. Apa dampak 4 Echo tsb?

Echo yang berada dalam Guard Interval pada dasarnya tidak berdampak ke penerimaan siaran. Kenapa? Karena STB masih menganggap bahwa Echo tsb bagian dari Signal. 

Hanya saja MER sedikit akan turun, dan Link Margin akan turun lebih banyak.

Contohnya begini:

Kasus A (tanpa echo)

Parameter	Nilai
MER	29 dB
Link Margin	10 dB

Kasus B (echo kuat)

Parameter	Nilai
MER	27 dB
Link Margin	6 dB

MER hanya turun 2 dB, tetapi margin turun 4 dB.

Dengan adanya Echo, MER memang sedikit turun, tapi Link Margin turun lebih dalam. Ibarat mobil, MER itu kecepatan, Link Margin sisa bensin.

Dalam situasi jalan yang buruk untuk mempertahankan kecepatan (MER) yang sama sisa bensin (Link Margin) akan cepat habis.

Mengapa MER hanya turun sedikit?

Receiver OFDM melakukan channel equalization. Echo yang masih dalam GI dianggap bagian dari kanal: channel impulse response

Equalizer akan mengompensasi: main signal + echo

Akibatnya konstelasi masih cukup rapi.

Contoh perubahan MER:

Kondisi MER

tanpa echo 29 dB

echo -3 dB 27 dB

Turun sedikit saja.

Mengapa Link Margin turun banyak?

Link margin pada analyzer pada dasarnya memperkirakan: berapa dB lagi sebelum decoder gagal?

Ketika echo kuat muncul: BER naik lebih cepat saat ada gangguan tambahan sistem lebih dekat ke cliff effect

Contoh ilustrasi:

Parameter     Tanpa Echo Echo kuat

MER             29 dB     27 dB

PreLDPCBER     1E-6     5E-5

Link Margin     10 dB     6 dB

MER hanya turun 2 dB, tapi BER naik jauh.

Perhatikan gambar hasil alat ukur sbb:

Bagaimana BER dan Link Margin

RF signal
↓
Demodulator
↓
Pre-LDPC BER ← error sebelum FEC utama
↓
LDPC decoder
↓
Pre-BCH BER
↓
BCH decoder
↓
BBFER / Post-FEC error

Singkatan	Arti &	Fungsi

BCH

(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem

)-> koreksi error terakhir

BBFER

(BaseBand Frame Error Rate)

-> jumlah frame data yang gagal

LDPC Dedoder itu mesin FEC yang bekerja untuk memperbaiki bit-bit yang rusak. Tapi "bekerja"nya LDPC Decoder ini bukan gratis. Dia akan memerlukan tenaga. Semakin berat kerja dia semakin banyak energi Link Margin yang disedot. Hasil akhirnya BER tetap bagus, tapi Link Margin sudah jeblok.

Case Perbandingan:

Sebagai contoh: Ch 24, terlihat CBER jelek tapi LM bagus. Kenapa?

CBER adalah coded BER (artinya sebelum dilakukan perbaikan oleh LDPC dan BCH) alias = PreLDPCBER. 

Terlihat bahwa PreLDPCBER 1.2x10^-3 (jelek). Tapi setelah ada proses perbaikan FEC, maka BBFER (Base Band Frame Error Rate) nya akan naik 1x10^-6 (bagus). Namun Link Margin akan turun jadi 10.2 dB. 

Kesimpulan

Catatan 1:

Ada fenomeda lain terhadap Link Margin ini. Jika diperhatikan di perangkat GSERTEL Hexylon (perhatikan gambar diatas), antara C/N ke MER memang tidak ada pola nya. Selisih antara C/N dengan MER bervariasi: 

14.4 dB (CH 24) 

19.8 dB (CH 26) 

16.1 dB (CH 28) 

21.9 dB (CH 31) 

18.6 dB (CH 34)

Sedangkan selisih antara MER dan Link Margin selalu 17.3 dB, maka bisa disimpulkan sbb:

Batas MER 17.3 dB maka Link Margin = 0

Jika Link Margin dinginkan 10 dB, maka MER minimum adalah 27.3 dB. Jika MER ditetapkan 21 dB maka Link Margin tersisa = 3.7 dB.

Catatan 2:

Kapan terjadi Pixelation? Jika BBFER (Base Band Frame Error Rate) kurang dari 10^-6. 

Masalahnya adalah jika Link Margin masih tersedia BBFER biasanya tetap bisa 10^-6. Namun jika Link Margin sempat drop, maka BBFER bisa langsung drop juga.

BBFER ini hasilnya masih bisa bagus, karena masih ada double protection dari sisi FEC (perbaikan kerusakan bit baik dari proses LDPC dan BCH).

 

<eof>