Link Budget_ASSI_Suroso.pdf

Link BudgetLink Budget

Oleh :

Suroso Yulianto

Satellite Communication System Engineering Course Satellite Communication System Engineering Course Via Renata, Cimacan – Puncak

27 – 29 Maret 2012

Untuk Apa ???Untuk Apa ???

Konsumsi power Konsumsi

Kebutuhan power di HPA

pdi transponder bandwidth

di transponder

perencanaanlink transmisi satelit

Diameter antenaKapasitas

transponderDiameter antena Tx & Rx

Perfomansi link

2

Satellite Communication System Engineering Course Via Renata, Cimacan – Puncak27 – 29 Maret 2012

Untuk Apa ???Untuk Apa ???

Menghitung transmit level power yang diperlukan baik dari stasiun bumimaupun dari satelit.

Menyeimbangkan pemakaian power and bandwidth satelit (untukMenyeimbangkan pemakaian power and bandwidth satelit (untukmengurangi biaya space segment).

Mengalokasikan link margin yang cukup untuk mengantisipasi dampakipropagasi.

Menghitung alokasi interference, path losses dan parameter lainnya.

Menentukan perangkat yang diperlukanMenentukan perangkat yang diperlukan.


Diagram Level SinyalDiagram Level SinyalLevel Sinyal

(dBm)( )

Up ConverterHPA

ModemLNA

Down Converter

Modem

4


LINK BUDGETLINK BUDGET

• MENGHITUNG RENCANA POWER YANG AKAN DIPANCARKAN DARI DAN KE SUATU TITIK TUJUAN UNTUK MENDAPATKAN SUATUDARI DAN KE SUATU TITIK TUJUAN UNTUK MENDAPATKAN SUATU NILAI C/NTOTAL DARI SUATU LINK.

• BESARNYA POWER YANG DIPAN CARKAN TERGANTUNG DARI :• BESARNYA POWER YANG DIPAN‐CARKAN TERGANTUNG DARI : – JENIS CARRIER, – UKURAN ANTENA PENERIMA– KARAKTERISTIK PROPAGASI– KARAKTERISTIK PROPAGASI,– LOKASI STASIUN BUMI – LAYANAN YANG DIHARAPKAN.

• GOAL : PENGGUNAAN SUMBER DAYA OPTIMAL.


Informasi yang diperlukan antara lainInformasi yang diperlukan antara lain

Kriteria performansi yang diinginkan oleh Pelanggan

Spesifikasi dari Satelit

Lokasi stasiun bumi

Data rate, Modulasi, FEC, diameter stasiun bumi

Lebih lengkap....


Komponen Satelit di d l Li k B d tdi dalam Link Budget

PFDPAD C/IM

Gain transferEIRP

Gain transferG/T

satelitsatelit

CONTOUR RECEIVE SATELIT

(G/T - SFD CONTOUR)

CONTOUR TRANSMIT SATELIT

(EIRP CONTOUR)

7


Contour Receive Satelit Contoh

8


Contour Transmit SatelithContoh

9


Propagasi SinyalPropagasi Sinyal

EIRP

KOMPONEN SATELIT (PAYLOAD)

PFDG/T

EIRPsatelit

FSLup, Atm att., (Rain att.)

FSLdn, Atm att., (Rain att.)

KOMPONEN JALUR PROPAGASI

GrxEIRP

Stasiun bumiKOMPONEN STASIUN BUMI

HPA PtxPtx’

Gtx

W/G

LNA D/CH/C

10


C/N Uplinkp

EIRP


C/N uplink = EIRPsb - Loss propagasi uplink

+ G/Tsatelit - k - BPFDG/T

EIRPsatelit

EIRPsb = Ptx’+ Gtx = Ptx - Loss IFL + Gtx




Loss propagasi uplink = Free Space Lossup + Rain Att.up

+ Atmos Att + Tx Pointing LossGrx

EIRPStasiun bumi

KOMPONEN STASIUN BUMI + Atmos. Att.up + Tx Pointing Lossup

k = konstanta Boltzmann = 1,38 x 10-23 J/KB = Bandwidth Occupied (Hz)

HPAPtxPtx’

Gtx

W/G

LNA D/CH/C

11


Translasi Up link ‐ DownlinkTranslasi Up link Downlink

SatelliteEIRP

E/S EIRP


C/N Downlink

EIRP


C/N down link = EIRPsatsatelit - OBOi

PFDG/T

EIRPsatelit

down link satelit- Loss propagasi down link+ G/Tsb - k - B

OBOi = IBOi - (IBOagg. - OBOagg.)




