telecommunication engineering: Penurunan Kualitas Suara Pada Jaringan Komunikasi Seluler

Kamis, 09 Agustus 2012

Penurunan Kualitas Suara Pada Jaringan Komunikasi Seluler

Pernahkah anda merasakan penurunan kualitas suara pada saat melakukan panggilan telephone di saat jam sibuk (busy hours)? Mungkin pengguna telephone genggam sering merasakan hal demikian pada saat menggunakan handphone dan sudah tidak asing lagi. Penurunan kualitas suara yang berbeda dari yang biasanya, diperngaruhi oleh banyak faktor. Tapi, penurunan kualitas suara yang terjadi pada saat jam sibuk, biasanya dipengaruhi oleh pengkodean halfrate pada sistem jaringan telekomunikasi. 

Halfrate adalah salah satu cara untuk mengkodekan suara pada jaringan circuit switch (CS network). Pada awalnya half rate adalah sebuah fitur tambahan, dimana fitur utama dalam pengkodean dengan full rate. Penggunaan Half Rate berada pada channel di level TRX. Penggunaan bandwidth Halfrate merupakan setengah dari bandwidth Full Rate, yaitu sebesar 5.6 kbps. Half rate dapat juga dibayangkan sebagai sebuah channel voice untuk setiap user yang akan menghubungkan komunikasi antar user dengan bandwith yang lebih kecil dari bandwith full rate. Dengan menggunakan halfrate maka kapasitas channel akan bertambah 2x dari penggunaan full rate sehingga jumlah user yang dapat melakukan panggilan akan bertambah 2x lipat. Dengan penambahan user atau kapasitas yang banyak maka setiap user yang melakukan panggilan telephone dan setiap user dapat dilayani oleh jaringan tanpa ada blocking atau tanda jaringan sedang sibuk (kapasitas penuh).

Oke, sekarang kenapa tidak semua voice channel dibuat half rate sehingga kapasitas semakin besar dan semua pengguna telephone dapat dilayani??? 
Jawabanya, karena bandwith halfrate yang kecil, akan mempengaruhi kualitas suara pada saat panggilan telephone, dan kualitas adalah hal yang sangat penting untuk memberikan pelayanan terhadap pelanggan. Hal ini dapat dianalogikan ketika file yang dikompressi akan memiliki kualitas yang lebih buruk dibanding dengan file tanpa kompresi, dan kompresi file memiliki batasan atau threshold agar kapasitas semakin kecil namun kualitas masih tetap bagus. Dengan demikian kualitas suara full rate akan lebih baik dibanding half rate. 

Design yang tepat oleh seorang engineer harus mampu memberikan kualitas dan melayani semua permintaan panggilan dari semua pengguna tanpa harus ada panggilan yang ditolak (blocking) karena keterbatasan channel. Jika menginginkan kualitas yang baik dengan mengimplementasikan full rate, dan kapasitasnya digandakan, maka tentunya membutuhkan investasi biaya yang besar dan tidak semua channel atau kapasitas yang disediakan digunakan oleh pengguna sepanjang waktu. Namun jika menggunakan channel half rate, kapasitas besar tanpa perlu investasi biaya yang besar namun kualitas suara sedikit menurun dibandingkan full rate. Dengan pertimbangan tersebut, maka penggunaan fitur half rate digunakan dengan persentase tertentu dari kapasitas yang tersedia. Dengan mengatur Half Rate channel, maka memperoleh jumlah pengguna yang lebih banyak namun tidak mengabaikan kualitas suara secara keseluruhan. 

Dengan perhitungan Half Rate Call Ratio, dapat mendesign berapa jumlah pengguna yang memakai channel Half Rate dibandingakan dengan jumlah seluruh pengguna. Hal ini tentu saja meningkatkan kapasitas tergantung dari perhitungan Half Rate Call Ratio. Nantinya, akan ada juga sebuah batas atau threshold pada saat kapan Half Rate mode aktif dan pada saat kapan tidak aktif yang diatur pada Radio Network Access. 
Pengaturan threshold atau tch busy threshold akan diatur dengan untuk mengikuti permintaan pelanggan. Misalnya ketika untuk suatu wilayah dalam hal ini dicover oleh sebuah cell menyediakan sebuah channel sebanyak 32 channel full rate, yang dapat melayani pengguna melakukan panggilan telephone sebanyak 32 pengguna secara bersamaan, dan dengan setting tch busy threshold 50%. Pada saat jumlah pengguna sudah mencapai 16 user, atau 50% dari 32 channel, maka sisa channel yang tersedia yaitu 16 channel full rate, akan dirubah menjadi half rate, sehingga jumlah kapasitas user yang mampu dilayani selanjutkan akan bertambah menjadi 32 channel half rate (16 FR x 2=32 HR) dan total kapasitas user yang mampu dilayani secara keseluruhan menjadi 48 user. Kapasitas ini meningkat 50% dibanding sebelumnya dan semua pelanggan masih dapat melakukan panggilan telephone. Ini artinya setiap user yang ke 17 dan seterusnya akan mendapatkan channel Half rate, namun jika penggunaan kembali menurun, dibawah 16 user maka pengguna selanjutnya akan kembali mendapatkan channel full rate. Dengan demikian Half Rate Call Ratio menjadi [16x2 /16+(16x2)] x 100 % = 66.66 %
Contoh diatas adalah salah satu contoh untuk melihat Half Rate Call Ratio, dan merupakan perhitungan dasar. Biasanya setiap operator memiliki standar masing - masing dalam menjaga kualitas layanan mereka. 

Half Rate adalah salah satu cara untuk mengurangi capital expenditures on the network (CAPEX), dengan menggunakan HRCR dan mengasumsikan jumlah pelanggan yang mampu dilayani, maka dengan mudah dapat menghitung nilai dan menghemat CAPEX dibanding dengan menggunakan Full Rate. 

Namun dengan half rate kualitas suara memang berkurang dibanding fullrate, namun masih berada pada standar pendengaran manusia yang layak didengar, dan merupakan standar ITU.  Saat ini masih banyak dikembangkan jenis codec (kompresi dekompresi) agar kualitas suara tetap baik seperti misalnya AMR half rate yang digunakan pada network 3G dan EFR. 

Jadi kesimpulannya, kualitas suara yang menurun dibanding biasanya pada saat jam sibuk atau trafik padat disebabkan oleh fitur halfrate, dan half rate adalah cara untuk mengkodekan suara dengan keuntungan menambah kapasitas dengan biaya yang rendah. 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar