MAKALAH TEKNIK GELOMBANG MIKRO
Disusun Oleh :
Aji Rizky Wibowo (05)
Devi Adyan Ibrahim (10)
Eko Prasetia (12)
Ingrid dyah Mayangsari (18)
Muhammad Aditya S. (21)
Muhammad Faisal Addien H. (22)
XI TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI 2
SMKN 26 PEMBANGUNAN
JAKARTA
2011
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah swt. atas limpahan rahmat,
hidayah serta inayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah ini
tanpa suatu halangan yang berarti. Tidak lupa sholawat serta salam tetap
tercurahkan kepada junjungan nabi besar Muhammad SAW yang telah membawa
kita dari jaman jahiliah menuju jaman islamiah sekarang ini.
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sebagai pemenuhan
tugas yang diberikan demi tercapainya tujuan pembelajaran yang telah
direncanakan.
Tidak lupa ucapan terimakasih kami tujukan kepada pihak-pihak yang
turut mendukung terselesaikannya makalah ini antara lain :
1. Bapak Rustam Effendi, selaku guru pembimbing
2. Rekan-rekan sekelompok yang bekerjasama menyelesaikan makalah ini, serta
3. semua pihak yang turut mendukung terselesaikannya makalah ini.
Kami menyadari dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan
dan jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu, kritik dan saran yang membangun
sangat kami harapkan demi terciptanya makalah yang lebih baik selanjutnya. Dan
semoga dengan hadirnya makalah ini dapat memberi manfaat bagi pembaca
sekalian.
Penyusun
ii
DAFTAR ISI
Halaman Judul .....................................................................................................i
Kata Pengantar ...................................................................................................ii
Daftar Isi ............................................................................................................iii
BAB I
Pendahuluan ................................................................................................1
BAB II
A. Satelit ......................................................................................................2
B. VSAT.....................................................................................................26
C. Pengenalan sistem VSAT Net...............................................................30
BAB III
KESIMPULAN.........................................................................................47
iii
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam era Globalisasi seperti sekarang ini kebutuhan manusia akan informasi sangatlah penting, sehingga untuk mendapatkan informasi mereka harus saling berkomunikasi dengan yang lainnya. Dengan begitu sarana untuk berkomunikasi juga semakin banyak ragamnya seiring dengan bertambah majunya teknologi saat ini.
Teknologi komunikasi atau Telekomunikasi berkembang dengan pesat sejalan dengan ilmu pengetahuan dan juga teknologi yang juga berkembang dengan cepat. Hal ini dapat terlihat dengan ditemukannya cara komunikasi dengan jarak yang cukup jauh dengan menggunakan media tertentu. Komunikasi data merupakan gabungan dua macam tekhnik, yaitu tekhnik telekomunikasi dan tekhnik pengolahan data.
Perkembangan telekomunikasi terjadi pada saat ditemukannya satelit sebagai media perantara komunikasi yang cukup handal, dan sistem komunikasi ini dinamakan dengan sistem komunikasi satelit. Dengan menggunakan komunikasi satelit, komunikasi antara dua lokasi yang letaknya berjauhan bisa dilakukan dengan jangkauan satelit yang sangat luas. Daya jangkau satelit sekitar sepertiga bumi oleh karena itu penggunaan sistem komunikasi satelit di indonesia sangatlah cocok dikarenakan wilayah Indonesia yang terdiri dari beberapa kepulauan (maritim). Hubungan komunikasi data menggunakan satelit yang paling sederhana adalah hubungan point to point (dari titik ke titik) yang hanya melibatkan sebuah sumber dan sebuah penerima. Apabila hubungan ini dikembangkan dengan melibatkan penerima lain yang juga point to point, maka komunikasi data ini akan menjadi suatu hubungan jaringan.
Media transmisi atau media penghubung yang digunakan dalam pelaksanaan komunikasi data dapat berupa jaringan telepon, jaringan data, jaringan telex, jaringan radio, dan jaringan satelit.
1
BAB II
ISI
A. SATELIT
Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi
tertentu. Ada dua jenis satelit yakni satelit alam dan satelit buatan. Sisa artikel ini
akan berkisar tentang satelit buatan.
SEJARAH
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 dan Kerim Kerimov sebagai asistentnya.
Peluncuran ini memicu lomba ruang angkasa (space race) antara Soviet dan
Amerika.
Sputnik 1 membantuk 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
2
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).
JENIS SATELIT
Satelit astronomi adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet,
galaksi, dan objek angkasa lainnya yang jauh.
1. Satelit komunikasi adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa
dengan
tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelomba
ng mikro. Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit
geosinkron atau orbit geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru
menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah.
3
2. Satelit pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang khusus untuk
mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance tetapi
ditujukan untuk penggunaan non-militer seperti
pengamatanlingkungan, meteorologi, pembuatan peta, dll.
3. Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang
disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan
lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi
yang sangat populer adalah GPS milik Amerika Serikat selain itu
ada juga Glonass milik Rusia. Bila pandangan antara satelit dan
penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan sebuah alat
penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi
di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu
nyata.
4. Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit
komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata.
5. Satelit tenaga surya adalah satelit yang diusulkan dibuat di orbit
Bumi tinggi yang menggunakan transmisi tenaga gelombang
mikro untuk menyorotkan tenaga surya kepada antena sangat besar
di Bumi yang dpaat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga
konvensional.
6. Stasiun angkasa adalah struktur buatan manusia yang dirancang
sebagai tempat tinggal manusia di luar angkasa. Stasiun luar
angkasa dibedakan dengan pesawat angkasa lainnya oleh
ketiadaanpropulsi pesawat angkasa utama atau fasilitas pendaratan;
Dan kendaraan lain digunakan sebagai transportasi dari dan ke
stasiun. Stasiun angkasa dirancang untuk hidup jangka-menengah
diorbit, untuk periode mingguan, bulanan, atau bahkan tahunan.
7. Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk
mengamati cuaca dan iklim Bumi.
8. Satelit miniatur adalah satelit yang ringan dan kecil. Klasifikasi
baru dibuat untuk mengkategorikan satelit-satelit ini: satelit mini
(500–200 kg), satelit mikro (di bawah 200 kg), satelit nano (di
bawah 10 kg).
4
JENIS ORBIT
Banyak satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit
bisa mengorbit dengan ketinggian berapa pun.
1. Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 - 1500km di atas
permukaan bumi.
2. Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 - 36000 km.
3. Orbit Geosinkron (Geosynchronous Orbit, GSO): sekitar 36000 km
di atas permukaan Bumi.
4. Orbit Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di atas
permukaan Bumi.
5. Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.
Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan untuk mengkategorikan
satelit:
1. Orbit Molniya, orbit satelit dengan perioda orbit 12 jam dan
inklinasi sekitar 63°.
2. Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi
tertentu yang selalu melintas ekuator pada jam lokal yang sama.
3. Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub
BAGIAN BAGIAN SATELIT
Satelit Geostasioner merupakan segmen angkasa pendukung layanan VSAT. Orbit
ideal untuk satelit komunikasi adalah geostasioner, atau yang relatif statis
terhadap bumi. Satelit yang digunakan untuk komunikasi hampir selalu berada
pada orbit geostasioner secara eksklusif, berlokasi sekitar 36.000 km diatas
permukaan bumi. Oleh karenanya disebut Satelit geostasioner karena satelit
tersebut selalu berada di tempat yang sama sejalan dengan perputaran bumi pada
sumbunya.
5
Gambaran Visual Satelit Indonesia
Sesuai dengan kesepakatan International Telecommunication Union (ITU), untuk
menghindari terjadinya interferensi, setiap satelit ditempatkan dengan jarak dua
derajat terpisah sehingga jumlah satelit maksimum yang dapat dioperasikan
sebanyak 180 satelit.
Bagaimana pun, dengan pandangan untuk memaksimalkan penggunaan slot
orbital, penempatan satelit secara bersama-sama dilakukan secara menyebar.
Penempatan satelit secara bersama-sama dipisahkan 0,1 derajat di angkasa atau
hampir sekitar 30 km. Interferensisinyal dari penempatan satelit bersamaan
dicegah dengan menggunakan polarisasi ortogonal. Pada saat bersamaan
perlengkapan stasiun bumi dapat menerima sinyal dari dua lokasi satelit tanpa
orientasi ulang dari antena. Sinyal dapat di-diferensiasikan berdasarkan
polarisasinya.
