Contoh Makalah Tentang Satelit
Puji
dan Syukur kami panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat
limpahan Rahmat dan Karunia-nya sehingga kami dapat menyusun makalah ini dengan baik dan tepat pada
waktunya. Dalam makalah ini kami membahas mengenai Satelit
Makalah
ini dibuat dengan berbagai observasi dan beberapa bantuan dari berbagai pihak
untuk membantu menyelesaikan tantangan dan hambatan selama mengerjakan makalah
ini. Oleh karena itu, kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini.
Kami
menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada makalah ini. Oleh karena itu kami mengundang pembaca untuk
memberikan saran serta kritik yang dapat membangun kami. Kritik konstruktif
dari pembaca sangat kami harapkan untuk penyempurnaan makalah
selanjutnya.
Akhir kata semoga
makalah ini dapat memberikan manfaat bagi kita sekalian.
Banjar,
10 April 2014
Penulis,
BAB
1
1.1. Latar Belakang
Dewasa ini, pelayanan
telekomunikasi mempunyai peranan yang besar untuk berbagai aspek
kehidupan.Contohnya bisnis, perdagangan, rumah tangga, industri dan
sebagainya.Agar telekomunikasi dapat berjalan dengan lancar, maka diperlukan
sistem komunikasi.Sistem komunikasi dapat berupa sistem komunikasi optic, radio
dan terrestrial, serta satelit.
Pada awalnya, sistem komunikasi
terrestrial banyak di pakai untuk pelayanan telekomunikasi, tapi pelayanan
telekomunikasi dengan menggunakan terestrial memerlukan banyak biaya
pembangunan infrastruktur.Selain itu, sistem komunikasi terrestrial tidak mampu
melayani telekomunikasi secara global, hal ini disebabkan antar benua
dipisahkan oleh samudra yang luas.Sedangkan komunikasi terrestrial memanfaatkan
pemantulan gelombang radio pada lapisan ionosfer.
Perkembangan teknologi yang semakin
pesat dewasa ini, memungkinkan berkembangnya teknologi untuk pelayanan
telekomunikasi.Salah satu bentuk perkembangan layanan telekomunikasi, yaitu
dengan adanya sistem komunikasi satelit.Dimana sistem komunikasi ini memakai
layanan satelit untuk berkomunikasi secara global tanpa dibatasi oleh jarak
antar benua di dunia.
Komunikasi satelit pada saat ini
menyediakankapasitas yang sangat besar baik untuk percakapan telepon maupun
untuk transmisi video.Selain itu, pemakaian stasiun bumi telah berkurang dari
pada dengan pemakaian sistem komunikasi terrestrial.
Sistem komunikasi tidak terlepas
dari sistem transmisi, karena informasi yang akan dikirimkan harus mempunyai
media untuk terjadinya komunikasi atau sering disebut dengan media transmisi.
Dan setiap media transmisi memiliki sistem transmisi yang sesuai dengan
karakteristik media tramsmisi.Karena hal tersebut maka pada makalah ini akan
dibahas mengenai sistem transmisi pada sistem komunikasi satelit.
1.2. Tujian Penulisan
Sebagai syarat untuk melengkapi
tugas mata pelajaran Teknologi Informasi dan komunikasi.
1.3. Batasan Masalah
Pada makalah ini dibahas tentang
sistem transmisi sistem komunikasi satelit, khususnya satelit komunikasi,
meliputi link budget dan jaringan satelit komunikasi.
BAB
II
PEMBAHASAN
SATELIT
2.1 Sistem Komunikasi Satelit
Satelit
adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi
tertentu. Ada dua jenis satelit, yakni satelit alam dan satelit buatan.
1.
Satelit Alami adalah
benda-benda luar angkasa bukan buatan manusia yang mengorbit sebuah planet atau
benda lain yang lebih besar daripada dirinya, seperti misalnya, Bulan adalah
satelit alami Bumi.Sebenarnya terminologi ini berlaku juga bagi planet yang
mengelilingisebuah bintang, atau bahkan sebuah bintang yang mengelilingi
pusatgalaksi, tetapi jarang digunakan. Bumi sendiri sebenarnya merupakansatelit
alami Matahari.
2.
Satelit Buatan adalah
benda buatan manusia yang beredar mengelilingibenda lain, misalnya satelit
Palapa yang mengelilingi Bumi.
Satelit Komunikasiadalah satelit buatan yang dipasang diangkasa dengan
tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang mikro.
Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit
geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit bumi
rendah.
Untuk
pelayanan tetap, satelit komunikasi menyediakan sebuah teknologitambahan bagi
kabel komunikasi kapal selam optik fiber. Untuk aplikasibergerak, seperti
komunikasi ke kapal laut dan pesawat terbang di manaaplikasi teknologi lain seperti
kabel, tidak praktis atau tidak mungkindigunakan.
Ada 2 bagian penting pada sistem komunikasi satelit yaitu space segment (bagian yang berada di angkasa) dan ground segment (biasa disebut stasiun bumi).
Ada 2 bagian penting pada sistem komunikasi satelit yaitu space segment (bagian yang berada di angkasa) dan ground segment (biasa disebut stasiun bumi).
