View
163
Download
10
Category
Preview:
Citation preview
4
BAB I
PENGANTAR SISTEM KOMUNIKASI SATELIT
A. SISTEM KOMUNIKASI SATELIT
Sistem komunikasi satelit adalah sistem komunikasi yang
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. Arsitektursistem
komunikasi satelitdapat dilihat pada gambar 1.
Satelit sebagai sebuah stasiun relay yang diletakan pada ketinggian
tertentu di atas permukaan bumi, sehingga satelit dapat menjangkau atau
mencakup daerah luas bahkan daerah-daerah terpencil. Di angkasa, satelit
akan bergerak mengelilingi bumi pada orbitnya. Hal ini menyebabkan
satelit dapat tetap tinggal dan tidak jatuh adalah adanya gaya sentrifugal
yang di hasilkan oleh pergerakan satelit mengelilingi bumi yang seimbang
dengan gaya tarik yang disebabkan gravitasi bumi.
Gambar 1 Arsitektur sistem komunikasi satelit
Sistem komunikasi ini merupakan teknologi alternatif untuk
menjangkau daerah-daerah yang jauh yang tidak dapat dijangkau oleh
5
sistem komunikasi lain. Adapun kelebihan dan kekurangan dalam
menggunakan sistem komunikasi satelit diantaranya :
� Kelebihan sistem komunikasi satelit:
1. Tidak perlu LOS (Line of Sigth) dan tidak ada masalah dengan jarak
dan koneksi dapat dilakukan dimana saja.
2. Jarak jangkauan yang sangat luas
3. Komunikasi dapat dilakukan baik titik ke titik maupun dari satu titik
ke banyak titik secara broadcasting ataupun multicasting
4. Kecepatan bit akses tinggi dan memiliki bandwidth lebar.
5. VSAT bisa dipasang dimana saja selama masuk dalam jangkauan
satelit,
6. Unjuk kerja sangat tinggi dan bisa digunakan untuk koneksi suara,
video dan data, karna memiliki bandwidth yang lebar
7. Sangat baik untuk daerah yang kepadatan penduduknya jarang dan
belum mempunyai infrastuktur telekomunikasi
� Kekurangan sistem komunikasi satelit :
1. Up Front Cost tinggi: Contoh : untuk Satelit GEO: Spacecraft,
Ground Segment & Launch = US $ 200 jt, Asuransi: $ 50 jt.
2. Distance insensitive: Biaya komunikasi untuk jarak pendek maupun
jauh relatif sama.
3. Hanya ekonomis jika jumlah User besar dan kapasitas digunakan
secara intensif.
4. Delay propagasi besar.
5. Rentan terhadap pengaruh atmosfir
6. Besarnya throughput akan terbatasi karena delay propagasi satelit
geostasioner. Kini berbagai teknik protokol link sudah
dikembangkan sehingga dapat mengatasi problem tersebut.
7. Diantaranya penggunaan Forward Error Correction yang menjamin
kecilnya kemungkinan pengiriman ulang.
8. Waktu yang dibutuhkan dari satu titik di atas bumi ke titik lainnya
melalui satelit adalah sekitar 700 milisecond (latency), sementara
leased line hanya butuh waktu sekitar 40 milisecond. Hal ini
6
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.
9. Sangat sensitif cuaca dan Curah Hujan yang tinggi, Semakin tinggi
frekuensi sinyal yang dipakai maka akan semakin tinggi redaman
karena curah hujan.
10. Rawan sambaran petir gledek
11. Sun Outage, Sun outage adalah kondisi yang terjadi pada saat
bumi-satelit-matahari berada dalam satu garis lurus.. Energi thermal
yang dipancarkan matahari pada saat sunoutage mengakibatkan
interferensi sesaat pada semua sinyal satelit, sehingga satelit
mengalami kehilangan komunikasi dengan stasiun bumi.