Segmen angkasa tersedia dari organisasi yang telah mendapatkan satelit, mengatur
peluncuran, dan memimpin tes awal dalam orbit dan kemudian mengoperasikan
satelit-satelit ini secara komersial.
Fungsi utama satelit dikerjakan oleh transponder. Ada beberapa transponder atau
repeater dalam badan satelit. Transponder ini memiliki fungsi-fungsi sebagai
berikut:
Penerima sinyal
Transponder menerima sinyal yang di uplink oleh VSAT atau Hub.
Translasi frekuensi
Frekuensi dari sinyal yang diterima ditranslasikan ke frekuensi yang berbeda,
dikenal sebagai frekuensi downlink. Translasi frekuensi meyakinkan bahwa tidak
ada feedback positif dan juga menghindari interferensiisu yang terkait.
Penguatan
Transponder juga menguatkan sinyal downlink.
6
Sejumlah transponder menentukan kapasitas satelit. Kapasitas transponder satelit
untuk satelit generasi Palapa B yaitu terdiri dari 24 transponder yang terbagi atas
12 transponder untuk polarisasi horizontal dan 12 transponder untuk polarisasi
vertikal. Tiap transponder memiliki bandwith 40 MHz.
Jenis band frekuensi Satelit sebagai berikut:
Frequency Band Uplink (GHz) Downlink (GHz)
C-Band 5.925 sampai 6.425 3.700 sampai 4.200
Ext- C-Band 6.725 sampai 7.025 4.500 sampai 4.800
Ku-Band 14.000 sampai 14.500 10.950 sampai 11.700
Pada komunikasi VSAT ada yang disebut up link dan down link. Up link adalah
sinyal RF yang dipancarkan dari stasiun bumi ke satelit. Down link adalah sinyal
RF yang dipancarkan dari satelit ke stasiun bumi .
Up Link dan Down Link
Di dunia Internasional, KU-Band adalah band frekuensi yang populer. KU-Band
dapat mendukung trafik dengan ukuran antena yang lebih kecil dibandingkan C-
Band atau Ext-C-Band. Tapi Ku-Band tidak tahan terhadap curah hujan tinggi
sehingga tidak sesuai untuk digunakan di daerah Asia Tenggara. Keunggulan dan
kekurangan masing-masing band frekuensi tersebut secara rinci adalah seperti
berikut:
Frekuensi Keunggulan Kekurangan
7
C-Band · World wide availability
· Teknologi yang termurah
· Tahan dari redaman hujan
· Antena berukuran relatif lebih
besar
· Rentan terhadap interferensi dari
satelit tetangga dan terrestrial
microwave
Ku-Band · Kapasitas relatif besar
· Antena berukuran relatif
lebih kecil (0,6 – 1,8 m)
· Rentan dari redaman hujan
· Availability terbatas (faktor
regional)
Pada intinya satelit menyediakan dua sumber daya, yaitu bandwidth dan tenaga
amplifikasi. Pada kebanyakan jaringan VSAT, tenaga memiliki sumber daya yang
lebih terbatas dibandingkan dengan bandwidth dalam transponder satelit.
8
1. Interferensi pada Sistem Komunikasi Satelit
Dalam operasinya, sistem komunikasi satelit tidak pernah luput dari
berbagai macam gangguan. Dimana gangguan ini dapat berasal dari perangkat itu
sendiri ataupun dari luar perangkat. Selain itu gangguan dapat pula disebabkan
karena faktor alam. Berbagai macam gangguan dapat berdampak fatal pada
kelangsungan operasi sistem, karena dapat menurunkan performansi kerja.
Untuk dapat menanggulangi gangguan tersebut, maka terlebih dahulu kita
harus dapat mengerti gangguan tersebut, kapan dan bagaimana gangguan itu bisa
terjadi.
Berikut dijelaskan mengenai berbagai macam gangguan yang biasanya
timbul dalam pengoperasian Sistem Komunikasi Satelit :
Cross Polarisasi
Cross polarisasi terjadi karena kesalahan posisi sudut polarizer atau horn dari
suatu antena . 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.
Interferensi Radio FM
Interferensi Radio FM adalah interferensi yang dimunculkan oleh Stasiun Bumi
yang terinduksi oleh frekuensi FM (88-108 MHz) dan akan ikut dipancarkan ke
satelit.
Interferensi Antar Satelit (ASI)
Interferensi Antar Satelit (ASI) adalah gangguan yang terjadi pada satelit atau
Stasiun Bumi remote yang sumber gangguannya berasal dari satelit lain.
9
Sun outage
Sun outage adalah kondisi yang terjadi pada saat bumi-satelit-matahari berada
dalam satu garis lurus. Satelit yang mengorbit bumi secara geostasioner pada garis
orbit geosynchronous berada di garis equator atau khatulistiwa (di ketinggian
36.000 Km) secara tetap dan mengalami dua kali sun outage setiap tahunnya.
Energi thermal yang dipancarkan matahari pada saat sun outage mengakibatkan
interferensi sesaat pada semua sinyal satelit, sehingga satelit mengalami
kehilangan komunikasi dengan stasiun bumi. Sun outage akan terjadi dalam
beberapa hari di jam yang sama selama beberapa menit.
Intermodulasi
Intermodulasi adalah suatu gejala saling mempengaruhi antara beberapa sinyal
pada sistem penguat. Dimana hal ini terjadi apabila penguat bekerja pada daerah
non linear dan perangkat diberi input lebih dari satu sinyal. Makin jauh keluar dari
daerah daerah linier, makin besar daya sinyal intermodulasi sehingga makin
mengganggu sinyal dasar.
Interferensi Antar Kanal
Interferensi ini terjadi pada kanal-kanal yang saling berdekatan dengan
penempatan center frekuensi carrier yang tidak tepat.
Retransmit
Retransmit adalah jenis gangguan yang terjadi pada satelit karena adanya carrier
receive yang ditransmitkan kembali pada tingkat IF.
Meteor Shower
Meteor shower adalah gangguan yang disebabkan oleh adanya debu-debu halus
hasil ledakan meteor.
10
Carrier Liar (Carli)
Carrier liar adalah gangguan yang tidak diketahui dari mana asalnya. Dengan
mengidentifikasi ciri-ciri carli ini, maka kita akan mengetahui penyebab carli.
1.4.3 Proses Penanggulangan Interferensi
Pada bagian sebelumnya, telah dijelaskan secara umum mengenai defenisi
dari jenis-jenis interferensi yang kerap kali muncul pada sistem Komunikasi
Satelit. Untuk penanggulangan gangguan seperti interferensi, kita harus dapat
mengetahui faktor-faktor apa yang dapat menimbulkan interferensi dan
bagaimana dampaknya pada performansi sistem yang sedang beroperasi. Telah
diketahui bahwa salah satu faktor penyebab interferensi dapat pula berasal dari
alam, dimana hal ini mutlak terjadi dan dampaknya tidak mutlak ditanggulangi.
Berikut ini dijelaskan tentang sebab-sebab dan dampak interferensi serta
proses penanggulangannya.
1.4.3.1 Cross Polarisasi
11
Gambar 2.4 Contoh Sinyal Cross Polarisasi Penyebab Cross Polarisasi adalah :
1. Kesalahan posisi sudut polarizer atau horn dari suatu
antenna
2. Kesalahan posisi satelit
Untuk menanggulangi Cross Polarisasi, maka dapat dilakukan :
1. Melakukan pengaturan polarizer dari antena dengan
bantuan Stasiun Bumi dual pol. Atau SPU CBI
2. Melakukan maintenance rutin / pengukuran cross
polarisasi secara rutin terhadap semua stasiun bumi
3. Sebelum melaksanakan pengukuran cross polarisasi
direkomendasikan untuk melakukan pointing ulang.
1.4.3.2 Interferensi Radio FM
12
Adapun penyebab interferensi radio FM adalah sebagai berikut :
o Stasiun pemancar radio FM menggunakan Frekuensi 88 MHz
sampai dengan 108 MHz dan lokasinya dekat dengan Stasiun Bumi
o Konektor di outdoor tidak terpasang dengan baik
o Induksi / kebocoran kabel IF yang ke Up Converter yang memiliki
IF filter yang lebih dari 40 MHz sehingga mempengaruhi
transponder berikutnya
o Grounding yang tidak baik ( shielding )
o EIRP stasiun radio FM besar
Akibat munculnya interferensi ini maka akan berdampak :
Terhadap stasiun bumi :
Beban ( loading ) akan bertambah
Beban di up converter akan bertambah
13
Muncul interferensi carrier di up converter dan di HPA
Carrier yang ditransmisikan oleh Stasiun Bumi sumber
interferensi mengalami degradasi
Terhadap satelit :
Beban ( loading ) transponder bertambah
Mengganggu carrier yang beroperasi di transponder
Transponder bisa over saturasi
Noise floor transponder naik
Intermodulasi carrier di transponder
Langkah-langkah penanggulangan interferensi radio FM :
Periksa connector IF
Memasang IF filter < 40 MHz
Mengganti kabel IF dengan kualitas standar
Memperbaiki grounding
1.4.3.3 Interferensi Antar Satelit
Interferensi antar satelit ( ASI ) adalah gangguan yang terjadi pada satelit
atau Stasiun Bumi remote yang sumber gangguannya berasal dari satelit lain.
14
Gambar 2.8 Contoh Sinyal Interferensi Antar Satelit
Interferensi jenis ini akan terjadi apabila :
o Countur atau coveragenya yang saling overlapping
o Frekuensi operasi sama
o Separasi satelit yang terlalu berdekatan
1.4.3.4 Intermodulasi
Intermodulasi akan terjadi apabila pengaturan input level yang berlebihan
sehingga perangkat aktif (penguat) yang digunakan bekerja pada daerah non linear
atau saturasi.
15
Gambar 2.9 Karakteristik TWTA
Intermodulasi ini memiliki dampak sebagai berikut :
o Terjadinya Crosstalk
o Broken call atau pembicaran terputus tiba-tiba
o Penurunan kualitas kanal
o Penurunan SCR
o Gangguan pada transponder yang berdekatan
Intermodulasi ini dapat ditanggulangi dengan cara memperkecil daya input
pada HPA dengan cara penambahan nilai atenuasi pada attenuator
1.5 Hasil yang Dicapai
Dengan adanya penanggulangan interferensi pada sistem komunikasi satelit
maka akan dicapai hasil sebagai berikut :
16
a. Dapat mengetahui jenis-jenis interferensi, akibat dan bagaimana cara
penanggulangannya
b. Waktu Perhubungan Putus (Perpu) pada sistem komunikasi satelit dapat
diminimasi
c. Investigasi saat terjadi gangguan akan lebih mudah
d. Dapat meningkatkan performansi sistem komunikasi satelit
2. SISTEM MODULASI
Modulasi dapat didefinisikan sebagai proses penyesuaian sinyal informasi yang
akan dikirimkan agar sesuai dengan karakteristik saluran transmisi tertentu dengan
memperhatikan tujuan dan efisiensi pengiriman sinyal tersebut. Efisiensi yang
dimaksud mencakup dimensi fisik, absorbsi daya, pemakaian bidang frekuensi,
ketahanan terhadap gangguan dari luar.Umumnya modulasi melibatkan
penerjemahan baseband sinyal pesan yang dilewatkan dalam bandpass sinyal yang
memiliki frekuensi jauh lebih tinggi dari sinyal informasi. Bandpass sinyal
tersebut yang disebut dengan sinyal termodulasi dan baseband sinyal yang disebut
dengan sinyal pemodulasi. Modulasi dapat dilakukan dengan memodulasi
amplitude, fase, atau frekuensi. MODULASI GMSKSalah satu teknik
pemodulasian adalah MSK (Minimum Shift Keying) yang merupakan tipe
CPFSK (Continuous Phase Shift Keying), di mana deviasi frekuensi puncaknya
sama dengan ¼ bit rate. Dengan kata lain MSK adalah CPFSK dengan indeks
modulasi sama dengan 0.5. Indeks modulasi FSK didapat dari :dimana _F =
deviasi puncak frekuensi RF, dan Rb = bit rate.Karakteristik dan kelebihan MSK :
± Selubung konstan, cocok untuk penguatan daya efisien tak linier.± Kemampuan
17
deteksi koheren dan non koheren.± Kemampuan untuk dapat melakukan self-
synchronizing.± Performa BER yang bagus± Efisiensi spektral, dimana lobus
utama spektralnya 50% lebih lebar dari lobus utama spektral teknik modulasi
QPSK, dengan sidelobe yang lebih rendah.Namun sayangnya untuk keperluan
komunikasi bergerak, MSK kurang efisien karena spektrum frekuensi masih
memiliki lobus-lobus samping. Untuk memperbaiki kondisi tersebut, maka dapat
digunakan premodulation filter. Sinyal NRZ (Non-Return to Zero) dilewatkan
melalui suatu filter sebelum dimodulasi. Filter tersebut berfungsi sebagai shaping
filter, untuk membentuk sinyal NRZ yang tidak kontinu menjadi sinyal
kontinu.Agar spektrum daya yang dihasilkan kecil, maka filter premodulasi harus
memenuhi syarat :Bandwith sempit dengan cut off yang tajam untuk menekan
komponen frekuensi tinggi.Memiliki respon pulsa dengan overshoot rendah untuk
menghindari sinmpangan frekuensi seketika yang terlalu besar.Dapat
mempertahankan ortogonalitas sinyal MSK agar dapat dilakukan deteksi koheren
sesederhana sistem MSK biasa.GMSK atau Gaussian Modulation Shift Keying
adalah penurunan dari MSK dimana spektrum sidelobe dihilangkan dengan cara
melewatkan sinyal NRZ ke filter Gaussian. Pulsa baseband Gaussian dapat
menghaluskan trayektori phase pada sinyal MSK sehingga dapat menstabilkan
variasi frekuensi sesaat. Dengan demikian maka dapat mengurangi sidelobe pada
spektrum frekuensi yang ditransmisikan. Karena pembentukan pulsa oleh
Gaussian tidak menyebabkan rerata trayek phase terdeviasi dari sinyal MSK,
maka secara koheren Gaussian dapat terdeteksi sebagai MSK dan secara non-
koheren akan terdeteksi sebagai FSK.Filter premosulasi Gaussian dapat
menimbulkan ISI (Intersymbol Interference) pada6 sinyal yang ditransmisikan.
18
Sebagai akibat dari peningkatan efisiensi bandwidth akan ada degradasi dalam
efisiensi daya. Namun hal ini tidak perlu dirisaukan jika produk durasi 3 dB-
bandwidth-bit (BT) dari filter lebih besar dari 0.5 (BT tidak terlalu kecil).Tabel
Bandwidth yang diduduki RF channel untuk sinyal GMSK dan MSK (dikalikan
Rb) berdasarkan presentasi daya Probabilitas bit error GMSK merupakan fungsi
BT, karena pembentukan pulsa akan
berdampak pada timbulnya ISI. Probabilitas bit error dinyatakan sebagai :Eb =
energi tiap bitN0 = kepadatan spektral noiseDimana g adalah konstanta : CARA
KERJA MODULASI GMSKSecara umum sistem modulasi terdiri dari sebuah
pemancar (transmitter), media transmisi, dan sebuah penerima (receiver) yang
menghasilkan replika sinyal informasi yang ditransmisikan.Cara yang paling
mudah untuk menghasilkan GMSK adalah dengan melewatkan data NRZ melalui
filter Gaussian yang memiliki respon impuls :Sedangkan fungsi
pindahnya :parameter a dinyatakan sebagai :filter GMSK dapat didefinisikan dari
B (lebar pita 3dB) dan T (periode bit), sehingga umumnya GMSK didefinisikan
dari produk BTnya. Output dari filter tersebut kemudian diumpankan ke
modulator FM.teknik modulasi ini digunakan pada banyak implementasi analog
maupun digital sistem US-CPDP dan pada sistem GSM.Dengan demikian, maka
jika kita memiliki sinyal input rectangular :maka tanggapan impuls keluaran
setelah dilewatkan filter menjadi :sehingga jika masukan berupa data NRZ,
dengan an = ± 1, maka:Sinyal GMSK dapat dideteksi secara koheren dengan
detektor korelasi silang atau dengan detektor non koheren sederhana (misalnya
diskriminator FM). Sistem ini akan mengeluarkan sinyal informasi yang
terkandung dalam sinyal carrier (untuk GMSK, umumnya menggunakan sinyal
19
carrier 900 MHz.Metode yang sangat efektif namun tidak optimum untuk
mendeteksi sinyal GMSK adalah dengan mensampling output dari demodulator
FM.PEMBAHASAN CONTOH SOALSoal 6.16 (hlm. 351)Desainlah sebuah
filter Gaussian dengan BT = 0.5 untuk symbol rate Rb = 19.2 kbps. Tulis
persamaan dan plot respon impuls dan respon frekuensi filter. Jika filter tersebut
digunakan untuk menghasilkan GMSK pada channel RF 30 kHz, berapa persen
total daya yang akan hilang? Ulangi untuk BT = 0.2 dan 0.75!BT = 0.53 dB
bandwidth filter Gaussian :nilai parameter a :sehingga persamaan tanggapan
impuls dan tanggapan frekuensinya :BT = 0.23 dB bandwidth filter Gaussian :jika
BW chanel RF = 30 kHz, maka prosentase spektral daya yang hilang :untuk BT =
0.2, dari tabel didapat presentasi daya = 99.9%sehingga persamaan tanggapan
impuls dan tanggapan frekuensinya :BT = 0.75KELEBIHAN GMSKSeperti yang
telah dibahas pada pointpoint di atas (II), kita ketahui bahwa modulasi MSK
memiliki beberapa kelebihan. Sayang sekali ia masih memiliki lobuslobus
samping pada spektrumnya. Sidelobe tersebut dapat diatasi dengan
mengumpankan sinyal ke premodulation filter. salah satu yang paling baik adalah
GMSK. Kelebihan dari GMSK sendiri antara lain :Efisiensi daya yang sangat
baik, karena memiliki amplop/selubung yang konstan. Efisiensi spektral yang
sangat baik.Relatif sederhana dan fleksibel.Dapat terdeteksi secara koheren
sebagai sinyal MSK dan secara non-koheren sebagai FSKPenurunan daya karena
ISI dapat diabaikan apabila BT dari filter lebih dari 0.3 (0.5 paling optimal)
3. ANTENA
Pada sistem komunikasi satelit ada beberapa macam antena yang sering
digunakan, dan setiap stasiun bumi harus memiliki 3 kriteria dasar, yaitu:
20
Antena harus memiliki gain yang terarah sehingga memfokuskan energi
radiasinya dalam beam sempit untuk mengeleminasi antena dalam mode transmit
dan receive untuk memperoleh data carrier uplink dan downlink yang dibutuhkan.
Juga pola radiasi antena harus memiliki level sidelobe yang rendah untuk
mengurangi interferensi dari sinyal yang tidak diinginkan dan untuk mengurangi
interferensi ke satelit atau sistem teresterial lainnya.
Antena harus memiliki temperature noise yang rendah sehingga noise
temperature efektif sisi pnerima dari stasiun bumi yang sebanding dengan
temperatur antena dapat di pertahankan rendah untuk mengurangi daya noise
dalam bandwith carrier downlink. Untuk memperoleh karakteristik noise yang
rendah, maka radiasi antena harus dikontrol dengan cara tertentu untuk
memperkecil enenrgi yang diradiasikan kesumber-sumer lain selain satelit juga
kerugian lain dari perangkat antena yang menambah secara langsung ketemperatur
daerahnya.
Antena harus medah dikendalikan sehingga sistem tracking dapat digunakan
untuk mengarahkan antena secara akurat ke satelit.
Berikut ini akan dijelaskan 3 macam dari antena yang sering digunakan dalam
sistem komunikasi satelit.
o Antena Prime Focus Feed
Antena ini banyak digunakan karena efisiensinya yang tinggi. Terdirinatas sebuah
feed yang diletakkan tepat diatas titik fokus dari reflektor parabola. Namun pada
antena ini ada kesulitan dalam pengaturan crosspoll pada type linear orthogonal
untuk antena stasiun bumi, sebab itu diameter antena hanya efektif sampai 5 meter
saja
21
o Antena Offset Feed
Antena jenis ini berawal dari jenis prime focus feed kelebihannya adalah letak
feed yang tidak terletak pada titik fokus antena yang menyebabkan blocking atau
penghalang menjadi berkurang. Dan juga dalam hal pengaturan isolasi crosspoll
antena ini lebih mudah dibanding jenis prime focus feed. Ukurannya 1,8 – 3,8
meter.
o Antena Cassegrain / Grogrian
Antena yang memiliki 2 buah reflektor, yang mana titik fokus reflektor utama
parabola berkonsiden dengan titik fokus virtual dari sebuah sub reflektor
hiperboloid dan sebuah sub feed yang pusat fasanya pada titik fokus nyata sebuah
reflektor. Antena jenis ini dikhususkan untuk antena yang memiliki diameter
besar, yang biasa berukuran 4,6 meter atau lebih
4. METODE AKSES
Keunikan dari sistem komunikasi satelit adalah kemungkinan banyak stasiun
bumi yang dihubungkan secara simultan melalui sebuah satelit saja.
Keunikan ini disebut dengan Multiple Access. Metode akses ini digunakan oleh
alat-alat komunkasi satelit untuk membawa informasi data atau memancarkan
sinyal carriernya dengan suatu sistem atau cara yang terbaik agar tidak mengalami
gangguan dalam proses transmit atau receive.
Ada beberap macam metode akse yang digunakan saatini pada system komunikasi
satelit yaitu :
a. FDMA (Frequency Division Multiple Access)
b. TDMA ( Time Division Multiple Access)
22
c. CDMA ( Code Division Multiple Access)
d. DAMA ( Demand Assigment Multiple Access)
e. Unslotted ALOHA
f. Slotted ALOHA
FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Prinsip dasar sistem FDMA, yaitu tiap-tiap stasiun bumi diberi bandwidth tertentu
sehingga total dari seluruh penggunaan bandwidth dapat memenuhi bandwidthnya
transponder dari satelit yang digunakan.
Kekurangan dari sistem ini adalah mudah terjadi gangguan atau distorsi
intermodulsi karena teredapatnya frekuensi berbeda masuk dalam penguat.
Sedangkan keuntungan utamanya adalah investasi pertamanya yang murah,
rebilitynya (keandalannya) cukup baik, pemeliharaannya yang mudah. Sistem
FDMA mempunyai efesiensi yang baik untuk terminal bertraffic rendah. Tetapi
sistem ini memiliki criteria yang harus djalankan dengan baik antara lain :
1. Komunikasi point to point antara lain untuk hot line.
2. Kepadatan komunikasi sangat ringan ( 1-2 channel)
3. Menajemen mentap dan dsipln para pengguna dapat
dipertanggungjawabkan.
TDMA ( Time Division Multiple Access)
Sistem TDMA menggunakan satu gelombang pembawa untuk melayani sejulah
stasiun bumi. Gelombang carrier didalam specter um satelit dipergunakan
menurut pembagian waktu tiap-tiap stasiun bumi. Stasiun bumi hanya dapat
23
mengirimkan sinyal yang berupa brust pada waktu yang diberikan untuknya. Jadi
pada waktu dan kesempatan yang tepat atau pada saat glirannya stasiun bumi
dapat atau bisa transmit.
Kentungan sistem ini adalah dapat menggunakan power output dari transponder
secara penuh tanpa takut akan timbulnya derau intermodulsi, hal ini disebabkan
hanya menggunkan satu sinyal carrier saja, selan itu sistem TDMA lebih fleksibel
dalam penyadiaan multiple access terhadap satelit karena perubahan komposisi
kanal pada base bend tidak menyebabkan perubahan terhadap alat-alat pemancar
dan penerima seperti yang terjadi pada FDMA. Sedangkan kekuranagn system ini
adalah investasi awal yang mahal, serta sinkronisasi burs pemancar untuk semua
stasiun dalam sistem TDMA sangat kritis.
CDMA ( Code Division Multiple Access)
Dalam sistem CDMA ini semua stasiun memancar pada waktu dan frequensi yang
sama. Keistimewaan sistem ini adalah, sistem ini dirancang sedemikian rupa
sehingga masing-masing stasiun mentrnsmisikan sinyal informasinya dengan
menggunakan kodenya sendiri dan banyak terminal yang mempunyai kode sama
saja yang dapat menerimanya.
Keuntungan sisitem ini adalah tidak mungkin terjadi intervansi. Sedangkan
kekurangannya adalah biaya yang sangat mahal untuk sistem ini hanya digunakan
pada keperluan khusus misalnya dalam keperluan militer yang memerlukan
kerahasian dan keamanan.
DAMA ( Demand Assigment Multiple Access)
24
Dalam sistem ini memungkinkan pengiriman satu informas i bila hanya
diperlukan saja. Dengan kata lain informsi tersebut bisa di pool sementara yang
lainnya bisa juga diakses bila diperlukan.
Dalam sistem ni keunggulannya adalah dapat meghemat jumlah saluran karena
sistem ini menggunakan saluran hanya pada waktu diperlukan saja.