Space Segment, terdiri dari
- - Struktur / Bus
- - Payload
- - Power Supply
- - Kontrol temperature
- - Kontrol attitude dan orbit
- - Sistem propulsi
- - Telemetry, Tracking, & Command (TT&C)
Space segmentberguna untuk mengontroldan memonitor satelit. Hal ini termasuk,
tracking, telemetrydan command station (TT&C) bersama dengan
satellitecontrol centre, tempat operasional dari station-keeping danchecking
fungsi vital dari satelit dilakukan.Gelombang radio yang ditransmisi oleh stasiun
bumi,diterima oleh satelit. Link yang terbentuk disebut UPLINK.Satelit akan
mentransmisi gelombang radio ke stasiun bumipenerima, dan link nya disebut
DOWNLINK.Kualitas dari suatu link radio ditentukan oleh carrier-to-noiseratio.
Kualitas dari overall link menentukan kualitas sinyal yangdikirim ke end
user.
Pada
prinsipnya satelit komunikasi merupakan stasiun pengulang (repeater)diangkasa.
Sinyal-sinyal yang dikirim oleh antena di bumi setelah diterimadiperkuat oleh peralatan-peralatan di satelit
kemudian dikirim kembali ke bumi.Keuntungan utama dari satelit
komunikasi adalah daya tampung lalu lintastelekomunikasi yang besar dan
fleksibel serta mempunyai daerah liputan yangluas
di bumi.
Subsistem - subsistem yang harus dimiliki oleh satelit :
a) Sub-sistem Antena ; untuk memnerima dan memancarkan sinyal
b) Transponder : peralatan-peralatan elektronik untuk menerima,
memperkuatdan merubah frekwensi sinyal-sinyal yang diterima dan
dipancarkankembali ke bumi.
c) Sub-sistem pembangkit daya listrik : untuk membangkitkan daya
listrikyang dibutuhkan bagi satelit.
d) Sub-sistem pengatur daya : untuk mengatur dan merubah daya listrik yangdibangkitkanke dalam
bentuk-bentuk yang dibutuhkan oleh peralatan-peralatan elektronik.
e) Sub-sistem komando dan telemetri : untuk
memancarkan data-datatentang satelit ke bumi dan menerima komando
(perintah-perintah)daribumi.
f) Sub-sistem pendorong (thrust) untuk mengatur perubahan-perubahanposisi dan ketinggian satelit agar bisa berada
tetap pada posisi tertentudalam orbit.
g) Sub-sistem stabilisasi : untuk menjaga agar antena-antena satelit
dapatselalu mengarah ke sasaran yang tepat di bumi.
Ground Segment, terdiri dari
-
User Terminal
-
SB Master
-
Jaringan.
Dari
SB
(stasiun bumi)langsung
dihubungkan ke end user. Stasiun bumi dibedakan atas ukurannya yang
bervariasiberdasarkan volume traffic yang dibawa oleh link satelit dantipe
trafiknya.Stasiun terbesar memiliki antena berdiameter 30 m(standard A dari
Intelsat Network),
yang
terkecil memiliki diameter antena 0,6 m atau lebih kecillagi berupa mobile
station terminal. Sebagian stasiunberfungsi menerima dan mengirim, namun ada
juga yang hanya menerima saja (RCVO station)
Berdasarkan fungsinya, ground segment dibedakan atas :
- Stasiun Bumi Utama : stasiun bumi yang berdungsi untuk mengendalikansatelit agar tetap ditempat yang diperintahkan, serta menjalankan fungsiyang dikomandokan.
- Stasiun Bumi Besar : stasiun bumi yang dapat mengirimkan danmenerima sinyal-sinyal informasi dan siaran televise
- Stasiun Bumi Kecil : stasiun bumi yang dapat mengirimkan dan menerimasinyal-sinyal informasi tetapi hanya dapat menerima siaran televisi.
- Stasiun Bumi Bergerak (SBB) : stasiun bumi yang untuk keadaan daruratataupun khusus misalnya peliputan siaran TV secara langsung.
- Television Reception Only (TVRO) : stasiun bumi yang hanya dapatmenerima siaran televisi lewat satelit.
2.2. Perkembangan Sistem Komunikasi
Satelit
Komunikasi
Satelit muncul padaPerang
Dunia II yang merupakanpengembangan teknologi saat itu, Missiles dan Microwaves, untuk dikombinasikan sebagai awal
dari era komunikasi satelit.
Secara
garis besar sejarah satelit dunia dari tahun ke tahun diantaranya:
1945
: Athur Clarke menerbitkan essay tentang “Extra Terrestial Relays”
1957
: Diluncurkan pertama kali satelit sputnic
1959
: Satelit cuaca pertama, Vaguard 2
1960
: Diluncurkan satelit komunikasi Refleksi ECHO
1963
: Diluncurkan satelit komunikasi Geostasioner SYNCOM
1965 : Komunikasi satelit Geostasioner komersial
pertama di dunia, INTELSAT I
1976
: Satelit marisat untuk komumnikasi maritim dan peluncuran PALAPA
1982
: Sistem telepon dengan satelit mobile , INMARSAT 4
1988
: Sistem satelit dengan komunikasi data dan telepon mobile, INMARSAT C
1993
: Sistem telepon denga digital satelit
1998
: Sistem satelit Global untuk Small Mobile Phones.
