Apa Itu Carrier-to-Noise Ratio?
Dalam komunikasi, carrier-to-noise ratio (CNR atau C/N) adalah ukuran kekuatan sinyal pembawa (carrier) yang diterima dibandingkan dengan kekuatan noise yang diterima. Semakin tinggi rasio C/N, semakin baik kualitas penerimaan sinyal, serta semakin akurat dan andal komunikasi yang terjadi.
Jika terlalu banyak noise masuk ke dalam sinyal, perangkat penerima bisa kesulitan membedakan antara noise dan sinyal yang sebenarnya dikirim. Karena C/N dihitung dalam bentuk transmisi digital, rasio C/N yang tinggi menunjukkan tingkat kesalahan bit (bit error rate) yang rendah dalam komunikasi digital dari satu ujung ke ujung lainnya.
Bagaimana Cara Menghitung CNR?
Para insinyur menentukan rasio C/N dalam satuan desibel (dB) antara daya sinyal pembawa yang diinginkan dan total daya noise yang diterima. Jika kekuatan sinyal pembawa yang masuk dalam satuan mikrowatt adalah Pc dan tingkat noise dalam satuan mikrowatt adalah Pn, maka rasio carrier-to-noise dalam desibel dihitung menggunakan rumus berikut:
C/N = 10 log10(Pc/Pn)
Secara matematis, rasio C/N diukur dengan cara yang mirip dengan signal-to-noise ratio (S/N), dan keduanya menunjukkan kualitas suatu saluran komunikasi. Dalam banyak kasus, spesifikasi S/N lebih relevan dalam situasi praktis, seperti mengukur rasio sinyal terhadap noise pada kabel tembaga twisted-pair, Wi-Fi, dan LTE/5G.
Rasio C/N umumnya digunakan untuk mengukur tingkat noise yang diterima dalam sistem komunikasi satelit atau sambungan microwave point-to-point. Perhitungan ini dapat dilakukan berkali-kali untuk membantu menyelaraskan atau menyesuaikan posisi antena penerima. Semakin baik rasio C/N, semakin optimal posisi antena satelit terhadap sinyal yang diterima.
C/N ratio dapat dipetakan dari waktu ke waktu menggunakan grafik yang mengukur kekuatan sinyal yang diterima terhadap output frekuensi sinyal dari waktu ke waktu. Misalnya, jika kekuatan sinyal mencapai puncak 30 dBm dan noise floor berada di -35 dBm, maka rasio C/N adalah selisih antara kedua nilai tersebut.
Apa Perbedaan antara CNR dan SNR?
Berbeda dengan S/N yang dihitung sebelum modulasi digital, C/N dihitung setelah modulasi berlangsung. Inilah sebabnya istilah carrier digunakan dalam C/N. Sinyal digital yang dimodulasi terdiri dari dua gelombang kontinu yang disebut carrier. Ini yang membedakan perhitungan rasio C/N digital dari rasio S/N analog. Contoh metode modulasi digital meliputi amplitude-shift keying, frequency-shift keying, phase-shift keying, dan quadrature amplitude modulation (QAM).
Saat menghitung rasio C/N, data diambil dari output antena pemancar sinyal serta antena penerima di sisi lainnya. Berbeda dengan S/N yang mengambil data sebelum dan sesudah modulasi. Jadi, C/N hanya menghitung noise selama sinyal dalam perjalanan, sementara S/N menghitung noise selama proses transmisi dan noise tambahan yang muncul selama proses modulasi atau demodulasi.