Unslotted ALOHA
Ini adalah satu metode yang lebih tepat bila dikatakn sebagai rebutan dari pada
penggiliran karena pada metode ini setiap terminal akan berusaha memancarkan
sinyal informasi setiap kali terminal tersebut memerlukannya tanpa perlu tahu
apakah kanal nformasi tersebut kosong atau tidak. Kelemahan sistem ini yaitu
mudah terjadi tabrakan antar informasi yang satu dengan yang lainnya bila
digunakan pada traffic yang tinggi, efesiensi penggunaan kanal hanya 17-18%
saja setiap kali penggunaan.
Slotted ALOHA
Ini adalah satu metode yang boleh dikatakan metode perbaikan dari metode
unslotted ALOHA. Pada metode ini kemungkinan tabrakan antar sinyal yang satu
dengan yang lainnya dapat dikurangi dengan cara bila ada terminal yang sedang
memancarkan informasi hanya boleh ditempatkan pada awal slot, berarti respon
timenya lebih besar dibandingkan dengan metode unslotted ALOHA. Efesiensi
penggunaan kanal naik sampai 37% dalam setiap kali penggunaan.
25
B. VSAT
VSAT (dalam bahasa Inggris, merupakan singkatan dari Very Small Aperture
Terminal) adalah stasiun penerima sinyal dari satelit dengan antena penerima
berbentuk piringan dengan diameter kurang dari tiga meter. Fungsi utama dari
VSAT adalah untuk menerima dan mengirim data ke satelit. Satelit berfungsi
sebagai penerus sinyal untuk dikirimkan ke titik lainnya di atas bumi. Sebenarnya
piringan VSAT tersebut menghadap ke sebuah satelit geostasioner. Satelit
geostasioner merupakan satelit yang selalu berada di tempat yang sama sejalan
dengan perputaran bumi pada sumbunya yang dimungkinkan karena mengorbit
pada titik yang sama di atas permukaan bumi, dan mengikuti perputaran bumi
pada sumbunya.
Mengirim Dan Menerima Data
Mendapatkan data Internet dari setelit sama dengan mendapatkan sinyal televisi
dari satelit. Data dikirimkan oleh satelit dan diterima oleh sebuah alat decoder
pada sisi pelanggan. Data yang diterima dan yang hendak dikirimkan melalui
VSAT harus di-encode dan di-decode terlebih dahulu. Satelit Telkom-1
menggunakan C-Band (4-6 GHz). Selain C-Band ada juga KU-Band. Namun C-
Band lebih tahan terhadap cuaca dibandingkan dengan KU-Band. Satelit ini
menggunakan frekuensi yang berbeda antara menerima dan mengirim data.
Intinya, frekuensi yang tinggi digunakan untuk uplink (5,925 sampai 6,425 GHz),
frekuensi yang lebih rendah digunakan untuk downlink (3,7 sampai 4.2 GHz).
Sistem ini mengadopsi teknologi TDM dan TDMA. Umumnya konfigurasi VSAT
adalah seperti bintang. Piringan yang di tengah disebut hub dan melayani banyak
piringan lainnya yang berlokasi di tempat yang jauh. Hub berkomunikasi dengan
26
piringan lainnya menggunakan kanal TDM dan diterima oleh semua piringan
lainnya. Piringan lainnya mengirimkan data ke hub menggunakan kanal TDMA.
Dengan cara ini diharapkan dapat memberikan konektifitas yang baik untuk
hubungan data, suara dan fax. Semua lalu lintas data harus melalui hub ini,
bahkan jika suatu piringan lain hendak berhubungan dengan piringan lainnya.
Hub ini mengatur semua rute data pada jaringan VSAT.
Frame TDM selalu berukuran 5.760 byte. Setiap frame memiliki 240 sub-frame.
Setiap sub-frame adalah 24 byte. Panjang waktu frame tergantung pada data rate
outbound yang dipilih. TDMA selalu pada 180 ms. TDMA disinkronisasi untuk
memastikan bahwa kiriman data yang berasal dari stasiun yang berbeda tidak
bertabrakan satu dengan yang lainnya.
Pendapat umum mengatakan bahwa koneksi dengan satelit adalah koneksi yang
paling cepat. Kenyataanya adalah tidak. Waktu yang dibutuhkan dari satu titik di
atas bumi ke titik lainnya melalui satelit adalah sekitar 700 milisecond, sementara
leased line hanya butuh waktu sekitar 40 milisecond. Hal ini disebabkan oleh
jarak yang harus ditempuh oleh data yaitu dari bumi ke satelit dan kembali ke
bumi. Satelit geostasioner sendiri berketinggian sekitar 36.000 kilometer di atas
permukaan bumi.
Perangkat
Terminal Antena Sangat Kecil adalah alat di stasiun bumi dan digunakan untuk
mengirim serta menerima pancaran frekuensi daripada satelit. Antena VSAT
berukuran lebih kurang 2 hingga 10 kaki (0.55-2.75 m) dipasang di atap ,dinding
atau atas tanah dan pemilihan besar kecilnya antena sangat tergantung pada jenis
frekuensi (misalnya C band atau Ku band) yang akan digunakan.
27
Komponen
Komponen VSAT, terdiri dari:
• Unit Luar (Outdoor Unit (ODU):
1. Antena/dish/parabola ukuran 2 hingga 4 kaki (0.55-2.4 m), yang dipasang pada
atap, dinding atau di tanah.
2. BUC (Block Up Converter), yang menghantarkan sinyal informasi ke satelit.Juga
sering disebut sebagai Transmitter (Tx).
3. LNB (Low Noise Block Up), yang menerima sinyal informasi dari satelit. Juga
sering disebut sebagai Receiver (Rx).
• Unit Dalam (Indoor Unit (IDU)):
1. Modem (Modulator / Demodulator), sebuah alat dipanggil Return Channel
Satellite Terminal yang menyambungkan dari unit luar dengan IFL kabel
berukuran panjang tidak lebih 50 meter.
2. IFL (Inter Facility Link). Merupakan media penghubung antara ODU & IDU.
Fisiknya biasanya berupa kabel dengan jenis koaksial dan biasanya menggunakan
konektor jenis BNC (Bayonet Neill-Concelman).
• Satelit
1. Merupakan alat di orbit bumi khusus untuk menerima/ menghantar maklumat
secara nirkabel, berkomunikasi melalui frekuensi radio.
menggunakan Satelit Telkom 2 (Indonesia) digunakan untuk Depdagri, dengan
teknologi C band yang lebih tahan dengan cuaca di Indonesia (berhubungan
dengan masalah curah hujan yang cukup tinggi di Indonesia). Menggunakan
Komunikasi 2 arah, menerima dan menghantar isyarat. Daerah yang dipasang
VSAT dikenali sebagai remote terminal, dikawal oleh hub station. Semua isyarat
28
dari satelit dikirim ke hub terlebih dahulu sebelum dikirim kembali ke terminal
remote lain, yaitu Propinsi / Kabupaten.
• Kapasitas muat turun (download) ialah 1 Mbps tetapi boleh dinaiktaraf sehingga
mencapai 45 Mbps
• Kapasitas muat naik (upload) pula ialah 128 Kbps tetapi boleh dinaiktaraf
sehingga mencapai 1.1 Mbps**
• Kontrak perjanjian SchoolNet hanya 1 Mbps muatturun dan 128 Kbps muatnaik
Kedudukan Satelit
Jenis-jenis satelit bergantung kepada kedudukannya dengan permukaan bumi.
Ada 4 jenis satelit :
• GEO -Geostaioner (geo-synchronous) earth orbit Geostasioner
• MEO -Medium earth orbit
• LEO -Low earth orbit Orbit bumi rendah
• HEO -Highly elliptical orbit
Keunggulan dan kekurangan
Keunggulan VSAT:
• Pemasangannya cepat.
• Jangkauan terjauh dapat mencapai setengah permukaan bumi.
Kekurangan VSAT:
• Koneksinya rentan terhadap gangguan cuaca (terhadap molekul air).
• Memakan tempat, terutama untuk piringannya.
• Latency yang lebih tinggi di bandingkan kabel
29
C. PENGENALAN SISTEM VSAT NET
1. SISTEM VSAT
C.1 Pengertian Komunikasi Satelit
Sistem komunikasi satelit merupakan salah satu cara berkomunikasi dengan
menggunakan media satelit sebagai komponen utamanya. Dalam sistem
komunikasi ini, satelit difungsikan sebagai repeater dan pembagi jalur komunikasi
agar satelit tersebut dapat digunakan bersama-sama namun tidak ada data atau
informasi yang bercampur atau saling bertabrakan satu sama lainnya.
