Suryadi Siregar FMIPA-ITB Mengenal Satelit Komunikasi Page 0 Pendahuluan Satelit Komunikasi Pertanyaan pertama yang mungkin muncul ketika anda memutuskan untuk mengambil mata kuliah ini adalah, apa gunanya kita mempelajari lintasan satelit? Manfaat apa yang ditawarkan oleh suatu Satelit ? Keuntungan apa saja yang diperoleh dengan adanya satelit? Serta masih banyak pertanyaan lainnya yang bisa saja muncul dikemudian hari Satelit mempunyai sifat yang universal, dengan banyak kelenturan dalam aplikasinya, efisien dalam biaya, dan mampu menjawab berbagai masalah antara lain; 1. Komunikasi data maupun suara tanpa kabel 2. Menghubungkan satu perusahan dengan perusahaan yang lain 3. Menjawab kebutuhan akan transaksi finansial 4. Merupakan sarana untuk hubungan internet 5. Melalukan informasi video dan jaringan Salah satu aplikasi satelit adalah pemanfaatannya sebagai sarana komunikasi. Satelit komunikasi mempunyai banyak keuntungan dibanding dengan sistem komunikasi terestrial. Paling tidak ada 7 keunggulan satelit komunikasi dibanding dengan komunikasi terestrial. Keunggulan tersebut antara lain; 1. Universal, artinya satelit komunikasi dapat digunakan dimana saja. Sebuah satelit mampu merangkum sampai 1/3 luas permukaan Bumi. Selain itu biaya yang dibutuhkan jauh lebih sedikit dari biaya yang digunakan pada sistem komunikasi terestrial. Dengan konstelasi tiga satelit yang ditempatkan pada ketinggian tertentu maka seluruh permukaan Bumi dapat di jangkau 2. Versatile, serba guna melalukan informasi dalam beragam bentuk, data, video, suara ataupun aplikasi multimedia lainnya mulai dari sarana hiburan, sampai ke jaringan selular dan warta berita. Akibat sifat serbaguna ini penggunaan satelit berdampak pada banyak hal; a) Memberikan kemudahan bagi dunia usaha dalam bertransaksi sekaligus melayani banyak pengguna secara simultan b) Memunculkan inovasi dan regulasi baru yang semakin lepas dari pengaturan kekuasaan c) Infrastruktur komunikasi akan tersebar ke seluruh pelosok tanpa dibatasi oleh batas negara dan geografi. Menjadi alternatif pengganti sarana komunikasi terestrial dengan keunggulan teknologi yang lebih akurat dan biaya yang semakin murah
26
Embed
Mengenal Satelit Komunikasipersonal.fmipa.itb.ac.id/.../Mengenal-Satelit-Komunikasi.pdfkerjanya informasi, TV, radio dan Video disampaikan oleh pemancar dan kemudian satelit melalukannya
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 0
Pendahuluan Satelit Komunikasi
Pertanyaan pertama yang mungkin muncul ketika anda memutuskan untuk
mengambil mata kuliah ini adalah, apa gunanya kita mempelajari lintasan satelit?
Manfaat apa yang ditawarkan oleh suatu Satelit ? Keuntungan apa saja yang diperoleh
dengan adanya satelit? Serta masih banyak pertanyaan lainnya yang bisa saja muncul
dikemudian hari
Satelit mempunyai sifat yang universal, dengan banyak kelenturan dalam aplikasinya,
efisien dalam biaya, dan mampu menjawab berbagai masalah antara lain;
1. Komunikasi data maupun suara tanpa kabel
2. Menghubungkan satu perusahan dengan perusahaan yang lain
3. Menjawab kebutuhan akan transaksi finansial
4. Merupakan sarana untuk hubungan internet
5. Melalukan informasi video dan jaringan
Salah satu aplikasi satelit adalah pemanfaatannya sebagai sarana komunikasi. Satelit
komunikasi mempunyai banyak keuntungan dibanding dengan sistem komunikasi
terestrial. Paling tidak ada 7 keunggulan satelit komunikasi dibanding dengan
komunikasi terestrial. Keunggulan tersebut antara lain;
1. Universal, artinya satelit komunikasi dapat digunakan dimana saja. Sebuah satelit
mampu merangkum sampai 1/3 luas permukaan Bumi. Selain itu biaya yang
dibutuhkan jauh lebih sedikit dari biaya yang digunakan pada sistem komunikasi
terestrial. Dengan konstelasi tiga satelit yang ditempatkan pada ketinggian
