ABSTRAK
Perkembangan peralihan siaran TV dari analog ke digital telah membawa berbagai macam keunggulan dalam penerapan efisiensi spektrum frekuensi, kualitas transmisi, dan fleksibilitas layanan tambahan. Namun, dalam penerapannya, siaran Tv digital masih banyak menghadapi tantangan besar terkait dengan kestabilan sinyal, terutama di daerah dengan kondisi geografis yang sulit dan lingkungan transmisi yang dipengaruhi oleh kondidi Line Of Sight (LOS) dan Non Line Of Sight (NLOS). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh availability dan fading terhadap kualitas layanan siaran TV digital serta mengevaluasi efektivitas penerapan Teknik diversity sebagai Solusi untuk peningkatan keandalan system. Teknik diversity yang digunakan seperti time diversity, frekuensi diversity, spatial diversity, dan polarization diversity dapat meningkatkan kinerja system secara signifikan. Kajian ini menyimpulkan bahwa penerapan Teknik diversity yang dirancangoptimal sesuai standar penyiaran internasional agar dapat meningkatkan availability dan mengurangi dampak fading sehingga meminimalisir terjadinya unavailability pada siaran TV digital.
Kata Kunci : Siaran TV Digital, Availability, Fading, Teknik Diversity, Time Diversity, Frekuensi Diversity, Spatial Diversity, Polarization Diversity, Keandalan system, Unavailability, Line Of Sight (LOS), Non Line Of Sight (NLOS).
ABSTACT
The transition from analog to digital television broadcasting has introduced numerous advantages, including improved spectral efficienly, higher transmission quality, and greater flexibility in delivering additional services. However, digital TV broadcasting continues to face significant challenges related to signal stability, particurtuarly in areas with complex geographical conditions and environments affected by line of sight (LOS) and Non Line Of Sight (NLOS) propagation. This study aims to analyze the impact of availability and fading on the quality of digital TV broadcasting services and to evaluate the effectiviness of implementing diversity techniques as a solution for enchancing system realibility. The diversity techniques examined – namely time diversity, frekuensi diversity, spatial diversity, and polarization diversity, have the potential to significantly improve system performance. This review concludes that the optimal implementation of diversity techniques in accordance with international broadcasting standards, can effectively enchance availability and mitigate the effects of fading, thereby minimizing the occurrence of service unavailability in digital television broadcasting.
Keywords : digital TV Broadcasting, availability, fading, diversity technique,time diversity, frequency diversity, spatial diversity, polarization diversity, sytem realibility, unavailability, Line OF Sight (LOS), Non Line Of Sight (NLOS).
PENDAHULUAN
Saat ini kita sudah memasuki era globalisasi digital perkembangan teknologi penyiaran sudah mengalami peralihan dari siaran analog ke digital. Siaran TV digital saat ini sudah menjadi media utama dalam penyampaian informasi dan hiburan kepada Masyarakat. Siaran digital menawarkan kualitas gambar dan suara yang lebih bagus dengan penggunaan spektrum frekuensi yang efisien serta kemampuan menghadirkan berbagai layanan tambahan seperti subtitle, multiple audio tracks, dan panduan acara elektronik (EPG).
Namun kualitas siaran TV digital sangat bergantung pada kualitas sinyal, salah satu factor utama yang mempengaruhinya adalah Availaibility yaitu suatu alat ukur yang berfungsi untuk mengukur kehandalan system Diversity. Terdiri atas dua jenis Availability yaitu equipment availability dan path availability.
Pada system komunikasi radio terestial seperti TV digital, sinyal menyebar dari pemancar ke penerima melalui berbagai halangan rintangan kondisi lingkungan. Kondisi Line OF Shight (LOS) dan Non Line Of Shight (NLOS) adalah hal yang sangat utama untuk diperhatikan karena keduanya sangat mempengaruhi kualitas dan kestabilan sinyal. Selain itu juga terdapat fenomena Fading yang merupakan adanya perubahan fluktuaktif kekuatan sinyal pada saat propagasi. Tujuan dari artikel ini adalah untuk menganalisis pengaruh availability dan fading terhadap kualitas siaran TV digital serta megevaluasi efektivitas penerapan Teknik diversity yang meliputi time diversity, spatial diversity, frekuensi diversity, dan polarization diversity dalam meningkatkan keandalan system siaran TV digital.
