SISTEM KOMUNIKASI SATELIT

MATA KULIAH JARINGAN NIRKABEL

Disusun Oleh :

Ketut Rabendara : (14310010)Zitalal Khoirul.M : (14310009)

JURUSAN TEKNIK KOMPUTER

POLITEKNIK GANESHA SINGARAJA

2016

BAB 1

PENDAHULUAN

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 satellite.

1.2 Batasan Masalah

Pada makalah ini dibahas tentang sistem

transmisi sistem komunikasi satelit, khususnya satelit

komunikasi, meliputi link budget dan jaringan satelit

komunikasi.

BAB II

PENGERTIAN SATELIT

2.1 Sejarah satelit

Satelit buatan manusia pertama adalah Sputnik 1, diluncurkan oleh Soviet pada tanggal 4 Oktober 1957, dan memulai Program Sputnik Rusia, dengan Sergei Korolev sebagai kepala disain danKerim Kerimov sebagai asistentnya. Peluncuran ini memicu lomba ruang angkasa (space race) antara Soviet dan Amerika.

Sputnik 1 membantu mengidentifikasi kepadatan lapisan atas atmosfer dengan jalan mengukur perubahan orbitnya dan memberikan data dari distribusi signal radio pada lapisan ionosphere. Karena badan satelit ini diisi dengan nitrogen bertekanan tinggi, Sputnik 1 juga memberi kesempatan pertama dalam pendeteksian meteorit, karena hilangnya tekanan dalam disebabkan oleh penetrasi meteroid bisa dilihat melalui data suhu yang dikirimkannya ke bumi. Sputnik 2 diluncurkan pada tanggal 3 November 1957 dan membawa awak mahluk hidup pertama ke dalam orbit, seekor anjing bernama Laika.

Pada bulan Mei, 1946, Project Rand mengeluarkan desain preliminari untuk experimen wahana angkasa untuk mengedari dunia, yang menyatakan bahwa, "sebuah kendaraan satelit yang berisi instrumentasi yang tepat bisa diharapkan menjadi alat ilmu yang canggih untuk abad ke duapuluh". Amerika sudah memikirkan untuk meluncurkan satelit pengorbit sejak 1946 dibawah Kantor Aeronotis angkatan Laut Amerika (Bureau of Aeronautics of the United States Navy). Project RAND milik Angkatan Udara Amerika akhirnya mengeluarkan laporan diatas, tetapi tidak mengutarakan bahwa satelit memiliki potensi sebagai senjata militer; tetapi, mereka menganggapnya sebagai alat ilmu, politik, dan propaganda. Pada tahun 1954, Sekertari Pertahanan Amerika menyatakan, "Saya tidak mengetahui adanya satupun program satelit Amerika."

Pada tanggal 29 Juli 1955, Gedung Putih mencanangkan bahwa Amerika Serikat akan mau meluncurkan satelit pada musim semi 1958. Hal ini kemudian diketahui sebagai Project Vanguard. Pada tanggal 31 July, Soviets mengumumkan bahwa mereka akan meluncurkan satelit pada musim gugur 1957.

Mengikuti tekanan dari American Rocket Society (Masyarakat Roket America), the National Science Foundation (Yayasan Sains national), and the International Geophysical Year, interest angkatan bersenjata meningkat dan pada awal 1955 Angkatan Udara Amerika dan Angkatan Laut mengerjai Project Orbiter, yang menggunakan wahana Jupiter C untuk meluncurkan satelit. Proyek ini berlangsung sukses, dan Explorer 1 menjadi satelit Amerika pertama pada tanggal 31 januari 1958.

Pada bulan Juni 1961, tiga setengah tahun setelah meluncurnya Sputnik 1, Angkatan Udara Amerika menggunakan berbagai fasilitas dari Jaringan Mata Angkasa Amerika (the United States Space Surveillance Network) untuk mengkatalogkan sejumlah 115 satelit yang mengorbit bumi. Satelit buatan manusia terbesar pada saat ini yang mengorbit bumi adalah Station Angkasa Interasional (International Space Station).

2.2 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 mengelilingi sebuah bintang, atau bahkan

sebuah bintang yang mengelilingi pusat galaksi, tetapi

jarang digunakan. Bumi sendiri sebenarnya

merupakan satelit alami Matahari.

2. Satelit Buatan adalah benda buatan manusia yang

beredar mengelilingi benda lain, misalnya satelit

Palapa yang mengelilingi Bumi.

Satelit Komunikasi adalah 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 teknologi tambahan bagi kabel

komunikasi kapal selam optik fiber. Untuk aplikasi

bergerak, seperti komunikasi ke kapal laut dan pesawat

terbang di mana aplikasi teknologi lain seperti kabel,

tidak praktis atau tidak mungkin digunakan.

Komponen Dasar Link Satelit

Arsitektur Komunikasi Satelit

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 segment berguna untuk mengontrol dan

memonitor satelit. Hal ini termasuk, tracking, telemetry

dan command station (TT&C) bersama dengan satellite

control centre, tempat operasional dari station-keeping

dan checking 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 bumi penerima, dan link nya disebut

DOWNLINK. Kualitas dari suatu link radio ditentukan

oleh carrier-to-noise ratio. Kualitas dari overall link

menentukan kualitas sinyal yang dikirim 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

bervariasi berdasarkan volume traffic yang dibawa oleh

link satelit dan tipe trafiknya. Stasiun terbesar memiliki

antena berdiameter 30 m (standard A dari Intelsat

Network),

yang terkecil memiliki diameter antena 0,6 m atau lebih

kecil lagi berupa mobile station terminal. Sebagian

stasiun berfungsi menerima dan mengirim, namun ada

juga yang hanya menerima saja (RCVO station)

Berdasarkan fungsinya, ground segment dibedakan atas :

1) Stasiun Bumi Utama : stasiun bumi yang berdungsi

untuk mengendalikansatelit agar tetap ditempat yang

diperintahkan, serta menjalankan fungsiyang

dikomandokan.

2) Stasiun Bumi Besar : stasiun bumi yang dapat

mengirimkan danmenerima sinyal-sinyal informasi dan siaran

televisi

3) Stasiun Bumi Kecil : stasiun bumi yang dapat mengirimkan

dan menerimasinyal-sinyal informasi tetapi hanya dapat

menerima siaran televisi.4) Stasiun Bumi Bergerak (SBB) :

stasiun bumi yang untuk keadaan daruratataupun khusus

misalnya peliputan siaran TV secara langsung.5) Television

Reception Only (TVRO) : stasiun bumi yang hanya

dapatmenerima siaran televisi lewat satelit.

2.3 Perkembangan Sistem Komunikasi Satelit

Komunikasi Satelit muncul pada Perang Dunia II

yang merupakan pengembangan 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 prinsip karakteristik 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 di daerah 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 untuk

pelengkap sistem kabel jarak jauh (long distance cable

systems), 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:

o Memperkuat (amplify) received carriers untuk

retransmisi pada posisi downlink

o Mengubah frekuensi carrier untuk menghindari

re-injection dari sebagian transmitted power ke

receiver.

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:

Kawasan 1: Eropa, Afrika, Rusia (dulu masih

Soviet) dan Mongolia

Kawasan 2: Amerika Utara dan Selatan,

Greenland

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 sekitar objek lainnya, di dalam pengaruh

dari gaya tertentu. Orbit pertama kali dianalisa secara

matematis oleh Johannes Kepler yang merumuskan hasil

perhitungannya dalam hukum gerakan planet Kepler.

Dia menemukan bahwa orbit dari planet dalam tata surya

kita adalah berbentuk elips dan bukan lingkaran atau

episiklus seperti 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 permukaan bumi.

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 atas permukaan Bumi.

Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas

36000 km.

Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan

untuk mengkategorikan satelit, diantaranya:

Orbit Molniya, orbit satelit dengan periode

orbit 12 jam dan inklinasi sekitar 63°.

Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan

inklinasi dan tinggi tertentu yang selalu

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 atas ekuator Bumi (0° lintang), dengan

eksentrisitas orbital sama dengan nol. Dari permukaan

Bumi, objek yang berada di orbit geostasioner akan

tampak diam (tidak bergerak) di angkasa karena periode

orbit objek tersebut mengelilingi Bumi sama dengan

periode rotasi Bumi. Orbit ini sangat diminati oleh

operator-operator satelit buatan (termasuk satelit

komunikasi dan televisi). Karena letaknya konstan pada

lintang 0°, lokasi satelit hanya dibedakan oleh letaknya

di bujur Bumi.

Orbit geosinkron (GEO, Geosynchronous Earth

Orbit) berada pada ketinggian 36.000 km. Periode

orbitnya 24 jam, sama dengan orbit Bumi mengelilingi

Matahari. Satelit telekomunikasi dan pengamat cuaca

umumnya ada di sini. Satelit GEO dengan inklinasi

(sudut kemiringan terhadap bidang ekuator) nol derajat

dan dikontrol terus (seperti pada satelit telekomunikasi)

bisa berada pada titik stasioner, sehingga orbitnya

disebut geostationer orbit (GSO).

Keuntungan dari GEO diantaranya:

Bandwidth lebar. Satelit yang beroperasi pada

frekuensi Ka-band (20-30 GHz) akan dapat

menyalurkan troughput dalam orde giga bit per

detik.

Relatif murah. Sistem satelit relatif lebih murah

karena tidak ada biaya penggelaran dan satu

satelit dapat mengcover daerah yang luas.

Topologi network sederhana. Dibandingkan

dengan model interkoneksi mesh pada network

terestial, satelit GEO memiliki konfigurasi yang

lebih sederhana.

Dengan topologi sederhana maka performasi

network lebih mudah dikendalikan.

Disamping itu, ada beberapa kerugiannya, yaitu:

Satelit GEO memerlukan power yang lebih besar

untuk hand set. Hal ini membuat hand set

menjadi lebih besar dan mengurangi umur

baterai.

Delay tetap yang dapat dirasakan oleh user.

Biasanya, delaynya ¼ detik, tetapi dapat lebih

lama. Pada telfon selular, delay lebih besar dari

¼ detik tidak dapat diterima. Terjadinya

interferensi dan atau koneksi yang tidak teratur

disebabkan adanya salju, hujan, dan bentuk lain

gangguan cuaca.

LEO System

Orbit bumi rendah (Low Earth Orbit, LEO)

adalah sebuah orbit sekitar Bumi antara atmosfer dan

sabuk radiasi Van Allen, dengan sebuah sudut inklinasi

rendah. 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 dan akan turun secara cepat karena

gesekan atmosfer. Orbit yang lebih tinggi dari orbit ini

merupakan subyek dari kegagalan elektronik awal

karena radiasi yang kuat dan pengumpulan muatan. Orbit

dengan sebuah sudut inklinasi yang lebih tinggi biasanya

disebut orbit polar.

Objek di orbit Bumi rendah bertemu gas atmosfer

di thermosphere (sekitar 80-500 km di atas) atau

exosphere (kira-kira 500 km ke atas), tergantung dari

ketinggian orbit. Kebanyakan penerbangan angkasa

berawak telah berada di LEO, termasuk seluruh space

shuttle dan bermacam misi stasiun angkasa, satu

pengecualian adalah tes penerbangan suborbital seperti

Proyek Mercury awal dan penerbangan SpaceShipOne

(yang tidak ditujukan mencapai LEO), dan misi Proyek

Apollo ke Bulan (yang melewati LEO). Dari segi

penggunaannya, sistem-sistem LEO dapat dibagi dalam

dua sistem, yaitu:

Sistem yang dapat beroperasi dengan

mem”bypass” jaringan telekom yang ada. Dalam

group ini hanya IRIDIUM yang baru dapat

digolongkan kedalamnya.

Sistem yang bekerja melalui jaringan telekom

yang ada. Sehingga dapat dianggap sebagai

perluasan sistem-sistem Cellular ataupun jaringan

telekom yang ada.

MEO System

Benda yang berada di orbit menengah (MEO,

Medium Earth Orbit) berada pada ketinggian 5.500-

36.000 km. Sistem satelit navigasi GPS (global

positioning system) milik Amerika Serikat dan

GLONASS (global navigation satellite system) milik

Rusia menempati orbit menengah ini, sekitar 18.000-

20.000 km dari Bumi.

Interferensi Pada Sistem Satelit

Interferensi pada sistem transmisi satelit dapat

disebabkan oleh banyak sumber, yaitu:

Sistem satelit terdekat. Apabila SB penerima

memiliki antena dengan pattern receive yang

buruk, artinya gain side-lobenya cukup besar

(tinggi), maka sinyal down-link yang berasal dari

satelit lain akan diterima juga oleh SB penerima

sebagai sinyal interferensi.

SB pemancar (Up-link) Sinyal interferensi timbul

disebabkan oleh SB pemancar dari satelit lain.

Apabila SB pemancar tersebut memiliki antenna

dengan pattern side-lobe dengan gain yang cukup

besar, maka carrier pada arah side-lobe juga

memiliki daya yang cukup tinggi untuk

mengganggu sistem satelit.

Intermodulasi kanal terdekat Satu transponder

dibebani atau dioperasikan untuk multi carrier

seperti sistem FDMA atau 2T ½, maka carrier-

carrier tersebut akan menimbulkan sinyal

termodulasi pada transponder tersebut dan

transponder dikanan-kirinya. Walaupun pada

output multiplexer transponder sudah dilengkapi

filter yang akan mem-filter sinyal intermodulasi,

tetapi energi yang ditimbulkan akan tetap

melebar ditransponder kanan-kirinya.

Interferensi dari sistem terresterial. Sistem

terresterial beroperasi pada frekuensi 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 polarisasi ganda (polarisasi

ortogonal), yaitu polarisasi Vertikal dan

polarisasi Horizontal. Pada sistem Ku-band,

cross-polarisasi lebih banyak disebabkan oleh

pengaruh butiran air hujan yang dapat mengubah

polarisasi sinyal.

Sedangkan pada C-band terjadinya cross-

polarisasi lebih banyak disebabkan oleh jeleknya

isolasi antara polarisasi Vertikal dan horizontal

pada sistem feed-horn antena. Isolasi cross-poll

yang diijinkan adalah >30 dB.

Sistem lainnya

Sebagai contoh adalah interferensi dari sinyal liar

yang ditimbulkan oleh sistem pembakaran motor

dua tak yang tidak sempurna, yaitu dapat

mengganggu pada sistem digital dimana

carriernya kecil. Contoh lainnya adalah

terganggunya/lenyapnya sinyal sinkronisasi pada

sistem TDMA yang 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/Ntotal dari

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,

sedangkan untuk 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

penting adalah untuk mengirimkan sinyal ke satelit.

Diameter antena 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/t antenna

sistem penerimaan untuk sistem komunikasi satelit yang

berhubungan 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 interferensi 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 berope rasi 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 +10 x LOG(TR) ATAU C/N = EB/NO +10

x LOG(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/(2fv

3)]+ 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 OBOCARRIER dapat

dijelaskan sebagai berikut :sebelum kita menghitung

nilai OBO, kita kita harus mengetahui hubungan 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 total dari 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 Telepon Switch Publik (PPSTN adalah

singkatan dari Public Switched Telephone Network atau

yang biasa disebut jaringan telpon tetap (dengan kabel).