Komunikasi yang menggunakan satelit mampu menjangkau daerah yang jauh dan
terpencil, hal ini dikarenakan oleh letak satelit tersebut yang berada di luar
angkasa dan berjarak ± 36.000 km di atas permukaan bumi, sehingga satelit dapat
menyampaikan kembali data atau informasi dari suatu tempat ke tempat lain
dengan jarak yang sangat jauh, namun masih di dalam jangkauan satelit tersebut.
Negara kepulauan ataupun Negara dengan daerah geografis yang berbukit-bukit
seperti halnya Indonesia, sangat cocok menggunakan satelit sebagai media
komunikasinya.
Saat ini teknologi komunikasi satelit menyediakan kapasitas yang sangat besar
baik untuk percakapan telepon maupun untuk transmisi video. Stasiun bumi telah
berkurang dalam hal ukuran maupun harga, bahkan telah memungkinkan untuk
ditempatkan di tempat pengguna, salah satu contohnya yaitu aplikasi atau
teknologi VSAT ( Very Small Aperture Terminal ). VSAT merupakan terminal
satelit dengan diameter antena yang kecil, yaitu berukuran antara 0,6 – 3,8 meter.
Pemakaian teknologi VSAT tersebut sekarang sudah berkembang pesat
dikalangan perusahaan-perusahaan atau industri-industri khususnya untuk
komunikasi telepon, data, gambar dan video.
C.1.1 VSAT
VSAT singkatan dari Very Small Aperture Terminal yang pada awalnya
merupakan sebuah merek dagang dari sebuah Stasiun Bumi Kecil (SBK) yang
dipasarkan pada tahun 80-an oleh Telecom General di USA. Nama itu sukses
menjadi nama umum yang mungkin datang dari gabungan hurup pertama V’,
30
yang membentuk sebuah kata victorious’ yang mempunyai arti menang atau jaya ,
dan SAT’ yang didefinisikan sebagai connection’ atau hubungan dengan
komunikasi satelit.
VSAT sendiri mempunyai arti terminal satelit, dengan diameter antena yang kecil
dalam suatu jaringan yang dihubungkan dengan Hub sistem atau tanpa Hub
sistem, pada umumnya VSAT diletakkan langsung di lokasi pengguna.
Teknologi VSAT merupakan solusi, dengan biaya efektif untuk hubungan
jaringan komunikasi independent dengan jumlah besar, dengan site-site yang
tersebar. VSAT menawarkan value added service berbasis satelit seperti internet,
data, LAN, voice fax dan dapat menyediakan jaringan komunikasi private/public
serta layanan multimedia untuk masa yang akan datang.
C.1.2 Arsitektur Jaringan VSAT
Arsitektur jaringan VSAT dapat dijelaskan seperti gambar di bawah ini
Arsitektur VSAT
Arsitektur di atas terdiri dari :
- Remote station
- In Door Unit : baseband processor, modem, alarm & control power supply
- Out Door Unit : U / D converter, SSPA, LNA atau BUC, LNB
- Antenna Sub-System : reflector, feed, mounting & assembly
- HUB station dan Spacecraft / Satellite
Dalam komunikasi satelit ada yang disebut dengan Up Link dan Down Link . Up
Link adalah sinyal radio frekuensi (RF) yang dipancarkan dari stasiun bumi ke
31
satelit, sedangkan Down Link adalah sinyal radio frekuensi (RF) yang
dipancarkan dari satelit ke stasiun bumi dengan selisih frekuensi yang berbeda
dari uplink.
Frekuensi Up Link dan Down Link
Pada umumnya VSAT menggunakan frekuensi Ku-band dan C-band. Frekuensi
Ku-band biasa digunakan di Amerika Utara dan Eropa, dengan menggunakan
antena VSAT yang kecil. Dengan frekuensi Up Link sekitar 14 GHz dan frekuensi
Down Link sekitar 12 GHz, sedangkan C-band digunakan intensif di Asia, Afrika
dan Amerika Latin, serta menggunakan antena yang lebih besar. Dengan frekuensi
Up Link sekitar 6 GHz dan frekuensi Down Link sekitar 4 GHz.
Masing-masing band frekuensi di atas memiliki beberapa keunggulan dan
kelemahan, secara rinci dapat dilihat dari tabel berikut ini :
Tabel 3.1 Kelemahan dan Keunggulan Frekuensi C-band dan Ku-band
Komunikasi VSAT
32
Komunikasi VSAT dibagi dalam beberapa bagian :
1. VSAT Link
VSAT Link
VSAT Link merupakan jenis komunikasi VSAT yang langsung berhubungan
(point to point), antara dua buah stasiun bumi tanpa ada stasiun pusat sebagai
pengontrol atau HUB. VSAT Link sering di kenal dengan nama SCPC (Single
Carrier Per Channel), yang merupakan jasa komunikasi dalam menyediakan
sebuah kanal khusus untuk satu carrier. Sehingga dalam pelaksanaannya tidak
terganggu oleh carrier yang lain. Dengan menggunakan SCPC tidak diperlukan
adanya waktu tunggu untuk berkomunikasi sehingga kemudahan dalam
komunikasi kapanpun diinginkan dapat dilakukan. Tetapi karena SCPC ini selalu
dalam keadaan siap atau On, otomatis biaya yang di keluarkan cukup besar.
Komponen VSAT ini terdiri dari unit Indoor dan unit Outdoor dimana untuk
konfigurasinya berbeda dengan VSAT Net yang akan dijelaskan pada pembahasan
berikutnya.
2. VSAT Net
point to multi point
Konfigurasi Mesh Konfigurasi Star
Jenis komunikasi VSAT Net, dapat digunakan untuk berhubungan antara terminal
VSAT (remote) yang satu ke Terminal VSAT yang lainnya dengan menggunakan
stasiun pusat bumi atau di sebut stasiun HUB yang berfungsi sebagai pengendali
jalannya komunikasi antar remote. Pada VSAT Net terdiri dari dua topologi yaitu
topologi Mesh untuk komunikasi voice tanpa melalui HUB dan topologi Star
untuk komunikasi data yang harus melalui HUB untuk menjaga keutuhan dan
33
kebenaran data. Dilihat dari hal tersebut maka dalam melakukan komunikasi
VSAT Net menggabungkan kedua topologi tersebut tidak secara terpisah dan
langsung seperti VSAT Link melainkan harus melalui stasiun HUB. Transmisi
dan penerimaan suatu remote yang mempunyai kekuatan rendah karena diameter
antena yang kecil akan di transfer ke stasiun HUB yang memiliki kekuatan
transmisi dan penerimaan yang besar untuk dikirim ke remote lain, sehingga dapat
berkomunikasi.
Komponene VSAT
1. HUB STATION
Sebuah HUB station pada dasarnya adalah sebuah stasiun bumi mikro yang
berfungsi sebagai stasiun pengendali dan pusat kontrol bagi terminal-terminal
VSAT yang lainnya. Stasiun-stasiun terminal VSAT hanya dapat berkomunikasi
dengan HUB station sedangkan komunikasi antara remote tidak terjadi kecuali
untuk komunikasi point to point (link). Sebuah HUB station mengeluarkan satu
kapling frekwensi yang di pancarkan secara terus menerus yang berupa paket
yang berisi pesan-pesan untuk remote sinyal continous tersebut disebut juga
dengan outlink atau outbond.
Didalam paket tersebut selain berisi pesan juga berisi address/alamat
untuk stasiun bumi yang dituju. Tiap stasiun remote hnaya memproses pesan yang
ada dipaket yang sesuai dengan lamatnya sendiri, dan mengacuhkan pesan yang
tidak sesuai dengan alamatnya. Jadi setiap kali remote mengirimkan data ke HUB
station maka ia akan mengeluarakan burst, selama remite masih memancarkan
data maka burst tetap ada, jika telah selesai maka burst akan hilang dan akan
digantikan oleh burst lain yang berasal dari remote lain pula. Sinyal burst ini
dipaketkan dan dikenal dengan inbound atau return link.
Ketika remote memancarkan data yang berbentuk paket untuk ditransfer,
maka pesan itu akan memilih slot secara sembarangan dan ditransferkan melalui
slot tersebut. Kemunkinan apabila dua buah slot yang sama untuk transmisi maka
akan terjadi kedua pesan beradu dan tidak bisa diterima oleh HUB stasion.