LANDASAN TEORI
AVAILABILITY
Availability merupakan salah satu ukuran kehandalan suatu system komunikasi radio untuk memberikan layanan sesuai dengan standar yang diingingkan. Artinya semakin tinggi Tingkat Availability, semakin kecil kemungkinan terjadi downtime atau gangguan siaran. Dalam layanan penyiaran TV digital, availability mengukur berapa persen waktu siaran dapat diterima dengan baik oleh pengguna. Rumus matematis dari availability adalah :
Availability (%)= ((waktu layanan tersedia)/(total waktu pengamatan)) x 100%
Availability dipengaruhi oleh 2 hal yaitu :
Equipment Availability/ Reability
Pada system siaran Tv digital Equipment Availability/ Reability meupakan aspek penting yang menentukan kualitas kontinuitas siaran yang menunjukkan sejauh mana peralatan penyiaran seperti encoder, pemancar, dan atena siap beroprasi tanpa adanya gangguan dan sejauh mana peralatan berfungsi stabil tanpa kerusakan dalam waktu tertentu.
Path Availability
Path Availability atau ketersediaan jalur propagasi sinyal adalah suatu istilah yang menggambakan jalur yang tersedia atau dapat diakses. Pada TV digital mengacu pada ketersediaan jalur sinyal dari stasiun pemancar ke perangkat TV digital. Factor yang mempengaruhinya seperti kekuatan sinyal, jangkauan antena, kondisi geografis, dan tidak adanya gangguan (interferensi) yang dapat mempengaruhi penerimaan sinyal.
TEKNIK DIVERSITY
Merupakan suatu pendekatan dalam system komunikasi yang bertujuan untuk meningkatkan keandalan dalam penerimaan sinyal dengan cara menyediakan beberapa jalur alternatif atau variasi sinyal.konsep dasarnya adalah gangguan seperti fading atau interferensi tidak akan mempengaruhi semua jalur secara bersamaan.
Dalam system komunikais radio termasuk TV digital sinyal dapat mengalami fading akibat pantulan multipath, hambatan lingkungan (NLOS) atau perubahan atmosfer (cuaca). Teknik diversity mengatasi masalah ini dengan menduplikasi informasi melalui berbagai domain sepertiwaktu, frekuensi, ruang, atau polarisasi. Sehingga meskipun satu jalur terganggu, jalur lain tetap mampu mengirimkan informasi secara utuh.
Jenis jenis Teknik diversity adalah sebagai berikut :
Time diversity : menyebarkan data pada waktu yang berbeda (misalnya dengan Teknik interleaving) untuk mengatasi gangguan sesaat akibat adanya fading.
Frequensi diversity :mengirimkan sinyal melalui beberapa frekuensi atau subcarrier (seperti OFDM) agar gangguan satu frekuensi tidak mematikan seluruh transmisi.
Spatial diversity : menggunakan beberapa antenna pemancar atau penerima di Lokasi yang berebeda untuk menerima sinyal dari arah yang berlainan sehingga mengurangi efek multipath fading.
Polarization diversity : menggunakan sinyal dengan dua polarisasi berbeda (horizontal dan vertical) untuk memastikan sinyal tetap diterima meskipun salah satu polarisasi terganggu.
NON LINE OF SIGHT (NLOS)
Merupakan suatu kondisi jalur antara pemancar dan penerima mengalami halangan objek seperti bangunan, pepohonan, bukit, atau struktur lain. Pada kondisi ini sinyal tidak dapat merambat langsung dan harus melalui proses refleksi, difreksi, atau hamburan untuk mencapai penerima. Sehingga menyebabkan sinyal yang diterima melemah dan mengalami delay yang mungkin tidak singkat dan rentan terhadap gangguan.
FADING
Fading merupakan fenomena fluktasi kekuatan sinyal yang diterima akibat multipath propagation, perubahan geografis lingkungan, maupun pergerakan pemancar dan penerima. Dalam konteks TV digital, fading dapat menurunkan path availabity sinyal yang seharusnya bisa diterima dengan baik menjadi lemah atau terputus – putus. Akibatnya tayangan bisa mengalami gangguan seperti gambar beku (freeze), suara hilang, atau bahkan tidak ada sinyal sama sekali. Fading sering terjadi pada TV digital terutama pada multipath fading yaitu sinyal yang datang dari banyak arah dan juga doppler fading yaitu akibat dari pergerakan sumber atau penerima sinyal. Oleh karena itu disarankan untuk menempatkan antena pada kondisi yang lebih tinggi daripada TV digital serta posisi yang cocok tidak terhalang oleh NLOS sehingga dapat menjaga ketersediaan jalur sinyal yang stabil.
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 PENDEKATAN PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan pendekatan deskriptif kualitatif dengan focus utama diarahkan pada pemahaman konsep availability untuk meminimalisir fading dan unavailability dalam siaran TV digital. Serta menggunakan Teknik diversity yang dapat meningkatkan keandalan system komunikasi radio terestial. Kajian ini dilakukan melalui telaah Pustaka dan pemodelan sederhana tanpa menggunakan studi kasus lapangan.
SUMBER DATA
Buku Digital – Bab 5 Diversity Komunikasi Radio Gelombang Mikro – system Komunikasi Radio & Laboratorium (Diploma 3 Politeknik)
ETSI (European Telecomunications Standars Institute) ETSI EN 302 755 (DVB – T2 Standard)
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 PENERAPAN DIVERSITY DALAM TV DIGITAL
Pada system TV digital yang menggunakan standar DVB-T dan DVB-T2, Teknik diversity telah diintegrasi untuk meningkatkan performa dan availability system yang secara khusus meliputi fitur – fitur seperti:
Multiple input single output (MISO) dan multiple input multiple output (MIMO) untuk spasial diversity
Bit dan symbol interleaving untuk time diversity
Orthoganol frekuensi division multiplexing (OFDM) dengan banyak subcarrier untuk frekuensi diversity
Teknologi tersebut memungkinkan system TV digital untuk tetap memberikan layanan yang stabil, bahkan dalam kondisi lingkungan yang dinamis dan penuh gangguan.
PENGARUH TEKNIK DIVERSITY TERHADAP AVAILABILITY
Penerapan Teknik diversity pada system penyiaran TV digital mempengaruhi availability yang lebih tinggi karena lebih tahan terhadap gangguan seperti diantaranya Multipath fading yang umumnya terjadi didaerah perkotaan dengan banyak pantulan sinyal, Interferensi sinyal dari perangkat maupun system komunikasi yang berdekatan, dan variasi sinyal karena cuaca seperti hujan lebat. Teknik diversity memastikan bahwa saluran penerima menyediakan sinyal yang cukup baik untuk ditampilkan kepada pengguna. Hal ini dapat meningkatkan availability karena memperkecil kemungkinan hilangnya layanan.
Solusi yang dapat diterapkan adalah sebagai berikut :
Menggunakan antenna UHF eksternal arah (directional) dan diarahkan tepat ke pemancar
Menambahkan booster atau penguat sinyal pada antenna
Meninggikan posisi antenna misalnya dipasang di atap tertinggi atau menara kecil.
Mempertimbangkan penggunaan TV satelit (parabola) jika sinyal digital darat tidak memadai.
4.3 STRATEGI PENGUATAN JARINGAN PENYIARAN UNTUK MENINGKATKAN AVAILABILITY
Agar dapat mengatasi permasalahan path availability yang rendah akibat kondisi geografis wilayah yang berada di pegunungan dengan dikelilingi oleh pepohonan yang tinggi dan struktur tanah yang berbukit , perlu adanya strategi dari sisi penyiar dalam memperkuat infrastruktur jaringan. Salah satunya adalah dengan melakukan pendekatan yang banyak digunakan dalam system TV digital khususnya dengan standar DVB – T2, yaitu penerapan single frekuensi network (SFN). SFN memungkinkan beberapa pemancar berbeda untuk menyiarkan sinyal yang sama pada frekuensi yang sama secara sinkron. Oleh karena itu dengan adanya beberapa titik pemancar yang tersebar, penerimaan sinyal di area bayangan atau yang sebelumnya sulit dijangkau menjadi lebih baik, karena sinyal akan diterima dari berbagai arah dengan waktu yang telah disesuaikan. Hal ini secara signifikan dapat meningkatkan path availability, terutama di daerah NLOS seperti Lembah atau kawasan pegunungan dan perbukitan.