1999 : Peluncuran Telkom – 1
BAB
III
PEMBAHASAN
3.1. Pentransmisian Sistem Komunikasi
Satelit
Pada prinsipkarakteristik
Sistem Komunikasi Satelit
serupa dengan microwave radio links tapi dibedakan atas 3 karakteristik
penting:
- Sinyal Komunikasi Satelit menempuh jarak yang sangat jauh tanpa penguatan, konsekuensinya satelit bersifat aktif, mempunyai penguatan sinyal yang on-board.
- Peralatan berada didaerah yang tidak dihuni manusia (extreme environment = luar angkasa)
- Perbaikan dapat dianggap mustahil dilakukan setelah satelit diluncurkan ke orbit(baru bisa dilakukan pada orbit LEO)
Satelit komunikasi awalnya digunakan untukpelengkap sistem kabel jarak jauh (long distance cablesystems), namun terdapat beberapa perbedaaan diantara
kedua sistem
tersebut :
§ Long distance cable bersifat
point-to-point connections, Komunikasi Satelit bersifat point-to-multipoint
/ multipoint-to-multi point connections
§ Biaya sistem kabel meningkat dengan pertambahan jarak, biaya link
satellite tidak tergantung oleh jarak antar Stasiun bumi.
§ Transmisi satelit dapat
mengatasi hambatan fisik dan politik yang tidak dapat dilewati oleh sistem kabel.
§ Satelit dapat menyediakan layanan
bagi mobile terminals.
Perbedaan
ini mengubah evolusi layanan Komunikasi Satelit.Satelit sendiri memiliki 2 peranan, yaitu:
- Memperkuat (amplify) received carriers untuk retransmisi pada posisi downlink
- Mengubah frekuensi carrier untuk menghindari re-injection dari sebagian transmitted power ke receiver.
3.2.
Alokasi Frekuensi untuk Layanan
Satelit
Pengalokasian
frekuensi untuk layanan satelit adalah proses yang sangat kompleks yang
membutuhkan koordinasi dan perencanaan tingkat internasional. Hal ini dilakukan
dibawah pengawasan International Communication Union (ITU). Dalam hal
perencanaan frekuensi ini (frequency planning), dunia dibagi menjadi 3,
yaitu:
Ø Kawasan
1: Eropa, Afrika, Rusia (dulu masih Soviet) dan Mongolia
Ø Kawasan
2: Amerika Utara dan Selatan, Greenland
Ø Kawasan
3: Asia (diluar daerah 1), Australia dan Pasifik Barat Daya
Dalam
setiap kawasan, frekuensi dialokasikan untuk berbagai macam layanan satelit,
walaupun frekuensi tersebut dipakai untuk layanan yang berbeda di kawasan lain.
Beberapa layanan satelit adalah sebagai berikut:
a.
Fixed Satellite Service (FSS)
FSS
menyediakan link untuk jaringan telepon dan juga untuk pentransmisian sinyal
televisi ke perusahaan tv kabel, untuk kemudian didistribusikan melalui
jaringan kabel. Contoh FSS: DTH (Direct To Home), akses internet, video
conferencing, satelit new gathering (SNG), frame relay, Digital
Audio broadcasting (DAB).
Keunggulannya
tidak tergantung pada jarak, dapat menyediakan layanan untuk cakupan semua
wilayah.
b.
Broadcasting Satellite Service (BSS)
BSS diperuntukkan untuk
broadcast langsung ke rumah-rumah masyarakat sehingga sering juga disebut DBS (Direct
Broadcast Satellite).
c.
Mobile Satellite Service
Mobile satellite
service melayani komunikasi bergerak baik di daratan, laut
maupun udara.
d.
Navigational Satellite Service
Navigational
satellite service melayani global positioning system (GPS).
e.
Meteorological Satellite Service
Meteorological
service melayani riset dan layanan penyelamatan (rescue).
Orbit
Dalam
fisika, suatu orbit adalah jalan yang dilalui oleh objek, di sekitarobjek
lainnya, di dalam pengaruh dari gaya tertentu. Orbit pertama kali
dianalisasecara matematis oleh Johannes Kepler yang merumuskan hasil
perhitungannyadalam hukum gerakan planet Kepler. Dia menemukan bahwa orbit dari
planetdalam tata surya kita adalah berbentuk elips dan bukan lingkaran atau
episiklusseperti yang semula dipercaya.Orbit adalah lintasan yang dilalui oleh satelit. Satelit akan bergerak
lebih pelan pada lintasannya ketika jarak dari bumi meningkat.
Macam–Macam
Orbit Satelit
Banyak
satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit bisa
mengorbit dengan ketinggian berapa pun.
·
Orbit
Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 - 1500km di atas permukaanbumi.
·
Orbit
Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 - 36000 km.
·
Orbit Geosinkron (Geosynchronous orbit,
GSO): sekitar 36000 km di atas permukaan Bumi
·
Orbit
Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di ataspermukaan Bumi.
·
Orbit
Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.
Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga
digunakan untukmengkategorikan satelit, diantaranya:
·
Orbit
Molniya, orbit satelit
dengan periode orbit 12 jam dan inklinasi sekitar63°.
·
Orbit
Sunsynchronous,
orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi tertentu yangselalu melintas ekuator
pada jam lokal yang sama.
·
Orbit
Polar, orbit satelit
yang melintasi kutub.
Satelit Geostasioner
Orbit Geostasioner adalah orbit geosinkron yang berada
tepat di atasekuator Bumi (0° lintang), dengan eksentrisitas orbital sama
dengan nol. Daripermukaan Bumi, objek yang berada di orbit geostasioner akan
tampak diam(tidak bergerak) di angkasa karena periode orbit objek tersebut
mengelilingi Bumisama dengan periode rotasi Bumi. Orbit ini sangat diminati
oleh operator-operatorsatelit buatan (termasuk satelit komunikasi dan
televisi).Karena letaknya konstanpada lintang 0°, lokasi satelit hanya
dibedakan oleh letaknya di bujur Bumi.
Orbit geosinkron (GEO, Geosynchronous
Earth Orbit) berada pada ketinggian36.000 km. Periode orbitnya 24 jam, sama
dengan orbit Bumi mengelilingiMatahari. Satelit telekomunikasi dan pengamat
cuaca umumnya ada di sini. SatelitGEO dengan inklinasi (sudut kemiringan
terhadap bidang ekuator) nol derajat dandikontrol terus (seperti pada satelit
telekomunikasi) bisa berada pada titikstasioner, sehingga orbitnya disebut geostationer
orbit (GSO).
Keuntungan dari
GEO diantaranya:
µ Bandwidth lebar. Satelit yang beroperasi pada frekuensi Ka-band
(20-30GHz) akan dapat menyalurkan troughput dalam orde giga bit per
detik.
µ Relatif murah. Sistem satelit relatif lebih murah karena
tidak ada biayapenggelaran dan satu satelit dapat mengcover daerah yang luas.
µ Topologi network sederhana. Dibandingkan dengan model interkoneksimesh
pada network terestial, satelit GEO memiliki konfigurasi yang
lebihsederhana.
µ Dengan topologi sederhana maka performasi
network lebih mudahdikendalikan.
Disamping
itu, ada beberapa kerugiannya, yaitu:
µ
Satelit
GEO memerlukan power yang lebih besar untuk hand set. Hal inimembuat hand
set menjadi lebih besar dan mengurangi umur baterai.
µ
Delay
tetap yang dapat dirasakan oleh user. Biasanya, delaynya ¼ detik,tetapi
dapat lebih lama. Pada telfon selular, delay lebih besar dari ¼ detiktidak
dapat diterima. Terjadinya interferensi dan atau koneksi yang tidakteratur
disebabkan adanya salju, hujan, dan bentuk lain gangguan cuaca.
LEO System
Orbit bumi rendah (Low Earth Orbit,
LEO) adalah sebuah orbit sekitarBumi antara atmosfer dan sabuk radiasi Van
Allen, dengan sebuah sudut inklinasirendah. Batasan ini tidak didefinisikan
secara pasti, tetapi biasanya sekitar 300-1500 km. Orbit ini biasanya berada di
bawah intermediate circular orbit (ICO)dan jauh di bawah orbit
geostationary. Orbit lebih rendah dari sini tidak stabil danakan turun secara
cepat karena gesekan atmosfer. Orbit yang lebih tinggi dariorbit ini merupakan
subyek dari kegagalan elektronik awal karena radiasi yangkuat dan pengumpulan
muatan.Orbit dengan sebuah sudut inklinasi yang lebihtinggi biasanya disebut
orbit polar.
Objek di orbit Bumi rendah bertemu gas
atmosfer di thermosphere (sekitar80-500 km di atas) atau exosphere (kira-kira
500 km ke atas), tergantung dariketinggian orbit.Kebanyakan penerbangan angkasa
berawak telah berada di LEO,termasuk seluruh space shuttle dan bermacam
misi stasiun angkasa, satupengecualian adalah tes penerbangan suborbital
seperti Proyek Mercury awal danpenerbangan SpaceShipOne (yang tidak
ditujukan mencapai LEO), dan misiProyek Apollo ke Bulan (yang melewati
LEO).Dari segi penggunaannya, sistem-sistem LEO dapat dibagi dalam duasistem,
yaitu:
·
Sistem yang dapat beroperasi dengan mem”bypass”
jaringan telekom yangada. Dalam group ini hanya IRIDIUM yang baru dapat
digolongkankedalamnya.
·
Sistem yang bekerja melalui jaringan
telekom yang ada. Sehingga dapatdianggap sebagai perluasan sistem-sistem
Cellular ataupun jaringan telekomyang ada.
MEO
System
Benda
yang berada di orbit menengah (MEO, Medium Earth Orbit) beradapada
ketinggian 5.500-36.000 km. Sistem satelit navigasi GPS (global
positioningsystem) milik Amerika Serikat dan GLONASS (global navigation
satellitesystem) milik Rusia menempati orbit menengah ini, sekitar
18.000-20.000 km dariBumi.
Interferensipada sistem transmisi
satelit dapat disebabkan oleh banyak sumber,yaitu:
·
Sistem satelit terdekat. Apabila SB
penerima memiliki antena denganpattern receive yang buruk, artinya gain
side-lobenya cukup besar (tinggi),maka sinyal down-link yang berasal
dari satelit lain akan diterima jugaoleh SB penerima sebagai sinyal
interferensi.
·
SB pemancar (Up-link) Sinyal
interferensi timbul disebabkan oleh SBpemancar dari satelit lain. Apabila SB
pemancar tersebut memiliki antenna dengan pattern side-lobe dengan gain
yang cukup besar, maka carrierpada arah side-lobe juga memiliki
daya yang cukup tinggi untukmengganggu sistem satelit.
·
Intermodulasi kanal terdekat Satu
transponder dibebani atau dioperasikanuntuk multi carrier seperti sistem
FDMA atau 2T ½, maka carrier-carriertersebut akan menimbulkan sinyal
termodulasi pada transponder tersebutdan transponder dikanan-kirinya.
Walaupun pada output multiplexertransponder sudah dilengkapi filter yang
akan mem-filter sinyalintermodulasi, tetapi energi yang ditimbulkan akan tetap
melebarditransponder kanan-kirinya.
·
Interferensi dari
sistem terresterial. Sistem terresterial beroperasi padafrekuensi
band yang sarna dengan sistem frekuensi pada Satelit Palapa,yaitu C-band 6/4
Ghz.
·
Cross Polarisasi Antena
Sistem
satelit Palapa, alokasi transponder menggunakan sistem polarisasiganda (polarisasi
ortogonal), yaitu polarisasi Vertikal dan polarisasiHorizontal.Pada sistem Ku-band,
cross-polarisasi lebih banyakdisebabkan oleh pengaruh butiran air hujan
yang dapat mengubahpolarisasi sinyal.Sedangkan pada C-band terjadinya
cross-polarisasi lebihbanyak disebabkan oleh jeleknya isolasi antara polarisasi
Vertikal danhorizontal pada sistem feed-horn antena.Isolasi cross-poll
yang diijinkanadalah >30 dB.
·
Sistem lainnya
Sebagai
contoh adalah interferensi dari sinyal liar yang ditimbulkan olehsistem
pembakaran motor dua tak yang tidak sempurna, yaitu dapatmengganggu pada sistem
digital dimana carriernya kecil. Contoh lainnyaadalah terganggunya/lenyapnya
sinyal sinkronisasi pada sistem TDMAyang mengakibatkan terganggunya sistem
secara keseluruhan.
3.2. Link Budget Sistem Komunikasi
Satelit
Link budget adalah kegiatan menghitung
dari rencana power yang akan dipancarkan ke satelit dari stasiun bumi untuk
mendapatkan suatu nilai C/Ntotaldari suatu link. Dalam perhitungan
link budget ini besarnya power yang dipancarkan akan tergantung dari :jenis carrier,
ukuran antena penerima, karakteristik satelit, lokasi stasiun bumi dan servis
yang diharapkan.Dalam mendesain link budget harus diusahakan supaya penggunaan
satelit dapat optimal. Yang dimaksud optimal adalah persentase dari penggunaan
banwidth dan power satelit adalah sama.
Faktor-faktor yang harus diperhatikan
dalam mendisain link budget adalah :
a). Antena stasiun bumi
b). Intermodulasi
c). Interferensi satelit
d). Cross polarisasi antenna
e). Redaman hujan
f). Loss jarak antara stasiun bumi ke
satelit dan sebaliknya
g). Bandwidth carrier
h). Pattern coverage satelit (SFD, G/T, EIRP)
i).
Kualitas
pelayanan yang diharapkan
Antena stasiun bumi
Antena adalah faktor komponen utama
dalam mendisain suatu link budget karena antena ini berhubungan dengan
kemampuan untuk mengirim dan menerima sinyal dan efeknya yaitu sidelobe antena,
karena hal inilah yang akan berakibat pada gangguan/interferensi ke satelit
lain. Ada tiga tipe antena yang biasa digunakan dalam sistem komunikasi
satelit.
Ketiga jenis antena tersebut adalah
1. Cassegrian / focal fed antennas
Jenis antena ini banyak digunakan untuk TVRO,
sedangkanuntuk mengirimkan sinyal maka dibutuhkan kabel yang agak panjang untuk
sampai ke fed nya. Gambar focal fed antennas
2. Gregorian
Tipe antena ini banyak dibuat untuk
antena yang berukuran besar, antena ini juga mempunyai efisiensi yang tinggi
untuk transmit dan receive. Gambar antenna Gregorian
3. Offset fed antenna
Tipe dari antena ini masih tergolong
baru karena reflector dari antena tidak simetris. Sehingga tipe antena ini
susah dalam pembuatan dan mahal untuk jenis antena yang berukuran besar (lebih
besar dari 2.4 meter). Gambar antenna Offset fed.
Gain antenna
Antena yang digunakan untuk komunikasi
satelit tidak hanya untuk menerima sinyal saja tetapi yang lebih pentingadalah
untuk mengirimkan sinyal ke satelit. Diameterantena yang digunakan akan sangat
berpengaruh pada besarnya power yang harus disediakan untuk mengirimkan sinyal
ke satelit.
Secara umum gain antena dapat
dirumus-kan sebagai berikut :
G = μ[πdf/c]²ataug = 10log(μ) + 20*log(πdf/c)
dimana : g
= gain antena (dbi)
μ= efisiensi
antena
d = antenna
diameter (meter)
f = frequency
(hz)
c = kecepatan
cahaya (3x108m/s)
Sidelobe antena/antenna pattern
g(ø) = 29-25*log(ø)
g(ø) = 32-25*log(ø)
g/tantenna
sistem penerimaan untuk sistem
komunikasi satelit yangberhubungan dengan antena biasanya selalu diberikan dalam
bentuk perbandingan g/t.
Dalam perhitungan g/t biasanya referensi
titik yang diambil adalah pada input LNA, tetapi kenyataannya tidak demikian
namun hal ini tidak akan berpengaruh pada besarnya g/t antena meskipun titik
referensinya berbeda
perhitungan g/t antena :
G/t = grxa-loss-10xlog(Tsys)
Tsys=ta/l+to(l-1)/l+t1+to(f-1)/g
dalam praktek biasanya diambil Tsys=
80°K sedangkan untuk ku-band Tsys=160°K
Intermodulasi
Intermodulasi terjadi akibat dari
penguat dari power TWTA atau SSPA yang tidak linear. Sehingga apabila power SSPA
dipakai untuk penggunaan multi carrier maka harus dilakukan output backoff.
Besarnya backoff ini tergantung dari berapa besar nilai intermodulasi yang
diijinkan. Besarnya output backooff ini dihasilkan oleh karakteristik dari am/am
dari power TWTA atau SSPA. Gambar intermodulasi antar carrier dapat dilihat
dibawah ini.
Interferensi satelit
Sumber-sumber interferensi
1. Jaringan terrestrial
biasanya, interferensi ini diakibatkan
oleh antena yang mempunyai elevasi rendah/kecil.
2. Adjacent satellite/jaringan satelit
lain
interferensi diakibatkan oleh jarak
antar satelit, pattern dari antena yang tidak baik, coverage dari satelit
mempu-nyai cakupan daerah dan beroperasi pada frekuensi yang sa-ma. Jarak
satelit normalnya 2°
oleh sebab itu untuk sistem komunikasi
satelit diharuskanmenggunakan antena yang mempunyai spesifikasi sebagai
be-rikut : g(ø) = 29-25*log(ø)
3. Intermodulation product
interferensi ini disebabkan oleh akibat
ketidak linearan (non linearity) dari TWTA atau SSPA
4. Crosspolarization
interferensi ini akibat oleh gerakan
antena akibat dari ada-nya angin atau gangguan lain.
Dalam perhitungan interferensi antar
satelit ini ada dua tipe interfwrensi yaitu interferensi uplink dan
interferensi downlink.Interferensi antar satelit ini lebih disebabkan oleh side
lobe dari antenna yang digunakan.
Loss/redaman
I. Tipe dari loss
1. Redaman jarak (free space loss)
redaman karena jarak akan tergantung pada frekuensi
yang digunakan dan juga tergantung pada aktual jarak dari sta-siun bumi ke
satelit, sedangkan jarak ini akan dipengaruhui oleh lokasi dari stasiun.
2. Redaman hujan (rain attenuation)
redaman akibat hujan ini merupakan faktor yang cukup
pen-ting yang harus diperhatikan dalam sistem komunikasi sate-lit. Hal ini
terutama bila sistem komunikasi satelit beroperasi diatas 10 Ghz. Besarnya
redaman akibat hujan hujan dipengaruh besarnya butiran hujan, frekuensi, ketinggian
hujan dan polarisasi da-ri gelombang yang dipancarkan.
3. Pointing error (pe)
redaman loss akibat gerakan satelit dan
hal ini terjadi bila antena tidak menggunakan sistem “autotrack”.
BANDWIDTH CARRIER
Metode Perhitungan Bandwidth Untuk Carrier
Digital
Carier Digital :
BWOCC = 1.2x
(IR+OH)x(1/m)x(1/FECxRS)
dimana :
TR = (IR+0H)/(RSxFEC)
SR = TR/m
IR = Information Rate
OH = Overhead Rate
dengan IR>1544 kbps (OH=96 kbps)
IR<1544
kbps (OH=IR/15 kbps)
m = modulation indeks; (BPSK;m=1), (QPSK;m=2)
FEC= Forward Error Correction
RS = Reed Solomon Code
BWALC =1.2x BWOCC
BWXPDR= INT(BWALC/30)x30+30
Konversi dari EB/NO
ke C/ NO dan C/N :
C/ NO= EB/NO+10xLOG(TR)
ATAU C/N = EB/NO+10xLOG(TR/BWOCC)
Untuk Carrier Analog :
1. Sistem
A.TV ANALOG (PAL, NTSC)
B.FDM, SCPC
2. Perhitungan Bandwitdh
BW= 2(Dfv + fv)
dimana :
Dfv = peak deviation video signal
(11MHz)
fv = top baseband frekuensi
Konversi dari C/NO ke S/N :
S/N = C/NO + 10 x LOG[3fpk2/(2fv3)]+
PW – IM + CF
Dimana:
fpk= peak deviasi dari signal video
(tipikalnya 9.85MHz)
PW = factor emphasis dan weighting (NTSC
= 12.3 dB, PAL B/B= 16.3 dB)
IM = margin (tipikalnya 1-2 dB)
CF = faktor konversi rms ke peak to peak
Metode
Perhitungan Link Budget
Link komunikasi satelit terdiri dari dua
komponen utama yaitu kompenen sisi uplink (pemancar) dan komponen sisi downlink
(penerimaan). Tetapi hal ini tidak mungkin karena adanya penambhan noise akibat
termal dan faktor gangguan akibat interferensi yaitu interferensi akibat dari
sistem satelit lain dan interferensi cross polariasi dari sistem/carrier lain
dan efek dari intermodulasi.