O O O ( Oagg O Oagg )

IBOi = SFD + PAD - PFD= SFD + PAD - (EIRPsb - 162,12 - Rain Attup

- Atmosp att.up )

GrxEIRP

Stasiun bumiKOMPONEN STASIUN BUMI

Loss propagasi down link = Free Space Lossdn+ Rain Att.dn + Atmos. Att.dn+ Rx Point. Lossdn

HPA PtxPtx’

Gtx

W/G

LNA D/CH/C

k = konstanta Boltzmann = 1,38 x 10-23 J/KB = Bandwidth Occupied (Hz)

OBOi = OBO per cxr ; OBOagg = OBO aggregate

13


G/T Stasiun BumiG/T Stasiun Bumi

G/T = GR - 10 log Ts dB/oK

LNADOWNCONV.

IFL

R

dimana :GR = Gant - LIFL

T = Ti + T A

TS

Ts Tin + TLNA

IFLL

1)290(LantTiT

−+=G ant = 20.4 + 10 log f + 20 log D + 10 log η (dB)

IFLLing g g η ( )

f = frekuensi kerja (GHz)D = diameter antena (meter)η = efisiensi antena


C/N TotalC/N Total

C/N (total) = f { C/N (up link), C/N (down link), C/I (intermod E/S) C/I (intermod S/C)C/I (intermod E/S), C/I (intermod S/C), C/I (adj satelit up), C/I (adj satelit down), C/I (x-pol)}

Typical :C/I (intermod E/S) = 28 dB C/I (intermod S/C) = 16-18 dBC/I (intermod E/S) 28 dB C/I (intermod S/C) 16 18 dBC/I (adj. satelit up) = 26 dB C/I (x-pol) = 30 dBC/I (adj. satelit down) = 26 dB

15


C/N TotalC/N Total

[C/NTOTAL]‐1 = [C/NUP]‐1 + [C/NDN]‐1 + [C/IM]‐1 + [C/IADJ]‐1 + [C/XPOLL]‐1

ATAUC/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; / ADJ / REQ ;UNTUK CARRIER DIGITAL C/NREQ==Eb/NoREQ + 10lOG(TR/BW)C/XPOLL = 30 dB


Performansi Link DigitalPerformansi Link Digital

Eb/No (Energi per bit to Noise density ratio)

Eb/No = C/N - 10 Log (Tr/B)

dimana :Tr = Transmission rate (bps) = R / FEC x (RS CODING) ….. *)B B d idth O i d (H ) (1 ) S b l R tB = Bandwidth Occupied (Hz) = (1 + α) x Symbol Rate

= (1 + α) x (Tr / n) = (1 + α) x R / (n x FEC) x (RS CODING) …*)R = Data rate (bps) = Info rate + Over Headα = Roll of factor filter = 0 2 (BW occupied) ; 0 4 (BW allocated)α = Roll of factor-filter = 0.2 (BW occupied) ; 0.4 (BW allocated)n = indeks modulasi; n = 1 (BPSK), n = 2 (QPSK) n = 3 (8PSK) FEC = Forward Error Correction = 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8RS*) = Reed Solomon

17


RS ) Reed Solomon

Utilisasi TransponderUtilisasi Transponder

UTILITY BANDWIDTH (%BW):UTILITY BANDWIDTH (%BW):

%BW = (bw allocated / bw total 1 transponder ) x 100 %

UTILITY POWER (%PWR):%PWR = (EIRPi / (EIRP saturasi - OBO aggregate)) x 100 %

= 10^((IBOagg -IBOcxr)/10) x 100 %gg

JUMLAH EQUAL CARRIER / TRANSPONDER (N):