tertentu maka seluruh permukaan Bumi dapat di jangkau
2. Versatile, serba guna melalukan informasi dalam beragam bentuk, data, video,
suara ataupun aplikasi multimedia lainnya mulai dari sarana hiburan, sampai ke
jaringan selular dan warta berita. Akibat sifat serbaguna ini penggunaan satelit
berdampak pada banyak hal;
a) Memberikan kemudahan bagi dunia usaha dalam bertransaksi sekaligus
melayani banyak pengguna secara simultan
b) Memunculkan inovasi dan regulasi baru yang semakin lepas dari pengaturan
kekuasaan
c) Infrastruktur komunikasi akan tersebar ke seluruh pelosok tanpa dibatasi
oleh batas negara dan geografi. Menjadi alternatif pengganti sarana
komunikasi terestrial dengan keunggulan teknologi yang lebih akurat dan
biaya yang semakin murah
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 1
3. Reliable, handal dan dapat dipercaya. Satelit merupakan sarana yang bisa
membantu kebutuhan dunia usaha untuk melakukan komunikasi secara cepat dan
akurat, terutama pada kondisi dimana jaringan internet protocol, IP terrestrial
sering bertabrakan dengan bermacam topologi jaringan yang semrawut
(congestion) dan parah (latency). Jaringan satelit dapat melayani ratusan lokasi
dengan standard kualitas yang sama tanpa terhambat oleh batas-batas geografi
4. Seamless, sempurna. Satelit sebagai media penyiaran membuat komunikasi
terdistribusi secara simultan dan ideal dari sumbernya ke ribuan lokasi dalam
tempo dan waktu yang bersamaan(real time)
5. Fast, cepat tidak seperti komunikasi terrestrial yang lambat dan mahal. Jaringan
satelit dapat menghubungkan kota, daerah dan tempat yang terisolir, melintasi
daerah dimana penggunaan kabel tembaga dan serat optik menjadi mahal.
Jaringan satelit dapat di set-up dengan cepat dalam melayani kebutuhan pasar
6. Expandable, dapat diperluas skala jangkauannya termasuk juga kebutuhan akan
lebar pita (bandwith), selain itu kebutuhan pengguna dapat dikoordinasikan
dengan penjual dan pengembang dibandingkan dengan jaringan konvensional
yang membutuhkan terminal baru yang tentu saja akan memerlukan biaya
tambahan
7. Flexible, satelit dengan mudah bisa diintegrasikan dengan cara melengkapi,
menambah maupun memperluas jaringan komunikasi. Memberikan solusi atas
keterbatasan infrastruktur maupun geografi yang sering ditemukan dalam
komunikasi terrestrial
Satelit komunikasi pada hakekatnya merupakan stasiun relay yang ditempatkan diatas
Bumi dengan tujuan untuk menerima, memperkuat, dan meneruskan sinyal analog yang
ia terima dan mengubahnya menjadi sinyal digital maupun frekuensi radio. Ada beberapa
macam satelit, menurut fungsinya antara lain;
1. Satelit cuaca, satelit ini dirancang untuk keperluan penelitian meteorologi. Data
yang disampaikan oleh satelit dipergunakan untuk memprediksi cuaca, Satelit
dilengkapi dengan perangkat instrumentasi yang mampu menapis, mengolah dan
meneruskan informasi yang diperlukan ke pengamat di Bumi
2. Satelit Observasi Bumi(Earth Satellite Observations), satelit ini dirancang untuk
menyampaikan informasi kepada ilmuwan tentang kontinen, lautan, hutan, gurun
dan pergerakan yang ada diatasnya. Data tersebut digunakan untuk mempelajari
hal ihwal ekosistem planet Bumi
3. Satelit Navigasi(Navigation Satellites), satelit ini dikenal juga sebagai satelit
GPS(Geo Positioning Satellite). Bertujuan untuk menyampaikan posisi dan gerak
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 2
objek yang ada di permukaan Bumi. Satelit mampu menentukan lokasi di Bumi
dengan ketelitian sampai beberapa meter
Selain fungsinya satelit juga dibedakan dari bentuk orbitnya, tiap orbit dirancang
untuk mengemban misi tertentu misalnya; Geosynchrounous Earth orbit, Medium Earth
Orbit dan Low Earth Orbit. Ilustrasi ketiga orbit tersebut bila dilihat dari Utara langit
