Komunikasi Satelit

Elemen Sistem Komunikasi Satelit

                       

 Elemen suatu sistem komunikasi satelit terbagi atas dua bagian yaitu ruas bumi (ground segment) dan ruas angkasa (space segment). Ruas angkasa terdiri dari satelit dan fasilitas stasiun bumi yang menyediakan fungsi tracking, telemetri, dan telekomando serta dukungan logistik untuk satelit. Sedangkan ruas bumi merupakan bagian sistem komunikasi satelit yang terutama diperankan oleh stasiun bumi yang digunakan untuk pengiriman dan penerimaan semua jenis sinyal trafik baik dari maupun ke satelit dan juga sebagai pembentuk antar muka dengan jaringan terrestrial.

Parameter Sistem Komunikasi Satelit

 Level Sinyal

Gambar berikut memperlihatkan level sinyal pada suatu sistem komunikasi satelit  dalam satuan dBm dari ujung pengirim (kiri) sampai ujung penerima (kanan).

 

EIRP (Effective Isotropically Radiated Power) Salah satu parameter kunci dalam perhitungan link budget adalah EIRP, yaitu daya keluaran perangkat pemancar menuju antena yang dipancarkan secara isotropis dan efektif.

Figure of Merit (G/T)

     (G/T) disebut juga dengan figure of merit dari suatu sistem penerima radio. Parameter ini umumnya digunakan dalam komunikasi angkasa untuk menunjukkan kemampuan sistem dalam hal penerimaan sinyal secara efektif.

Linearitas

             EIRP yang dipancarkan satelit merupakan fungsi dari level carrier uplink yang diterima pada input penerima satelit. Pada umumnya amplifier yang digunakan pada transponder satelit adalah TWTA atau SSPA.Hubungan input-output amplifier tersebut memiliki karakteristik tidak linier pada daerah yang mendekati titik saturasi. Yakni titik dimana pada harga input tersebut, harga output sudah tidak dapat lagi bertambah. Ketidaklinieran tersebut mengakibatkan timbulnya derau intermodulasi, yang cukup berarti pengaruhnya jika transponder tersebut diakses oleh lebih dari satu carrier.

 Solusi yang digunakan untuk mengurangi derau intermodulasi adalah dengan memperkecil level sinyal input, sehingga amplifier tersebut dapat beroperasi pada daerah linier. Yakni dengan mengurangkan harga input saturasi dengan suatu input backoff. Tetapi dengan konsekuensi, tidak seluruh daya transponder dapat dimanfaatkan.

 Keterbatasan Bandwidth dan Daya
 Bandwith dan daya merupakan parameter utama pengoperasian satelit. Keduanya memiliki ketersediaan yang terbatas. Sedangkan untuk mencapai kualitas link yang diinginkan diperlukan daya yang cukup dan bandwith yang sesuai untuk kualitas informasi yang ditransmisikan. Sebagian kasus merupakan bandwith limited dan sebagian yang lain merupakan power limited. Desain yang paling baik adalah jika persentase pemakaian daya sama dengan persentase pemakaian bandwith.

Jenis Carrier Layanan Satelit

            Trafik pada sistem komunikasi satelit dapat diasosiasikan dengan carrier-carrier layanan satelit. Dalam hal ini terdapat beberapa macam carrier yang dioperasikan oleh satelit Palapa B4 dan Telkom-1. Carrier digital terdiri dari IDR, VSAT, TDMA, MCPC, LBR, dan Internet. Sedangkan carrier analog terdiri dari SCPC dan TV.

Intermediate Data Rate (IDR)

            Sistem carrier IDR digunakan untuk menyalurkan informasi, baik itu berupa sinyal suara maupun non suara secara point to point. IDR menggunakan teknik multiplek TDM (Time Division Multiplex) dengan modulasi koheren QPSK pada metode akses FDMA (Frekuency Division Multiple Access). Range laju informasi antara 64 kbps sampai dengan 44,736 Mbps, yakni berupa kelipatan n x 64 kbps. ^[7] Laju informasi ini didefinisikan sebagai laju bit yang memasuki suatu unit kanal sebelum ditambahkan overhead sebesar 96 kbps dan aplikasi pengkodean FEC (Forward Error Correction). ^[4]

VSAT (Very Small Apperture Terminal)              

            Sistem ini menggunakan terminal satelit dengan antena ukuran kecil berdiameter 0,6 sampai dengan 2,4 meter. Hal inilah yang menyebabkan sistem VSAT tidak memerlukan biaya besar untuk pengoperasiannya.