Selain SFN, penyiar stasiun TV juga dapat menerapkan gap filler atau repeater, yaitu perangkat yang berfungsi memperkuat dan mengulang sinyal dari stasiun utama ke wilayah yang mengalami pelemahan sinyal. Penggunaan teknologi ini cocok untuk daerah seperti kecamatan prigen yang memiliki medan berat. Dengan menggunakan tambahan penguat sinyal di Lokasi strategis, sinyal TV digital dapat diterima tetap menjangkau daerah terpencil dengan kualitas yang dapat diterima.
4.4 PENGARUH FADING TERHADAP PATH AVAILABILITY DAN EQUIPMENT AVAILABILITY DALAM SIARAN TV DIGITAL
Fading merupakan tantangan utama dalam system komunikasi radio terestial seperti siaran TV digital, karena dapat menyebabkan penurunan atau fluktasi kekuatan sinyal selama proses propagasi. Secara langsung fading sangat mempengaruhi path availability, yaitu ketersediaan jalur transmisi sinyal dari pemancar ke penerima. Saat terjadi fading, sepeti multipath fading atau doppler fading sinyal yang diterima akan melemah drastic atau mengalami interferensi dengan versi pantulan sinyal itu sendiri. Akibatnya, penerima tidak akan mendapatkan sinyal dalam batas sensitivitas yang dapat diterima, sehingga terjadi gangguan atau kehilangan layanan siaran. Sehingga nilai path availability dapat menurun secara signifikan karena sinyal tidak tersedia secara konsisten diatas ambang batas minimum untuk decoding.
Dampak lain dari fading tidak hanya berhenti pada sisi jalur propagasi saja,tetapi juga berimbas ke equipment availability,meskipun secara tidak langsung. Fading yang sangat banyak dapat menyebabkan perangkat seperti set – top box atau TV digital gagal mengunci sinyal, sehingg amenampilkan pesan “no signal”, atau melakukan restart otomatis. Hal ini bisa disalah artikan sebagia kereusakan perangkat padahal sebenarnya disebabkan oleh buruknya kualitas sinyal akibat fading. Oleh karena itu, pengaruh fading menjadi factor utama dalam penilaian menyeluruh terhadap kinerja system siaran TV digital karena dapat menurunkan availability dari dua sisi yaitu jalur prpagasi pada path availability dan performa penerima pada equipment availability.
4.5 TEKNIK DIVERSITY SEBAGAI SOLUSI PENINGKATAN AVAILABILITY
Dalam menagatasi permaslahan akibat fading dan meningkatkan availability dapat menggunakan Teknik diversity dalam system siara TV digital.teknik diversity bertujuan untuk menyediakan beberapa jakur atau versi sinyal yang berbeda sehingga jika salah satu jalur tergangggu oleh fading, jalur lainnya masih dapat digunakan untuk menjaga kualitas sinyal.
Dalam standar siaran TV digital seperi DVB – T dan DVB – T, Teknik diversity telah diintegrasikan dalam bentuk seperti dibawah ini :
Time diversity : pada tahap ini dapat dilakukan dengan cara menyebarkan bit dan symbol data ke dalam waktu yang berbeda menggunakan Teknik interleaving yang dapat membantu system tetap mampu merekonstruksi sinyal meskipun Sebagian data mengalami gangguan akibat fading sesaat.
Frekuensi diversity : dilakukan dengan cara system OFDM yang digunakan oleh DVB – T2 memanfaatkan banyak subcarrier yang tersebar di seluruh spektrum frekuensi. Jika Sebagian frekuensi terganggu oleh selective fading, subcarrier lainnya tetap dapat membawa informasi yang dibutuhkan.
Spatial diversity : penggunaan lebih dari satu antenna pada pemancar atau penerima seperti Teknik MISO ( multiple input single output) atau MIMO (multiple input multiple output) yang dapat mengurangi dampak multipath fading. Dengan antenna yang menangka sinyal dari berbagai arah, kemungkinan kehilangan total sinyal menjadi sangat kecil.