1. Link up/transmit
persamaan dari komponen uplink untuk
sistem transmisi satelit dapat dituliskan sebagai berikut :
C/NUP = EIRPES -
FSLUP – PE - LRAIN + G/TSAT – K – B
dimana :
EIRPES = POWERES +
GTXES(dBW)
Power HPA/SSPA = POWERES+LWAVEGUIDE(dBW)
FSLUP= free space loss uplink
(dB)
PE = pointing error dari antena transmit
(dB)
LRAIN = redaman hujan untuk
sisi uplink (dB)
G/TSAT = G/T dilihat dari
contour (dB/°K)
K = boltzmann’s constant (-228.6
dBW/°K/Hz)
B = occupied bandwidth dari carrier
(dB-Hz)
2. Link down/receive
persamaan dari komponen uplink untuk
sistem transmisi satelit dapat dituliskan sebagai berikut :
C/NDN = EIRPSAT -
FSLDN – PE - LRAIN + G/TES – K – B
dimana :
EIRPSAT = EIRPSATELLITE
SATURATION-OBOCARRIER(dBW)
FSLDN = free space loss
downlink (dB)
PE = pointing error dari antena receive
(dB)
LRAIN = redaman hujan untuk
sisi downlink (dB)
G/TES = G/T dari stsasiun
bumi (dB/°K)
K = boltzmann’s constant (-228.6
dBW/°K/Hz)
B = occupied bandwidth dari carrier
(dB-Hz)
untuk mendapatkan nilai dari OBOCARRIERdapat
dijelaskan sebagai berikut :sebelum kita menghitung nilai OBO, kita kita harus
mengetahuihubungan antara input power dan output power dari satelit (karakteristik
dari SSPA/TWTA) dari satelit dan hal ini dapat dilihat atau mengacu pada
data/curva am/am yang diberikan dari SSPA atau TWTA yang digunakan.
Untuk menghitung ouput power, langkah
pertama adalah menghitung power input backoff dari titik saturasi dibandingkan
dengan flux density power uplink terhadap saturatined fluxd density dari
satelit yang didapat dari countour tadi. Nilai dari SFD satelit ini diberikan
berdasarkan spesifikasi dari satelit dan lokasi dari stasiun bumi yang digunakan.
Dari penjelasan tersebut perhitungan dari IBOCXR dan OBOCXR dapat diberikan
sebagai berikut :
IBOCXR= SFD -ØC = SFD - EIRPES + FSLUP
+ PE + LRAIN - G1
OBOCXR=IBOCXR-(IBOAGG-OBOAGG)
dimana :
IBOAGG= input backoff pada
multi-carrier (palapa-c = 6 dB)
OBOAGG= output backoff pada
multi carrier (palapa-c = 4.5 dB)
SFD = saturated flux density dari
satelit
3. Link total
perhitungan C/N totaldari link dapat
diberikan sebagai beri kut
[C/NTOTAL]-1
= [C/NUP]-1 + [C/NDN] -1 + [C/IM]-1
+ [C/IADJ]-1 + [C/XPOLL]-1
Atau
C/NTOTAL = [(C/NUP)-1
+ (C/NDN )-1 + (C/IM )-1 + (C/IADJ)-1
+ (C/XPOLL)-1]-1
dimana :
C/IADJ= C/NREQ+12.2
dB;
Untuk Carrier Digital C/NREQ==Eb/NoREQ+
10 LOG(TR/BW)
C/XPOLL= 30 dB
Keunggulan
Komunikasi Satelit
·
Cakupan yang luas: satu negara, region,
ataupun satu benua
·
Bandwith yang tersedia cukup lebar;
·
Independen dari infrastruktur
terrestrial;
·
Instalasi jaringan segmen bumi yang
cepat;
·
Biaya relatif rendah per site;
·
Karakteristik layanan yang seragam;
·
Layanan total hanya dari satu provider;
·
Layanan mobile/wireless yang independen
terhadap lokasi.
·
Baik untuk jenis
a.
Titik
Ke Titik
b. Titik Ke Banyak Titik
c. Banyak Titik Ke Satu Titik
Kelemahan Komunikasi Satelit
•Delay
propagasi besar.
•Rentan
terhadap pengaruh armosfir, dll
•Up
Front Cost tinggi: Contoh untuk Satelit GEO: Spacecraft, Ground Segment
& Launch = US $ 200 jt, Asuransi :
$ 50 jt.
•Distance
insensitive: Biaya komunikasi untuk jarak pendek maupun jauh relatif sama.
•Hanya
ekonomis jika jumlah User besar dan kapasitas digunakan secara intensif.
Aplikasi
dari Penggunaan Satelit
Telekomunikasi
1.
Penghubung telepon global (Global tellecommunication connection)
Jaringan
telepon global juga dikenal sebagai Jaringan TeleponSwitch Publik (PPSTN
adalah singkatan dari Public Switched TelephoneNetwork atau yang
biasa disebut jaringan telpon tetap (dengan kabel).PSTN secara umum diatur oleh
standar-standar teknis yang dibuat olehITU-T, dan menggunakan pengalamatan
E.163 / E.164 (secara umumdikenal dengan nomor telepon). Public Switched Telephone
Network,PSTN ).
2.
Penghubung komunikasi untuk di tempat terpencil.
Satelit
mampu menyediakan link komunikasi sampai ke komunitasterpencil yang sulit
dijangkau oleh sistem komunikasi lain. Tentu saja,sinyal satelit tidak
menghiraukan batasan wilayah politik, yang bisamenjadi kelebihan ataupun
kekurangan dari sistem komunikasi ini.
3.