diragakan dalam gambar berikut
Gambar 1
1. Geosynchronous Earth Orbit(GEO), satelit mengorbit pada ketinggian 35786
kilometer dari permukaan Bumi. Ketinggian ini dibutuhkan agar satelit selalu
berada tepat diatas sebuah titik di ekuator Bumi, oleh sebab itu ia memerlukan
tempo yang sama dengan periode rotasi Bumi yaitu, 24 jam dalam geraknya
mengelilingi Bumi. Sebuah satelit dapat mengamati sampai sepertiga luas
permukaan Bumi, jika tiga buah satelit dtempatkan pada ketinggian tertentu
sehingga Bumi terletak dalam segitiga sama sisi dengan posisi satelit sebagai
sudut segitiga tersebut, maka seluruh permukaan Bumi akan dapat diamati
dengan baik
Gambar 2
2. Medium Earth Orbit(MEO), satelit jenis ini bergerak pada ketinggian 8000-
20000 kilometer. Lintasan dirancang agar melewati kedua kutub Bumi Utara dan
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 3
Selatan difungsikan untuk satelit komunikasi. Tidak seperti satelit GEO yang
orbitnya berbentuk lingkaran, satelit tipe MEO mempunyai orbit berbentuk elips
Gambar 3
3. Low Earth Orbit (LEO) berada pada ketinggian 500 sampai 2000 kilometer.
Lintasannya lebih dekat ke Bumi, hal ini mengharuskan satelit bergerak dengan
kecepatan tinggi agar dapat mengimbangi gaya sentripetal yang menarik satelit ke
Bumi. Satelit bergerak dengan orbit berbentuk lingkaran dalam periode 1 jam 30
menit
Kebanyakan satelit komunikasi dewasa ini ditujukan untuk kepentingan komersial
dan diletakkan pada ketinggian tertentu sehingga lintasannya menjadi satelit tipe GEO.
Satelit komunikasi jenis GEO mempunyai beberapa keuntungan antara lain;
1. Sebuah satelit dapat merangkum sampai sepertiga kawasan permukaan Bumi,
sehingga memberikan peluang lebih banyak dalam pemanfaatannya,
dibandingkan dengan jaringan komunikasi berbasis di Bumi
2. Untuk melalukan informasi satelit memerlukan antenna yang tetap. Karena satelit
geosinkron selalu berada di atas titik yang sama sepanjang perjalanannya.
Pengguna di Bumi dapat mengarahkan piringan antena satelit tanpa terlalu
bersusah payah dan mengeluarkan biaya besar, membuat komunikasi menjadi
mudah dan aman
3. Sepanjang sejarahnya satelit GEO telah terbukti dapat dipercaya dan aman, umur
satelit berkisar antara 10 sampai 15 tahun
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 4
Gambar 4
Arsitektur Satelit Data dan komunikasi yang datang pada satelit diarahkan oleh perangkat yang
disebut transponder, umumnya satelit mempunyai 24 sampai 72 transponder. Sebuah
transponder dapat menangani hingga 1,55108
bits informasi perdetik. Dengan
kemampuan seperti ini komunikasi menggunakan satelit merupakan sarana yang paling
ideal untuk menyampaikan dan menerima segala macam informasi; data, suara, dan video
maupun ragam informasi audio dan internet yang kompleks.
Gambar 5
Lokasi Orbit dan Jejaknya (Footprint) Lokasi satelit geostasioner mengacu pada kedudukannya di bola langit,
ditentukan pada bujur dan lintang berapa ia berlokasi. Sebagai contoh Intelsat 805
mengambil tempat pada posisi 3040 30
’ Bujur
Timur, ditulis, 304
0 30
’ E
Daerah yang dapat menerima atau menyampaikan informasi ke sebuah satelit disebut
“footprint”. Footprint dapat dirancang sebagai fungsi dari bermacam frekuensi dan daya
tangkap satelit tersebut.
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 5
Gambar 6 Ilustrasi Foot print dan pita frekuensi yang dipancarkan oleh satelit
Pita frekuensi dan berkas Satelit menyampaikan informasi dalam rentang radio. Pita frekuensi umumnya
digunakan oleh perusahaan satelit komunikasi, disebut C-band, dan frekuensi yang lebih
tinggi lagi disebut Ku-band. Dalam beberapa tahun mendatang penggunaan frekuensi
tinggi Ku-band diperkirakan akan semakin bertambah, dewasa ini satelit dirancang agar
dapat bekerja untuk bermacam rentang frekuensi serta daya yang berbeda tingkatannya,
fokus daerah ini disebut “beams”. Satelit Intelsat misalnya menyediakan empat macam
beam dengan kemampuan sebagai berikut;
1. Global : merangkum 1/3 luas permukaan Bumi
2. Hemi : merangkum hampir 1/6 luas permukaan Bumi
3. Zone: merangkum daerah yang luas namun tidak sebesar Hemi
4. Spot: merangkum daerah geografi yang tertentu
Untuk menghitung berapa luas daerah yang bisa diliput oleh sebuah satelit diperlihatkan
ilustrasinya dalam gambar berikut
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 6
Gambar 7 Tingggi satelit dari permukaan Bumi akan menentukan
luas daerah yang bisa diliput.