N 100 / %B 100 / %PN = 100 / %BW atau 100 / %PWR

18


Contoh PerhitunganContoh Perhitungan

KITA MEMPUNYAI CARRIER DENGAN EIRP UPLINK SE‐BESAR 48dBW DAN SFD SATELITSEBESAR ‐90dBW/M2 HITUNG IBOCXR, OBOCXR, EIRP SATELIT

1. POWER FLUD DENSITY YANG DITERIMA OLEH SATELIT

POWER FLUX DENSITY (PFD) DAPAT DIHITUNG SEBAGAI BERIKUT (ASUM‐SI FREE SPACE LOSS (FSL)=199.5dB, POINTING ERROR(PE) = 0.08dB DAN KON‐DISI CLEAR SKY, G1=37dBi)

PFD = EIRP ‐FSL ‐PE‐L +GPFD = EIRPES FSLUP PE LRAIN+G1= 48‐199.5‐0.08‐0+37= ‐114.58 dBW/M2

2. IBOCXR

IBOCXR DAPAT DIHITUNG DENGAN RUMUS SEBAGAI BERIKUT :IBOCXR = SFD‐PFD

= ‐90‐(‐114 58) = 24 58 dB= 90 ( 114.58) = 24.58 dB



JIKA IBOAGG =6dB DANOBOAGG=4.5 dB MAKA OBOCXR=IBOCXR‐(IBOAGG‐OBOAGG)

3. OBOCXR( )OBOCXR=24.58‐(6‐4.5) = 23.08 dB.

4. EIRP SATELITECXRJIKA SATELIT MEMPUNYAI EIRP PADA TITIK SATURASI SEBESAR 39dBW, DENGAN ADANYAJIKA SATELIT MEMPUNYAI EIRP PADA TITIK SATURASI SEBESAR 39dBW, DENGAN ADANYA POWER UPLINK SEBESAR 48dBW MAKA BESARNYA PO‐WER SATELIT YANG DIPANCARKAN DAPAT DIHITUNG SEBAGAI BERIKUT :

EIRPCXR = EIRPSATURASI‐OBOCXRCXR SATURASI O OCXR= 39‐23.08= 15.92 dBW



KITA MEMPUNYAI CARRIER DENGAN KARAKTERISTIK SEBAGAI BERIKUT :1. C/NUPLINK = 22 dB2. C/NDOWNLINK = 14 dB3.C/XPOLL = 30 dB4. C/IADJ.SATELIT = 22 dBADJ.SATELIT5. C/IM = 18dB

DARI PARAMETER DIATAS MAKA UNTUK MENGHITUNG BESARNYA C/NTOTALADALAH SEMUAPARAMETER DIATAS DARI SATUAN dB DIRUBAH DULU KE SATUAN NUMERIS.

[C/NTOTAL]‐1 = 1/[1/10^(22/10)+1/10^(14/10)+1/10^(30/10)+1/10^(22/10)+1/10^(18/10)]= 1/(0.0693)

C/NTOTAL = 14.4344 ATAU DALAM dB

C/NTOTAL = 10*LOG(14.4344) = 11.59 dB


Contoh format software Link Budgetsoftware Link Budget

PARAMETER INPUT PERHITUNGAN LINK BUDGET (1)PERHITUNGAN LINK BUDGET (1)


Contoh format software Link Budget

PARAMETER INPUT PERHITUNGAN LINK BUDGET (3)

software Link Budget


LIMITASI POWER DENSITY


Contoh format software Link Budget

PARAMETER OUPUT PERHITUNGAN LINK BUDGET (1)

software Link Budget

PERHITUNGAN LINK BUDGET (1)



PARAMETER OUPUT PERHITUNGAN LINK BUDGET (2)PERHITUNGAN LINK BUDGET (2)



PARAMETER OUPUT PERHITUNGAN LINK BUDGET (3)PERHITUNGAN LINK BUDGET (3)


Terima kasih

31


Link Budget_ASSI_Suroso.pdf

Documents

Transcript of Link Budget_ASSI_Suroso.pdf