Global Mobile Communication (GSM)
adalah
salah satu standarsistem komunikasi nirkabel (wireless) yang bersifat
terbuka. TeleponGSM digunakan oleh lebih dari satu milyar orang di lebih dari
200 negara.Banyaknya standar GSM ini membuat roaming internasional sangat
umumdengan “persetujuan roaming” antar operator telepon genggam. GSMberbeda
banyak dengan teknologi sebelumnya dalam pensinyalan dan“channel” pembicaraan
adalah digital, yang berarti ia dipandang sebagai sistem telepon genggam
generasi kedua (2G). GSM merupakan sebuahstandar terbuka yang sekarang ini
dikembangkan oleh 3GPP.
5.
Sistem satelit untuk memperluas sistem telepon seluler
Sekarang
ini, hanya 15% dari daratan dunia terlayani oleh selular atauteresterial
telefon, sehingga satelit menjadi satu-satunya alternatif bilakabel atau
selular tidak tersedia.
6.
Akses internet melalui satelit
Jenis
teknologi satelit telah digunakan untuk aplikasi akses Internet,seperti
DirectPC di Amerika, Jepang, Kanada, dan beberapa negara diEropa. Kecepatan
akses Internet dapat menggunakan kecepatan yangbervariasi antara 64 Kbps sampai
400 Kbps untuk keperluan down-loadingdengan asymmetric IP traffic:
transaksi atau file.
7.
Satelit Direct to Home (DTH)
Menggunakan
teknologi Direct To Home (DTH) sebagai infrastruktur TVLink untuk
mengirimkan beratus-ratus program langsung ke rumah-rumahmelalui jaringan
satelit.
9.
Satellite News Gathering (SNG)
Pelayanan
SNG menjadi jenis pelayanan yang populer diantara yangditawarkan oleh
operator-operator satelit. Pelayanan SNG ini menyediakankepada para
pelanggannya, seperti perusahaan-perusahaan penyiaran TV,pemerintah, untuk
memiliki kemampuan yang mobile dalam meliputprogram-program outdoor dan
siaran langsung TV (acara berita dan olahraga) maupun untuk memanfaatkan
fasilitas-fasilitas komunikasi padakondisi bencana atau darurat. Dalam
mengirimkan pelayanan-pelayananSNG, operator-operator satelit dengan cara
sederhana menyediakan stasiunbumi portable atau mobile dengan kemampuan sistem
audio, percakapantelepon dan video. Satelit-satelit dengan frekuensi-frekuensi
pita Ku atauKa memiliki karakteristik yang fleksibel dan portabel
disebabkan karenaukuran terminal VSAT mobile nya relatif kecil dan sederhana.
BAB
IV
PENUTUP
4.1
Kesimpulan
1. Komunikasi
satelit adalah satelit buatan yang dipasang diangkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada
frekuensi gelombang mikro
2. Pada
awalnya satelit digunakan untuk pelengkap sistem kabel jarak jauh.
3. Komponen
sistem komunikasi satellite terdiri dari space segmen dan ground segmen
4.
Faktor-faktor
yang harus diperhatikan dalam mendisain link budget adalah : antena stasiun
bumi, Intermodulasi, Interferensi satelit, Cross polarisasi antenna, Redaman
hujan, Loss jarak antara stasiun bumi ke satelit dan sebaliknya, Bandwidth
carrier, Pattern coverage satelit (SFD, G/T, EIRP), Kualitas pelayanan yang
diharapkan.
5. Pengalokasian
frekuensi untuk layanan layanan satelit adalah proses yang sangat kompleks yang membutuhkan koordinasi dan
perencanaan tingkat internasional
6. Terdapat
beberapa macam jenis ketinggian dalam pengorbitan satelit; orbit rendah, orbit
menengah, orbit Geosinkron, orbit Geostasioner, orbit tinggi juga ada orbit khusus:
orbit Molniya ,orbit sunsynchronous, orbit polar
7. Antena
stasiun bumi merupakan adalah faktor komponen utama dalam mendisain suatu link
budget untuk mengirim dan menerima sinyal, terdapat tiga jenis antena: antena .
Cassegrian ,antena Gregorian, antena Offset fed antenna
8. Untuk
mencari Gain pada Antena
G = μ[πdf/c]²ataug = 10log(μ) + 20*log(πdf/c)
9.
Link komunikasi satelit terdiri dari dua
komponen utama yaitu kompenen sisi uplink (pemancar) dan komponen sisi downlink
(penerimaan)
10.
Terdapat beberapa gangguan pada system
komunikasi satelit ini , yaitu :
a) Interferensi
satelit
Beberapa sumber interferensi:Jaringan
terrestrial, Adjacent satellite/jaringan
satelit lain, Intermodulation
product, Crosspolarization
b) redaman(loss)
adapun beberapa
tipe loss: Redaman jarak (free space loss), Redaman hujan (rain attenuation),
Pointing error (pe).
DAFTAR
PUSTAKA
Blagy,
Shirley. Media Impact.An Introduction to Mass Media, Third Edition. Wadsworth
Publishing Company, Belmont, California : 2000
Kuswandi,
Wawan. Komunikasi Massa, Sebuah Analisis Media Televisi. Rineka Cipta. Jakarta
: 1996
http://info.g-excess.com/id/online/satelit-dan-orbitnya.info
http://www.wikipedia.com
http://info.g-excess.com/id/online/satelit-dan-orbitnya.info