B. PEMBAGIAN FREKUENSI
Pembagian lebar frekuensi pada komunikasi satelit bervariasi
antara 1 GHz sampai 13.5 GHz. Untuk lebih detail perhatikan gambar 2 di
bawah ini
Gb. 2. Pembagian frekuensi pada komunikasi satelit
7
C. SISTEM ORBITAL SATELIT
Jenis-jenis orbit satelit antara lain:
1. Low Earth Orbit (LEO)
Ketinggian orbit satelit dari permukaan bumi antara 160 – 1500
km. Karena orbitnya rendah, waktu edarnya lebih cepat (2 sampai 3
jam) sehingga dari suatu titik di permukaan bumi, satelit kelihatan
bergerak dan mengalami waktu-waktu terbit dan terbenam. Selain itu,
delay atau jeda antara pengirim dan penerima juga kecil. Contoh satelit
yang berada pada Low Earth Orbit
� Teledesic satelit yang di-backup sepenuhnya oleh Bill Gates,
memberikan layanan komunikasi broadband (highspeed),
� satelit Landsat 7, ia bertugas untuk pemetaan, pergerakan es dan
tanah, situasi lingkungan (semisal menghilangnya hutan hujan
tropis), lokasi deposit mineral hingga masalah pertanian; satelit
SAR (search-and-rescue) juga disini, dengan tugas menyiarkan
ulang sinyal-sinyal darurat dari kapal laut atau pesawat terbang
yang dalam bahaya
2. Medium Earth Orbit (MEO)
Ketinggian orbit dari permukaan bumi antara 2000 – 36000 km.
satelit GPS menggunakan orbit ini untuk membantu penentuan posisi
yang tepat. Selain itu, satelit yang beredar pada orbit ini bisa digunakan
untuk kepentingan meteorology, remote sensing, militer maupun ilmu
pengetahuan.
3. Geosyncronous Earth Orbit (GEO)
GEO memiliki radius orbit sekitar 35786 km di atas permukaan
bumi. Waktu yg dibutuhkan satelit GEO mengelilingi bumi = lamanya
bumi berputar satu kali pada porosnya ≈ 24 jam. Sehingga posisi satelit
relatif tetap pada satu titik di permukaan bumi. Satelit seolah diam jika
dilihat dari permukaan bumi. Stasiun bumi tidak perlu memiliki
kemampuan “tracking” untuk menerima atau mengirimkan sinyal ke
satelit. Orbit ini banyak digunakan untuk komunikasi. Satelit GEO juga
8
merupakan Satelit GSO ( Geostationer Orbit ) jika sudut inklinasi
orbitnya nol derajat � orbit tepat di atas ekuator (garis tengah bumi).
Jalur ini juga dikenal sebagai ”tempat parkir satelit”, sebab begitu
banyak satelit, mulai dar satelit cuaca, satelit komunikasi hingga satelit
televisi. Akibatnya, posisi masing-masing harus tepat agar tidak saling
menginterferensi sinyal.
4. High Earth Orbit (HEO)
Ketinggian orbitnya diatas ketinggian orbit geosinchronous. Pada
orbit ini, sudut inklinasi yang dibentuk hampir polar atau mendekati
90º. Orbit ini juga dinamakan orbit molniya. Salah satu negara yang
menggunakan orbit Molniya adalah Rusia. Dengan menggunakan orbit
ini, maka satelit lebih lama untuk men-cover bumi.
5. Polar Orbit
Orbit yang berbentuk polar dengan sudut inklinasi 90. Orbit ini
sangat bermanfaat bagi pelayanan sensing dan pengumpulan data,
karena karakteristik orbitalnya dapat dipilih untuk memetakan
keseluruhan globe secara periodik. Contoh satelit yang beredar di orbit
polar yaitu Landsat yang terletak pada ketinggian rata-rata 912 km
dengan periode orbitnya 103 km yang mampu melacak 14 resolusi tiap
hari.
D. SPACE SEGMENT
Space segment merupakan perangkat sistem komunikasi satelit yang
berada diangkasa yaitu satelit. Satelit adalah obyek yang ditempatkan pada
sebuah orbit dengan menggunakan kendaraan peluncur. Satelit akan
bergerak mengelilingi bumi pada orbitnya. Fungsi satelit dalam sistem ini
yaitu sebagai repeater station yang akan memperkuat sinyal yang berasal
dari stasiun bumi dan memproses translasi dari uplink frequency menjadi
downlink frequency
9
Gambar 3 Arsitektur Satelit
Berdasarkan Gambar 3 tersebut, komponen-komponen satelit diantaranya
sebagai berikut :
1. Propulsion
Terdiri dari beberapa pendorong/roket kecil untuk mengatur posisi
satelit pada posisi yang sesuai dengan spesifikasi yang telah
ditentukan. Bagian ini juga dikenal dengan nama RCS (Reaction
control subsystem )
2. Attitude Determination & Control System (ADCS)
Berfungsi sebagai sistem penentu dan control untuk sikap dan posisi
satelit.
3. Communication
Peralatan komunikasi satelit terdiri dari beberapa bagian yaitu
• Antena yang berfungsi untuk menerima dan memancarkan sinyal-
sinyal komunikasi.
• Transponder yang berfungsi untuk menerima, memperkuat serta
mentranslasikan sinyal-sinyal dari stasiun bumi untuk selanjutnya
dipancarkan kembali ke stasiun bumi yang dituju.
• Telemetry berfungsi untuk memberikan data informasi ke stasiun
pengendali tentang status kondisi, posisi dan attitude (sikap) satelit.
4. Command & Data Handling (C&DH)
Digunakan untuk memproses dan mendistribusikan perintah dan data
10
5. Thermal
Menangani perangkat yang berhubungan perubahan temperature
6. Electric Power System (EPS)
Menghasilkan, menyimpan, mengatur dan mendistribusikan energi
listrik untuk perangkat satelit. Sollar cell termasuk dalam subsistem
ini.
7. Structures and Mechanism
Menyediakan sistem cadangan perangkat.
Jenis-jenis pelayanan satelit dibedakan atas:
o Fixed-Satellite Service (FSS)
Berdasarkan regulasi radio (RR No S1.21), FSS adalah layanan
komunikasi radio antara suatu tempat tertentu yang fixed di muka bumi
dengan satu atau dua satelit
Gambar 4 Jalur komunikasi inter-satelit untuk FSS
o Mobile-Satellite Service (MSS)
Berdasarkam regulasi radio (RR No S1.25), MSS merupakan
pelayanan komunikasi radio antara terminal bergerak di permukaan
bumi dengan satu atau lebih satelit.
11
Gambar 5 Ilustrasi komunikasi MSS
o Broadcasting-Satellite Service (BSS)
BSS merupakan jenis pelayanan komunikasi radio dimana sinyal
ditransmisikan atau ditransmisikan kembali oleh satelit dengan tujuan
public umum menggunakan antenna penerima yang sangat kecil.
Gambar 6 Ilustrasi komunikasi BSS
Pembagian satelit berdasarkan fungsinya antara lain :
• Satelit cuaca
Satelit ini digunakan untuk meramalkan cuaca. Dilengkapi dengan
kamera dan diletakkan pada geostasioner atau kutub orbit. Satelit jenis
ini diantaranya TIROS, COSMOS dan GOES
12
• Satelit komunikasi
Satelit ini melayani transmisi satelit dan data. Satelit ini terdapat
transponder dan terletak pada orbit geosynchronous. Berikut contoh-
contoh satelit komunikasi.
Tabel 2.1 Satelit komunikasi di Indonesia
• Satelit penyiaran
Digunakan untuk Broadcasting (hampir mirip dengan satelit
komunikasi).
• Satelit sains/riset
Satelit ini mengemban bermacam tugas sains. Berikut contoh dari
satelit sains/riset :
� Hubble Space Telescope yang merupakan satelit sains terkenal
� SORCE : University of Colorado at Boulder, Laboratory for
Atmospheric & Space Physics
� The Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM): Hampton
University, Virginia
� Orbiting Carbon Observatory (OSO): NASA's Jet Propulsion
Laboratory.