Semakin jauh satelit dari Bumi semakin lemah sinyal yang bisa ia
tangkap.Seluruh sistem komunikasi dengan satelit geostasioner memerlukan stasiun
Bumi atau antenna. Stasiun bisa saja bergerak dari satu posisi ke posisi lain (mobil),
misalnya diatas kapal perang, pesawat terbang, dan kenderaan tempur. Namun ia dapat
juga bersifat tetap pada lokasi tertentu. Piringan antenna bervariasi dari ukuran 4,5 meter
sampai 15 meter, dan dari tipe yang besar sampai dengan tipe VSAT(very small apertur
telescope) yang umumnya digunakan untuk melayani saluran TV dan telepon ke
pemukiman penduduk. Antena itu sendiri dihubungkan ke perangkat internal yang ada
dalam rumah(indoor unit), kantor dan gedung yang selanjutnya dihubungkan ke
perangkat telekomunikasi seperti jaringan lokal (LAN=local area network) maupun
jaringan infrastruktur terrestrial lainnya.
Topologi Jaringan(Network Topologies) Topologi jaringan bergantung pada aplikasi yang dipilih. Ada beberapa topologi
yang biasa dipergunakan, beberapa contoh berikut adalah topologi yang saat ini
dipergunakan orang
Simplex Transmission. Pada model ini pelaluan informasi bersifat satu arah dan digunakan untuk
melayani segala macam keperluan seperti, siaran televisi, video dan radio. Perinsip
kerjanya informasi, TV, radio dan Video disampaikan oleh pemancar dan kemudian
satelit melalukannya ke penerima, ilustrasi disampaikan pada Gb.1
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 7
Gambar 8
Point-to-point duplex transmission. Transmisi yang digunakan bisa saja simplex atau duplex, symmetri atau
asymmetri. Aplikasi untuk model point-to-multipoint, layanannya antara lain adalah
untuk;
1. jaringan kerjasama, termasuk layanan VSAT dan televisi komersial
2. distribusi video dan siaran, termasuk layanan internet langsung yang bersifat
peribadi
Konfigurasi point-to-point duplex transmission diperlihatkan dalam Gb.2
Gambar 9
Mobile Antenna Service Layanan antena bergerak umumnya digunakan untuk kegiatan, yang bersifat
sementara seperti;
1. Liputan kegiatan tertentu yang berlangsung dalam periode singkat misalnya siaran
pertandingan olah raga, promosi kegiatan bisnis, politik dan kemasyarakatan
lainnya(satellite news gathering)
2. Layanan kegiatan maritim, mengarahkan satelit dari kapal penjelajah
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 8
Cara kerja pelaluan informasi disampaikan pada Gb.3
Gambar 10
Star Network Aplikasi jaringan ini antara lain digunakan untuk menyampaikan informasi yang
diterima dari pemancar di Bumi, diteruskan ke jaringan komunikasi yang tertentu serta
menerima informasi untuk disampaikan kembali ke pusat pengendali informasi
digunakan untuk;
1. Pengembangan dan pemanfaatan satu jaringan yang dirangkaikan dengan jaringan
lain (corporate networks)
2. Pemanfaatan untuk penyelenggarakan pendidikan untuk daerah tertinggal atau
jauh dari pusat-pusat informasi(distance learning)
model komunikasi satelit berbasis star network diperlihatkan dalam Gb.4 dibawah ini,
Gambar 11
Mesh Network Jaringan Mesh umumnya digunakan untuk saluran telpon, baik nasional maupun
internasional, khusus dirancang untuk daerah pinggiran (rural telephony)
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 9
Prinsip kerja diperlihatkan dalam ilustrasi Gb.5 berikut ini
Gambar 12
Untuk mengetahui dengan baik cara, memanfaatkan satelit tentu saja pengetahuan
tentang gerak dan lintasan dan desain orbit menjadi penting. Berikut disampaikan
beberapa contoh satelit yang pernah dibuat orang.
Gambar 13 Lintasan satelit membentuk kemiringan dengan sudut inklinasi i dengan bidang ekuator.
Bentuk orbit ditentukan oleh elemen orbit, periode, P, saat terakhir melewati perige,T, setengah sumbu
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 10
panjang orbit yang berbentuk elips, a, eksentrisitas,e, sudut simpul naik(ascending node) , dan argument
perige,
Gambar 14 Geo Positioning Satellite (GPS) berjumlah 24 hal ini memungkinkan setiap
permukaan Bumi dapat diamati. Satelit bergerak dengan tipe LEO. Sinyal yang lemah
dapat terdeteksi
Suryadi Siregar FMIPA-ITB
Mengenal Satelit Komunikasi Page 11
Tabel. 1 Nama satelit, informasi tentang orbit, misi utama yang diemban dan instrumen
yang dibawa
( download 19 Februari 2008 dari http://Ilrs.gsfc.nasa.gov/satellite_missions)