ALGORITMA GENETIKA
UNTUK MANAJEMEN TRANSPONDER
SATELIT KOMUNIKASI
Yantito Simanjuntak
i
RINGKASAN
Tesis ini mengkaji penggunaan algoritma genetika untuk me -manage transponder satelit komunikasi digital supaya kapasitasnya optimal. Penggunaan algoritma genetika didasarkan pada keunggulannya dibanding dengan metode konvensional lainnya di da lam pencarian nilai optimal. Tantangan lainnya adalah untuk digunakan dalam optimisasi transponder satelit komunikasi yang dimiliki oleh suatu operator satelit .
Parameter-parameter sistem komunikasi satelit yang paling berpengaruh adalah parameter satelit itu sendiri dan karakteristik stasiun bumi. Dalam tesis ini, parameter satelit meliputi bandwidth, saturated flux density, linearitas amplifier dan gainflatness sedangkan karakteristik stasiun bumi meliputi diameter antena, daya transmit, modulasi, forward error correction rate serta pengaruh redaman sepanjang jalur uplink maupun downlink.
Optimisasi dilakukan terhadap satu transponder. Besaran yang dioptimalkan adalah data rate kumulatif yang dilewatkan melalui transponder tersebut melalui beberapa car rier dengan memilih jenis modulasi, forward error corection, diameter antena, daya pancar stasiun bumi.
Kriteria pemberhentian proses iterasi algoritma genetika yang digunakan adalah batasan jumlah generasi. Dari beberapa optimisasi yang dilakukan, diketahui bahwa jumlah generasi yang dibutuhkan untuk mencapai konvergensi ternyata bervariasi.
Pengukuran kompleksitas sistem dilakukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk mengeksekusi setiap generasi. Hasil pengukuran menunjukkan kompleksitas sistem adalah T(n) = O(n).
Sistem yang dikembangkan bisa membuktikan adanya pengaruh negatif dari gain flatness yang tidak sempurna. Untuk SSPA yang ditinjau pengaruh tersebut terlihat dari pengurangan 1.71% dari kapasitas maksimum dengan karakteristik gain SSPA yang ideal.
Dibandingkan dengan metode konvensional yang digunakan selama ini menunjukkan bahwa algoritma ge netika yang digunakan mampu mendapatkan kapasitas yang lebih tinggi 8.88%.
Pengembangan lebih lanjut dari penelitian ini disarankan untuk meneliti pengaruh antena yang bervariasi dalam satu transponder. Disamping itu juga bisa dikembangkan dari sisi variasi BER untuk masing-masing layanan komunikasi. Di sisi pengembangan algoritma genetika untuk domain yang sama, disarankan mengembangkan algoritma genetika dengan metode terminasi yang lainnya.
iii
ABSTRACT
YANTITO SIMANJUNTAK. Genetic Algorithm for Satellite Communication’s
Transponder Management. Supervised by MARIMIN and TONDA PRIYANTO.
The aim of the research was to develop an optimization model, which is able to optimize
transponder capacity based on their parameters, namely: gain flatness, bandwidth,
linearity of amplifier, power flux density and characteristic of ground segment. The
characteristic as a function of antenna diameter, power transmit, modulation, and forward
error correction code rate. The genetic algorithm optimizer have been developed, was
able to find 8.88% higher cumulative data rate (capacity) than conventional one. Also, it
can prove that the impact of gain flatness is reducing (1.71%) the capacity of transponder.
This system needs a uniform antenna diameter of earth stations. The larger antenna of
earth station, the higher capacity of transponder.
For coming research, it is suggested to design a system that has an un-uniform diameter
antenna of earth station, and to optimize the power of transmitter and figure of merit to
support the optimal transponder capacity.
Keywords: bandwidth, optimization, power flux density, antenna diameter, gain flatness
KATAPENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kasih atas berkat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas penelitian ini dengan judul “ALGORITMA GENETIKA UNTUK MANAJEMEN TRANSPONDER SATELIT KOMUNIKASI”. Tugas penelitian dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan penyelesaian studi pada Program Studi Ilmu Komputer, Sekolah Pascasarjana IPB.
Tugas penelitian ini dapat terselesaikan atas bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Marimin, M.Sc. dan Bapak Tonda Priyanto C.Eng,M.Sc.,MIEE.,
selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membimbing dan mengarahkan penulis.
2. Para Dosen Penguji yang meluangkan waktu untuk menguji materi yang dibahas dalam tulisan ini.
3. Staf pengajar dan karyawan di Program Studi Ilmu Komputer, Sekolah Pascasarjana IPB.
4. Rekan-rekan mahasiswa yang telah memberikan banyak masukan dan saran.
5. Istri tercinta Mariani Pangaribuan S. Si. dan seluruh keluarga atas dukungan moral dan spiritual.
6. Semua pihak yang membantu yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Akhir kata semoga tulisan ini dapat memperkaya khasanah dunia penelitian dilingkungan civitas akademia IPB khususnya, dan Indonesia umumnya.
RIWAYAT HIDUP
SURATPERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam tesis saya yang berjudul:
ALGORITMA GENETIKA
UNTUK MANAJEMEN TRANSPONDER SATELIT KOMUNIKASI
Merupakan gagasan atau hasil penelitian saya sendiri, dengan arahan Komisi Pembimbing, kecuali dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Tesis ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar atau capaian akademik lainnya pada program sejenis di perguruan tinggi lain. Semua data dan informasi yang digunakan dinyatakan dengan jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, November 2005 Yang membuat Pernyataan
Judul Tesis
: Algoritma Genetika Untuk Manajemen Transponder
Satelit Komunikasi
Nama
: Yantito Simanjuntak
N R P
: G 651020124
Program Studi
: Ilmu Komputer
Menyetujui,
1.
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Marimin, M.Sc.
Tonda Priyanto M.Sc., C.Eng, MIEE.
Ketua
Anggota
Mengetahui,
2.
Ketua Program Studi 3. Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Ir.Agus Buono, M.Si., M.Komp. Prof.Dr.Ir.Sjafrida Manuwoto, M.Sc.
ALGORITMA GENETIKA
UNTUK MANAJEMEN TRANSPONDER
SATELIT KOMUNIKASI
Yantito Simanjuntak
Tesis
Sebuah karya ilmiah
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Komputer
i DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL iv
DAFTAR GAMBAR v
I. PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian 4
1.3 Ruang Lingkup 5
II. TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1SISTEM KOMUNIKASI SATELIT 6 2.1.1 Input/Output 7
2.1.2 Multiplexer/Demultiplexer 7 2.1.3 Modula si/Demodulasi 8
2.1.4 Up Converter dan Down Converter 8
2.1.5 HPA dan LNB 8 2.1.6 Link Satelit 8
2.1.7 Satelit sebagai Repeater 11 2.1.7.1Linearitas TWTA atau SSPA 13 2.1.7.2Gainflatness SSPA 14 2.2 ALGORITMA GENETIKA 22 2.2.1 Terminologi dan Defenisi 22 2.2.2 Posisi Algoritma Genetika dalam Teknik Pencarian 26 2.2.3 Operator Genetik pada String Biner 27 1. Seleksi 27
2. Crossover 29 3. Mutasi 30
2.2.4 Operator Genetik pada string float 33 2.2.5 Fungsi Objektif dan Fungsi Fitness 35
2.2.6 Terminasi GA 36 III. METODOLOGI 38
3.1Kerangka Pemikiran 38