Peralatan utama yang digunakan oleh HUB Stasion yaitu:
34
a) Antena
Antena yang digunakan adalah jenis Gregorian. Antena jenis ini
direkomendasikan oleh PT. Telkom karena relatif aman dan mudah dalam
pengaturan crosspoll OMT feedhorn. Antena ini memiliki dua buah reflektor yaitu
main reflektor yang berbentuk besar dan sub reflektor yang berukuran lebih kecil
dari main reflektor.
b) Peralatan RF
HPA (High Power Amplifier) merupakan penguat yang
mempunyai penguatan hingga 100 watt.
LNC (Low Noise Converter) merupakn perangkat yang pertama
sebelum sinyal diproses oleh peralatan lain. Fungsi LNC sama
dengan LNB hanya saja untuk LNB terdapat konverter dari C band
menjadi L band.
Up/Down Converter, pada bagian Up Converter berfungsi untuk
merubah sinyal menjadi L band dan pada bagian Down Converter
berfungsi untuk merubah sinyal menjadi C band.
c) Peralatan IF
Modulator, peralatan ini berfungsi untuk memodulasi sinyal atau
data. Yaitu juntuk menumpangkan sinyal informasi kepada
gelombang pembawa RF.
Demodulator, peralatan ini kebalikan dari modulator. Yaitu untuk
mengeluarkan kembali sinyal informasi yang diterima dari
gelombang pembawa.
d) Sistem Switching
35
Yaitu peralatan yang vberfungsi untuk pengarah jalan bagi masuknya data yang ke
HUB Station, baik data yang ditransmisikan maupun data yang diterima oleh
HUB Station.
e) Network Cotrol Center
Berfungsi sebagai monitor dan kontrol jaringan di HUB Station. NCC mengatur
lalu lintas antara seluruh station VSAT, Hub Station, konfigurasi jaringan dan
fungsi-fungsi diagnostik untuk keseluruhan.
B. REMOTE STATION
Komponen Remote VSAT
36
Sebuah remote VSAT memiliki komponen-komponen sebagai berikut.
Outdoor Unit (ODU)
Terdiri atas antena dan Radio Frequency Transmitter (RFT).
a. Antena
Antena berfungsi untuk memancarkan dan menerima gelombang radio RF.
Antena yang dipakai dalam komunikasi VSAT yaitu sebuah solid dish antenna
yang memiliki bentuk parabola.
Fungsi antena pada komunikasi VSAT adalah sebagai berikut :
Memancarkan gelombang radio RF dari stasiun bumi ke satelit yang mana
besar frekuensinya dari 5,925 GHz sampai dengan 6,425 GHz.
Menerima gelombang radio RF dari satelit ke stasiun bumi yang mana
besar frekuensinya dari 3,7 GHz sampai dengan 4,2 GHz.
Bagian antena terdiri atas reflektor, feedhorn, dan penyangga. Ukuran piringan
antena atau dish VSAT berkisar antara 0,6 – 3,8 meter. Ukuran dish sebanding
dengan kemampuan antena untuk menguatkan sinyal.
37
Feedhorn dipasang pada frame antena pada titik fokusnya dengan bantuan lengan
penyangga. Feedhorn mengarahkan tenaga yang ditransmisikan ke arah piringan
antena atau mengumpulkan tenaga dari piringan tersebut. Feedhorn terdiri atas
sebuah larik komponen pasif microwave.
b. RFT
RFT dipasang pada frame antena dan dihubungkan secara internal ke feedhorn.
RFT terdiri atas:
o Low Noise Amplifiers (LNA)
LNA berfungsi memberikan penguatan terhadap sinyal yang datang dari satelit
melalui antena dengan noise yang cukup rendah dan bandwidth yang lebar (500
MHz).
Lemahnya sinyal dari satelit yang diterima oleh LNA disebabkan oleh faktor
berikut:
Jauhnya letak satelit, sehingga mengalami redaman yang cukup besar
disepanjang lintasannya.
Keterbatasan daya yang dipancarkan oleh satelit untuk mencakup wilayah
yang luas.
Untuk dapat memberikan sensitivitas penerimaan yang baik, maka LNA harus
memiliki noise temperatur yang rendah dan mempunyai penguatan / gain yang
cukup tinggi (Gain LNA = 50 dB). LNA harus sanggup bekerja pada band
frekuensi antara 3,7 GHZ sampai dengan 4,2 GHz (bandwidthnya 500 MHz).
Salah satu jenis LNA yaitu Parametrik LNA. Parametrik LNA yaitu LNA yang
menggunakan penguat parametrik untuk penguat pertamanya dan penguat
transistor biasa pada tingkat keduanya. Penguatan pertama (parametric amplifier)
memberikan penguatan 15 sampai dengan 20 dB dan penguatan transistor
memberikan penguatan 35 sampai dengan 40 dB, sehingga total penguatannya
sebesar 55 dB.
38
o Solid State Power Amplifier (SSPA)
SSPA berfungsi untuk memperkuat daya sehingga sinyal dapat dipancarkan pada
jarak yang jauh. SSPA ini merupakan penguat akhir dalam rangkaian sisi pancar
(transmit side) yang merupakan penguat daya frekuensi sangat tinggi dalam orde
Gega Hertz.
Tujuan penggunaan SSPA adalah untuk memperkuat sinyal RF pancar pada band
frekuensi 5,925 GHz sampai dengan 6,425 GHz dari Ground Communication
Equipment (GCE) pada suatu level tertentu yang jika digabungkan dengan gain
antena akan menghasilkan daya pancar (EIRP) yang dikehendaki ke satelit.
Ada hal yang perlu diperhatikan dalam mengoperasikan penguat daya frekuensi
tinggi , diantaranya :
Besar daya output yang dihasilkan
Lebar band frekuensi yang harus dicakup
Pengaruh intermodulasi yang muncul
Input dan output Back – off
Up / Down Converter
Perangkat ini dikemas dalam satu kemasan tetapi memiliki dua fungsi yaitu
sebagai up converter dan sebagai down converter.
1. Up Converter
Berfungsi untuk mengkonversi sinyal Intermediate frequency (IF) atau sinyal
frekuensi menengah dengan frekuensi centernya sebesar 70 MHz menjadi sinyal
RF Up link (5,925 – 6,425 GHz).
Up Converter
39
2. Down Converter
Berfungsi untuk mengkonversi sinyal RF Down link (3,7 MHz – 4,2 MHz)
menjadi sinyal Intermediate Frequency dengan frekuensi center sebesar 70 MHz.
Down Converter
Indoor Unit (IDU)
Modem VSAT merupakan perangkat indoor yang berfungsi sebagai modulator
dan demodulator. Modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi kedalam
sinyal IF pembawa yang dihasilkan oleh synthesiser. Frekuensi IF besarnya mulai
dari 52MHz sampai 88MHz dengan frekuensi center 70 MHz. Sedangkan
demodulasi adalah proses memisahkan sinyal informasi digital dari sinyal IF dan
meneruskannya ke perangkat teresterial yang ada. Teknik Modulasi yang dipakai
dalam modem satelit yaitu modulasi dengan sistem PSK ( Phase Shift keying ).
Contoh Modem Satelit
Lebih jauh lagi fungsi dari Modulator dan Demodulator yakni:
Modulator
40
Modulator berfungsi untuk mencampurkan sinyal informasi digital dari perangkat
teresterial kedalam sinyal IF 70MHz yang dihasilkan dari dalam modem.
Diagram Blok Modulator
Pada proses modulasi sinyal data masuk melalui port Interface kemudian
diteruskan ke bagian Digital to Analog Converter dan diubah menjadi sinyal
analog I dan sinyal Q. Sinyal I dan sinyal Q mempunyai amplitude yang sama
tetapi memiliki fase yang berbeda. Sinyal I & Q diperkuat, difilter kemudian
dicampur dengan sinyal IF dari sinthesizer sehingga dihasilkan sinyal IF
termodulasi. Sinyal IF kemudian dikuatkan dan diatur powernya oleh bagian TX
control dan kemudian diteruskan ke port IF Output di bagian belakang modem.
Demodulator
Demodulator menerima sinyal dari RFT dalam range frekuensi IF dan melakukan
demodulasi pada sinyal untuk memisahkan user traffic signal dari carrier.
Digram blok Demodulator
Pada proses demodulasi, sinyal IF yang diterima di masukan ke rangkain AGC.
Rangkaian AGC ini berfungsi untuk mengatur kekuatan sinyal IF yang akan
didemodulasi. Rangkain AGC dikontrol oleh bagian A/D converter.