Indonesia,
Philipinnes, Asia
Pacific, Australia
to China, Pakistan
to New Zealand
Indonesia,
Asia Pasific
(India to
PNG, China
to Australia)
Indonesia +
Southeast
Asia
Hongkong,
Macau,
North
australia,
PNG
Indonesia,
Asia Pacific,
Australia toChina,
Pakistan to
New Zealand
Indonesia +
Southeast Asia
+ Hongkong,
Macau, North
Australia, PNG
IndonesiaCoverage
C band
Ku-band
L-band
Ext. C band
C-bandC band,
ext-C band
Ku-band
C-band,
ext-C Band
S-bandFrekuensi
36 MHz200 kHz/
RF channel
36 MHz36 MHz C-
36 MHz ext-C
72 MHz Ku-band
36 MHz24 MHzBandwidth
per
Transponders
48Cellular-like
channeling
plan
24 txpd C-
band
24 txpd C
6 txpd ext-C
4 txpd Ku
24 txpd C
12 txpd ext.-C
5 txpd S-
band
Kapasitas
PALAPA
PACIFIC-
146E (Mabuhay)
GARUDA-1TELKOM-2PALAPA-C2TELKOM-1CAKRA
WARTA-1
Nama Satelit
PSNPSN/ACESTELKOMINDOSATTELKOMMCIOperator
Satelit
146E123E118E113E108E107.7ESlot Orbit
Indonesia,
Philipinnes, Asia
Pacific, Australia
to China, Pakistan
to New Zealand
Indonesia,
Asia Pasific
(India to
PNG, China
to Australia)
Indonesia +
Southeast
Asia
Hongkong,
Macau,
North
australia,
PNG
Indonesia,
Asia Pacific,
Australia toChina,
Pakistan to
New Zealand
Indonesia +
Southeast Asia
+ Hongkong,
Macau, North
Australia, PNG
IndonesiaCoverage
C band
Ku-band
L-band
Ext. C band
C-bandC band,
ext-C band
Ku-band
C-band,
ext-C Band
S-bandFrekuensi
36 MHz200 kHz/
RF channel
36 MHz36 MHz C-
36 MHz ext-C
72 MHz Ku-band
36 MHz24 MHzBandwidth
per
Transponders
48Cellular-like
channeling
plan
24 txpd C-
band
24 txpd C
6 txpd ext-C
4 txpd Ku
24 txpd C
12 txpd ext.-C
5 txpd S-
band
Kapasitas
PALAPA
PACIFIC-
146E (Mabuhay)
GARUDA-1TELKOM-2PALAPA-C2TELKOM-1CAKRA
WARTA-1
Nama Satelit
PSNPSN/ACESTELKOMINDOSATTELKOMMCIOperator
Satelit
146E123E118E113E108E107.7ESlot Orbit
13
� Galaxy Evolution Explorer (GALEX): California Institute of
Technology
• Satelit Navigasi
Digunakan untuk Keperluan Navigasi. Contoh : satelit GPS
NAVSTAR
• Satelit observasi bumi
Digunakan untuk mengobservasi planet bumi tentang segala
perubahan, misal cuaca, temperatur udara, wilayah hutan hingga
lapisan es. LANDSAT merupakan satelit terkenal dari jenis ini.
Transponder satelit
Tranponder singkatan dari Transmitter dan Responder. Prinsip kerja
dari transponder yaitu menerima sinyal RF dari bumi, memfilter dan
mengkonversi ke frekuensi downlink, Menguatkan kemudian
memancarkan kembali ke Bumi. Blok diagram transponder C Band
tampak seperti pada gambar 7 berikut ini :
Gambar 7 Blok Diagram Transponder satelit C band
Satelit Komunikasi Telkom 1 dan Telkom 2
Gambar 8 berikut ini memperlihatkan bentuk fisik Telkom 2 yang
merupakan jenis satelit komunikasi dengan coverage area wilayah
Indonesia, asia tenggara, Hongkong, Macau, Australia Utara dan Papua
Nugini
14
Gambar 8 Bentuk Fisik Telkom 2
Gambar 9 berikut ini memperlihatkan overview satelit Telkom 1 dan
Telkom 2 berdasarkan pembuat satelit, lokasi diluncurkannya, jumlah
transponder, koordinat satelit pada orbitnya dan masa operasi serta tanggal
peluncurannya.:
Gambar 9 Overview Telkom 1 dan Telkom 2
Khusus untuk Orbitnya, dapat dilihat pada gambar 10 di bawah ini.
