|

UNISSULA MAKALAH

BAB I

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

TEORI

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

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.

2.2 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/N total 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 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 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

9. 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).