41
Sinyal IF yang sudah disesuaikan levelnya kemudian dicampur dengan sinyal dari
sintisiser sehingga menghasilkan sinyal I dan sinyal Q. Kemudian sinyal ini
dikuatkan dan difilter, setelah itu sinyal I & Q masuk ke bagian A/ D converter
sehingga didapatkan sinyal data digital, kemudian sinyal data digital diteruskan ke
bagian interface dan diteruskan ke port interface.
Pemilihan modem VSAT menentukan jenis teknologi VSAT yang digunakan.
Sebuah modem dispesifikasikan berdasar teknik akses, protokol-protokol yang
dapat ditangani, dan banyak interface port yang dapat didukung.
Beberapa istilah yang berkaitan dengan modem sebagai berikut:
- Link Budgets. Meyakinkan bahwa perlengkapan RF akan menyediakan
kebutuhan topologi jaringan dan modem satelit yang digunakan link Budget
memperkirakan stasiun bumi dan satelit EIRP yang dibutuhkan.
- Equivalent Isotropically Radiated Power (EIRP), yaitu tenaga yang
ditransmisikan dari objek yang ditransmisikan. Satelit EIRP dapat didefinisikan
sebagai jumlah dari tenaga output amplifier satelit, dan tenaga output dari antena
satelit (selisih antara tenaga masuk dan tenaga keluar)
Perhitungan level sinyal melalui sistem ( Stasiun bumi asal – satelit – stasiun
bumi penerima ) untuk memastikan kualitas layanan yang harus dilakukan
terutama untuk pembentukan link satelit.
Proses Transmisi Sinyal Satelit
1. Data yang akan ditransmisikan dari perangkat remote/user, terlebih dahulu
memasuki modem. Dalam modem ini data dimodulasi. Proses modulasi ini
menggunakan teknik PSK. Modulasi ini bertujuan untuk mentranslasikan
gelombang frekuensi informasi ke dalam gelombang lain pada frekuensi yang
lebih tinggi untuk dibawa ke media transmisi.
2. Setelah data tersebut dimodulasi, selanjutnya akan memasuki perangkat yang
disebut RFT ( RF Transceiver) atau driver. Dalam RFT ini terdapat Up dan Down
Converter. Untuk proses transmit yang digunakan adalah Up Converter. Up
Converter ini berfungsi untuk mentranslasikan sinyal dari frekwensi menengah IF
42
(Intermediate Frequency) menjadi suatu sinyal RF (Radio Frequency). Output
sinyal yang dihasilkan adalah 5925 – 6425 MHz.
3. Proses selanjutnya adalah memasuki SSPA (Solid State Power Amplifier) yang
berfungsi sama dengan HPA yaitu untuk memperkuat sinyal RF agar dapat
diterima oleh satelit.
4. Sinyal masuk ke dalam feedhorn, sinyal dari feedhorn dipantulkan ke satelit
dengan antena.
Blok Diagram IDU-ODU
Proses Receive Sinyal Satelit
1. Antena menerima sinyal dari satelit, sinyal yang diterima antena kemudian
dipantulkan ke feedhorn.
2. Dari Feedhorn, sinyal diteruskan memasuki LNA (Low Noise Amplifier).
Dimana LNA ini berfungsi untuk menekan noise dan memperkuat sinyal yang
diterima.
3. Dari LNA sinyal diteruskan memasuki Down Converter yang berfungsi untuk
mentranslasikan sinyal RF menjadi sinyal IF.
4. Setelah memasuki Down Converter, maka sinyal IF memasuki perangkat
modem untuk melakukan proses demodulasi, dimana prose demodulasi itu
dimaksudkan untuk memisahkan antara sinyal carrier dengan informasi yang ada
di dalamnya.
43
5.Informasi yang sudah terpisah dari sinyal carrier kemudian diteruskan ke
perangkat user seperti Router , Multiplexer, dan sebagainya.
Perangkat VSAT Net
AT&T merupakan salah satu dari sekian banyak perusuhaan yang bergerak
dibidang teknologi komunikasi satelit dan telah menciptakan perangkat-perangkat
yang handal. Diantara perangkat tersebut, yaitu perangakat Out door dan
peralatan In door
Perangkat Out door
Perangkat yang digunakan terdiri dari :
1. Antena, fungsinya untuk penguat sinayal yang dipancarkan maupun
sinyal yang diterima. Tipe antena yang digunakan adalah Offest prime
focus.
2. LNB (Low Noise Block Converter), berfungsi menguatkan dan
mengkonversikan frekuensi sinyal C Band (3,7-4,2 Ghz) yang diterima
dari satelit menjadi L Band.
3. ODE (Outdoor equipment), berfungsi menguatkan dan memodulasikan
digital customer data dengan frekuensi caries 5,7-6,2 Ghz.
Perangkat In Door
Untuk perangkat indoor sistem AT&T dikenal dengan nama Network Interface
Unit (NIU), adapaun fungsi dari NIU adalah sebagai interface peralatan pelanggan
dengan peralatan VSAT. Perangkat inilah yang akan dibahas lebih terperinci.
a. Konfigurasi Sistem dan Parameter dalam NIU
Dalam perangkat NIU ini terdapat konfigurasi sistem dan parameter dalam
pengoperasian NIU yang befungsi sebagai pengatur status di tiap stasiun remote.
Fasilitas yang terdapat pada NIU yaitu :
44
- 2 x 16 karakter LCD
- Lampu data transmit, receive lock, dan fault
- 6 buah tombol tekan (tuts)
Fasilitas lainnya yaitu :
- Bilt in Video Access Adaptor
- Ethernet port dan 3 port serial sebagai tambahan.
Panel Belakang
Panel belakang terdiri dari kiri ke kanan sebagai berikut :
- Saklar Install
- Port I (Data Port)
- Port II (Data Port)
- ODU Interface
- RF IN (terhubung denagn kabel coaxial dari kabel IFL)
- RF OUT (sebagai Video Access Adapter)
b. Konfigurasi Sistem dan Menu pada Panel Depan
Struktur konfigurasi menu NIU adalah sebagai berikut :
- RF CONFIG
TX Channel : nomor channel VSAT mengirim data
RX Channel : nomor channel VSAT menerima data
TX Ref : transmit frekuens interface, nilai aslinya adalah 128
tetapi akan berubah jika NIU melakukan auto acquire.
45
TX Power : memungkinkan level daya transmit dari NIU, nilai
yang mungkin adalah 0-225, 0 adalah nila maksimum.
RX Offest : frekuensi tengah koreksi penerimaan, harus diisi
sesuai dengan harga yang tercantum pada LNB yang terpasang
di luar.
Node : 4 digit nomor yang mengidentifkasikan NIU
SFO : Supre Farame Offest. Hanya berguna pada aplkasi
TDMA. Harga SDFO ditentukan letak geografis.
- MAINTENANCE
Force IPL : melakukan download ulang software dari
hub stasiun ke NIU.
Delete Config : menghapus konfigurai dari non Volatile,
memori VSAT akan terus berfungsi sampai dlakukan reset.
Setelah reset maka harus dilakukan kofigurasi ulang terhadap
NIU.
Exit/enter Install : digunakan untuk masuk/keluar install
mode. Keluar dari install akan mengakibatkan reset saklar
install pada panel belakang NIU baru dalam keadaam off untuk
keluar dari install mode.
- FACTORY SETTING
Rates 64/256 : memilh kecapatan data inroute/outrate.
TX Step : minimum jarak antar transmit channel,
biasanya diplih 100 KHz.
Acc : jangkauan akusisi sinyal dari frek, tengah
penerimaan.
46
BAB III
KESIMPULAN
Dari uraian – uraian yang ada di bab sebelumnya, dapat ditarik kesimpulan
sebagai berikut :
Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu. Ada dua jenis satelit yakni satelit alam dan satelit buatan. Sisa artikel ini akan berkisar tentang satelit buatan.
Modulasi dapat didefinisikan sebagai proses penyesuaian sinyal informasi yang akan dikirimkan agar sesuai dengan karakteristik saluran transmisi tertentu dengan memperhatikan tujuan dan efisiensi pengiriman sinyal tersebut
Metode akses ini digunakan oleh alat-alat komunkasi satelit untuk membawa informasi data atau memancarkan sinyal carriernya dengan suatu sistem atau cara yang terbaik agar tidak mengalami gangguan dalam proses transmit atau receive.
VSAT adalah stasiun penerima sinyal dari satelit dengan antena penerima berbentuk piringan dengan diameter kurang dari tiga meter. Fungsi utama dari VSAT adalah untuk menerima dan mengirim data ke satelit
47
Top Related