Polarization diversity : dengan cara mengguanka dua gelombang dengan plarisasi berbeda (misalnya vertical dan horizontal) untuk mengurangi kemungkinan kedua siayal mengalami fading pada saat yang sama.
Penerapan Teknik diversity tersebut secara signifikan meningkatkan keandalan system dalam menghadapi gangguan fading dan variabilitas lingkungan, serta membantu menjaga stabilitas availability dari sisi sinyal maupun perorma penerimaan perangkat.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Siaran TV digital sebagai bentuk komunikasi radio terestial sangat bergantung pada ketersediaan sinyal (availability) dan kualitas propagasi yang stabil. Dan aspek penting yang mempengaruhi availability adalah path availability yang meliputi ketersediaan jalur propagasi dan equipment avaibility yaitu keandalan perangkat. Gangguan seperti Non Line Of Shight dan Fading merupakan tantangan utama yang menyebabkan penurunan kualitas layanan siaran, terutama di daerah dengan topografi sulit seperti perbukitan, hutan, dan Lembah.
Dari hasil analisis diketahui bahwa meskipun perangkat penerima berfungsi dengan cukup baik (equipment availability yang tiggi), gangguan pada jalur sinyal karena kondisi geografis (path availability rendah) dapat menyebabkan layanan siaran terganggu secara signifikan. Salah satu cara pendekatan yang paling efisien dalam mengatasi permasalahan ini adalah dengan melalui penerapan Teknik diversity yang dapat meningkatkan keandalan system dengan menyediakan berbagai jalur atau versi sinyal alternatif.
Teknik diversity seperti time diversity, frekuensi diversity, spatial diversity, dan polarization diversity memberikan kontribusi besar dalam mengurangi dampak fading, mempertahankan kualitas sinyal, serta menjaga ketersediaan layanan siaran. Dalam teknologi DVB – T2 telah mengintegrasikan fitur tersebut termasuk OFDM, interleaving, dan MIMO yang mampu mengoptimalkan performa system bahkan di lingkungan dataran tinggi.
Upaya peningkatan availability juga dapat dilakukan melalui pendekatan infarstruktur seperti penggunaan single frekuensi network (SFN) dan gap filler/repeater yang memperluas cakpan sinyal dan mengurangi area blank spot. Oleh karena itu, kombinasi antara perencanaan Teknis, penerapan Teknik diversity, dan peningkatan infrastruktur jaringan menjadi strategi kunci dalam menjamin layanan TV digital yang andal dan merata, terutama di daerah – daerah dengan kondisi propogasi yang menantang.
5.2 SARAN
Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, disarankan agar pengembangan system siaran TV digital di Indonesia mempertimbangkan kondisi geografis dan karakteristik yang beragam. Penerapan Teknik diversity perlu dioptimalkan dalam system DVB-T2 untuk mengurangi dampak fading dan meningkatkan keandalan transmisi. Selain itu, penyedia layanan diharapkan dapat mengimplementasi Solusi infrastruktur seperti single frekuensi network (SNF) dan gap filler secara lebih luas khususnya daerah yang memiliki tantangan propogasi seperti daerah perbukitan dan Lembah. Dan juga diperlukan edukasi teknis bagi operator, teknis local, dan Masyarakat agar perangkat penerima seperti antenna eksternal dan booster dapat disesuaikan secara optimal. Penelitian lanjutan berbasis simulasi dan analisis laboratorium berdasarkan hasil dari studi kasus lapangan juga disarankan untuk memperdalam pemahaman terhadap efektivitas Teknik diversity dalam berbagai kondisi lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
ETSI. (2012). Digital Video Broadcasting (DVB); Frame Structure Channel Coding and Modulating for a Second Generation Digital Terrestial Television Broadcasting System (DVB – T2). ETSI EN 302 755 V1.3.1. European Telecomunications Standards Institute.
https://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302700_302799/302755
Politeknik Negeri Malang. (2024). Komunikasi Radio Gelombang Mikro – system Komunikasi Radio & Laboratorium. Modul pembelajaran Diploma 3 Teknik Elektro Jaringan Telkeomunikasi Digital
Stallings, W. (2005). Wireless Comunications and Networks (2nd ed.). Pearson Education