Gambar 10 Slot Orbit Telkom 1 dan Telkom 2
15
Transponder satelit C band Telkom 1 dan Telkom 2 berbeda.
Transponder Telkom 1 terdapat 36 Transponder yang terdiri dari 24
transponder standar C band ( 12 transponder Horisontal dan 12
transponder vertikal ) dan 12 extended C band ( 6 transponder Horisontal
dan 6 transponder Vertikal) gambar Alokasi Frekuensi Transponder
satelit C band Telkom 1 dapat dilihat pada lampiran 1.
Transponder satelit C band Telkom 2 terdiri dari 24 transponder
standar C band yaitu 12 transponder horisontal dan 12 transponder
vertikal.
Satu Transponder baik horisontal maupun vertikal bandwidthnya 40
MHz. Namun yang dapat digunakan hanya 36 Mhz, sisanya 4 Mhz sebagai
Guard band.
E. GROUND SEGMENT
Ground segment merupakan suatu perangkat dari sistem komunikasi
satelit yang diletakkan di bumi berupa stasiun bumi. Blok diagram ground
segment atau lebih dikenal dengan stasiun bumi bisa dilihat pada gambar
11 berikut ini :
Gambar 11 Blok Diagram Stasiun Bumi
16
Stasiun bumi terdiri dari beberapa komponen antara lain :
1. Antenna
Jenis antena yang digunakan pada stasiun bumi adalah antena
parabola. Antena parabola yang digunakan pada stasiun bumi terdiri
atas beberapa macam yaitu prime focus, cassegrain, gregorian, offset
prime focus, offset Cassegrain.
Fungsi antena yaitu :
� Arah Up link berfungsi untuk mengarahkan dan mengirimkan
energi gelombang elektromagnetik yang bermodulasi RF ke satelit
� Arah Down link berfungsi menerima energi gelombang
elektromagnetik yang bermodulasi RF dari satelit
2. High Power Amplifier (HPA)
High Power Amplifier (HPA) mempunyai fungsi menguatkan
sinyal RF yang akan dipancarkan ke satelit melalui antena. Jenis HPA
yang biasa digunakan pada stasiun bumi adalah HPA TWT, HPA
Klystron, HPA SSPA.
3. Low Noise Amplifier (LNA)
Low Noise Amplifier (LNA) berfungsi sebagai penguat signal
terima RF yang diterima dari satelit melalui antena. LNA ini memiliki
kontribusi noise equipment yang kecil. Jenis LNA yang digunakan
pada stasiun bumi adalah LNA GaaAsFET.
4. Up converter
Fungsi Up converter antara lain
� Mengubah sinyal Intermediete Frequency (IF) menjadi sinyal
Radio Frekuensi (RF)
� Memberikan penguatan sinyal RF
� Melakukan pengaturan frekuensi agar bisa memancar tepat ke
transponder tertentu satelit
5. Down Converter
Fungsi Down Converter antara lain
� Mengubah sinyal Radio Frekuency (RF) menjadi sinyal
intermediate frrekuency (IF)
17
� Memberikan penguatan sinyal IF
� Melakukan pengaturan frekuensi agar bisa menangkat tepat ke
transponder satelit tertentu
6. Modem
� Mengubah sinyal BB (Baseband) menjadi sinyal IF dan sebaliknya
� Melakukan pengaturan frekuensi, lebar bandwidth dan level power
Recommended