               Setiap VSAT dalam suatu network harus mengakses sebuah terminal bumi besar yang disebut hub. VSAT biasanya beroperasi dengan topologi jaringan bintang dengan hub berada di pusatnya. Hub mengkompensasi kelemahan kinerja dari VSAT-VSAT yang berada di bawah kontrolnya. Dimana hub memiliki harga G/T dan EIRP yang jauh lebih besar dari harga tipikal suatu VSAT. Disamping itu hub juga bertugas untuk melakukan fungsi manajemen jaringan.

                                   

TDMA (Time Division Multiple Access) 

            Pada TDMA, setiap stasiun bumi menggunakan frekuensi yang sama, hanya setiap stasiun bumi menduduki celah waktu masing-masing yang berbeda satu sama lain. Dengan metode ini hanya satu user yang dapat melakukan transmit pada saat tertentu dengan menggunakan seluruh bandwith yang tersedia.

               TDMA dibedakan menjadi dua macam yakni TDMA Low Bit Rate (LBR) dan TDMA Medium Bit Rate (MBR). Keduanya memiliki prinsip yang sama, hanya dibedakan oleh kecepatan burst pancarnya. TDMA LBR atau dikenal dengan nama carrier LBR memiliki kecepatan burst pancar sebesar 1 sampai dengan 15 Mbps. Sedangkan TDMA MBR atau dikenal dengan nama carrier TDMA memiliki kecepatan burst pancar sebesar 15 sampai dengan 60 Mbps.

           

SCPC (Single Carrier Per Channel) 

   Sistem SCPC (Single Carrier Per Channel) menggunakan metode akses dalam bentuk FDMA (Frecuency Division Multiple Access). Pada sistem ini, stasiun bumi menggunakan satelit pada saat yang bersamaan tetapi dengan frekuensi yang berlainan. SCPC menggunakan sistem modulasi FM (Frequency Modulation),  karena efisiensinya dari segi bandwith dan juga C/N yang lebih rendah. Hanya saja jika diantarmukakan dengan switch digital, harus ditambahkan perangkat konverter analog ke digital (ADC).

 Penggunaan SCPC yang ditujukan untuk rute-rute ringan, menyebabkan tidak dilakukannya proses multipleksing pada kanal voice, karena setiap kanal langsung ditransmisikan dengan carriernya masing-masing . Dalam pengoperasian SCPC dikenal tiga mode operasi dengan karakteristik yang berbeda, yaitu : Permanent Assignment (PA), Demand Assignment (DA), dan Fast Re-Assignment Service (Fraser).

MCPC (Multi Carrier per Channel)

MCPC merupakan suatu carrier yang kapasitas koneksinya terbagi atas beberapa kanal dalam suatu waktu. MCPC mengggunakan modulasi digital QPSK dan melakukan proses multiplek terhadap beberapa sinyal pengguna yang akan ditransmisikannya.

TV Frekuensi Modulasi

            Carrier TV yang dioperasikan pada satelit Telkom-1 adalah TV Occassional dengan modulasi frekuensi, dengan alokasi bandwith satu transponder penuh. Sinyal pemodulasi video maksimum memiliki bandwith sekitar 5 MHz dan deviasi puncak sebesar 10 MHz. Maka bandwith yang diduduki adalah sebesar 30 MHz. Sedangkan bandwith yang dialokasikan sebesar 36 MHz. 

Internet

            Layanan internet merupakan salah satu bagian dari layanan multimedia, yang pada Telkom-1 dinamakan Telkomnet Turbo. Downstream dipancarkan langsung ke pelanggan dengan cara direct broadcast. Sedangkan upstream harus melewati jalur tereseterial, baik itu dengan dial up, leased line, atau radio. Layanan ini merupakan jenis carrier yang terbesar pertumbuhannya.