PSTN secara umum diatur oleh standar-standar teknis

yang dibuat oleh ITU-T, dan menggunakan

pengalamatan E.163 / E.164 (secara umum dikenal

dengan nomor telepon). Public Switched Telephone

Network,PSTN ).

2. Penghubung komunikasi untuk di tempat terpencil.

Satelit mampu menyediakan link komunikasi

sampai ke komunitas terpencil yang sulit dijangkau oleh

sistem komunikasi lain. Tentu saja, sinyal satelit tidak

menghiraukan batasan wilayah politik, yang bisa

menjadi kelebihan ataupun kekurangan dari sistem

komunikasi ini.

3. Global Mobile Communication (GSM)

adalah salah satu standar sistem komunikasi

nirkabel (wireless) yang bersifat terbuka. Telepon GSM

digunakan oleh lebih dari satu milyar orang di lebih dari

200 negara. Banyaknya standar GSM ini membuat

roaming internasional sangat umum dengan “persetujuan

roaming” antar operator telepon genggam. GSM berbeda

banyak dengan teknologi sebelumnya dalam pensinyalan

dan “channel” pembicaraan adalah digital, yang berarti

ia dipandang sebagai sistem telepon genggam generasi

kedua (2G). GSM merupakan sebuah standar terbuka

yang sekarang ini dikembangkan oleh 3GPP.

4. Sistem satelit untuk memperluas sistem telepon seluler

Sekarang ini, hanya 15% dari daratan dunia

terlayani oleh selular atau teresterial telefon, sehingga

satelit menjadi satu-satunya alternatif bila kabel atau

selular tidak tersedia.

5. Akses internet melalui satelit

Jenis teknologi satelit telah digunakan untuk

aplikasi akses Internet, seperti DirectPC di Amerika,

Jepang, Kanada, dan beberapa negara di Eropa.

Kecepatan akses Internet dapat menggunakan kecepatan

yang bervariasi antara 64 Kbps sampai 400 Kbps untuk

keperluan down-loading dengan asymmetric IP traffic:

transaksi atau file.

6. Satelit Direct to Home (DTH)

Menggunakan teknologi Direct To Home (DTH)

sebagai infrastruktur TV Link untuk mengirimkan

beratus-ratus program langsung ke rumah-rumah melalui

jaringan satelit.

7. Satellite News Gathering (SNG)

Pelayanan SNG menjadi jenis pelayanan yang

populer diantara yang ditawarkan oleh operator-operator

satelit. Pelayanan SNG ini menyediakan kepada para

pelanggannya, seperti perusahaan-perusahaan penyiaran

TV, pemerintah, untuk memiliki kemampuan yang

mobile dalam meliput program-program outdoor dan

siaran langsung TV (acara berita dan olahraga) maupun

untuk memanfaatkan fasilitas-fasilitas komunikasi pada

kondisi bencana atau darurat. Dalam mengirimkan

pelayanan-pelayanan SNG, operator-operator satelit

dengan cara sederhana menyediakan stasiun bumi

portable atau mobile dengan kemampuan sistem audio,

percakapan telepon dan video. Satelit-satelit dengan

frekuensi-frekuensi pita Ku atau Ka memiliki

karakteristik yang fleksibel dan portabel disebabkan

karena ukuran 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 :

1. Interferensi satelit

Beberapa sumber interferensi:Jaringan

terrestrial, Adjacent satellite/jaringan satelit

lain, Intermodulation product,

Crosspolarization

2. redaman(loss)

adapun beberapa tipe loss: Redaman jarak

(free space loss), Redaman hujan (rain

attenuation), Pointing error (pe).

4.2 Daftar pustaka

http//dokumen.tips/download/link/sistem-komunikasi-

satelit