TUGAS BESAR
KOMUNIKASI SATELIT
ANALISIS TRANSPONDER SATELIT PALAPA D BERDASARKAN CARIER TO NOISE DENSITY RATIO (C/N)
VSAT-IP
Disusun sebagai Tugas Besar
Pada Matakuliah Sistem Komunikasi Satelit
DISUSUN OLEH : Shelly Nurjanah
(16101150)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO
INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM JL. D.I. PANJAITAN 128 PURWOKERTO
2019
BAB I PENDAHULUAN
I.1. LATAR BELAKANG
Sistem komunikasi satelit mempunyai peranan penting dalam kemajuan perkembangan dunia telekomunikasi saat ini. Sistem komunikasi satelit mampu bersaing dengan sistem komunikasi radio terrestrial maupun serat optik. Hal ini dikarenakan mampu menjangkau daerah yang tidak dapat dijangkau radio terrestrial. Selain itu bandwidth-nya lebar, sehingga dapat digunakan pada komunikasi digital dengan bit rate yang besar.
Sistem komunikasi satelit mempunyai prinsip dasar sebagai sistem komunikasi radio dengan satelit sebagai stasiun pengulang atau repeater.
Salah satu kemajuan teknologi dalam bidang komunikasi satelit adalah ditemukannya Sistem Komunikasi Stasiun Bumi atau lebih dikenal dengan istilah Verry Small Aperture Terminal (VSAT). VSAT adalah singkatan dari Verry Small Aperture Terminal, di mana merupakan terminal bumi yang dapat digunakan dalam komunikasi data, suara dan video melalui satelit. VSAT-IP memiliki kelebihan diantaranya biaya kompetitif untuk mendukung efisiensi perkembangan bisnis, layanan terintegrasi, jaringan yang handal dan aman, kualitas layanan terjamin, dan fleksibilitas serta kapasistas bandwidth mencapai 2 Mbps. Konfigurasi sistem VSAT-IP dapat berupa star atau mesh dengan suatu sistem HUB dan sejumlah remote.
Dalam hal ini Satelit yang digunakan adalah Satelit Palapa D. Satelit Palapa D dibuat oleh Thales Alenia Space-Prancis, diluncurkan dengan roket China Long March 3B pada 31 Agustus 2009. Setelah sukses orbit, satelit beroperasi secara komersial di slot orbit 113E sejak 14 November 2009. Satelit Palapa D memiliki transponder lebih banyak dibanding sebelumnya (40 dibanding 36 milik Satelit Palapa C2) dan memiliki jangkauan dan tenaga yang lebih banyak. Memiliki peak 45 dBW EIRP, transponder C-band menjangkau seluruh Indonesia, ASEAN, Australia, serta beberapa Negara Timur Tengah. Terdapat 5 transponder Ku-band
mencakup Indonesia dan Negara tetangga dengan dilengkapi tenaga hingga 53 dBW.
Satelit Palapa D tidak hanya melayani penyiaran saja tetapi akses internet, VSAT, dan backhaul selular. Frekuensi yang digunakan pada komunikasi satelit disusun dalam bentuk kanal-kanal yang disebut dengan transponder. Satelit Palapa D memiliki 40 transponder yang terdiri dari 24 transponder C-band, 11 transponder Extended C-band dan 5 transponder Ku-band.
Pada operasional terjadi beberapa masalah yang muncul pada sistem komunikasi satelit terhadap VSAT-IP. Masalah yang muncul diantaranya terhadap kinerja VSAT-IP dan masalah terhadap transponder. Dalam masalah terhadap kinerja VSAT-IP diantaranya terdapat pada kualitas sinyal dan kualitas service. Pada kualitas sinyal yang mempengaruhi kinerja VSAT-IP diantaranya adalah polarisasi, interferensi, gejala perangkat, cuaca dan obstacle, sedangkan pada kualitas service yang mempengaruhi kinerja VSAT-IP diantaranya adalah trafik, pita sharing bandwidth, dan virus. Sedangkan masalah yang muncul terhadap transponder diantaranya adalah maksimal power, saturasi, dan cross polarization.
Rekomendasi ITU-T mengenai availability minimum 99,80%, dengan permasalahan yang timbul diatas untuk meningkatkan availability perlu dilakukan proses optimalisasi. Proses optimalisasi yang dilakukan diantaranya melakukan perhitungan link budget, dimana parameter yang mempengaruhi optimalisasi link budget adalah Carier to Noise Density Ratio (C/N) dan parameter-parameter lain pada link.
I.2. TUJUAN
Dapat mengoptimalkan link budget menggunakan parameter Carier to Noise Density Ratio (C/N) pada satalit Palapa D.
I.3. RUMUSAN MASALAH
Rumusan masalah dalam makalah ini adalah menganalisa tingkat keefektifan link budget menggunakan Carier to Noise Density Ratio (C/N) pada satalit Palapa D untuk meningkatkan availability.
BAB II TINJAUAN TEORI
2.1 SISTEM KOMUNIKASI SATELIT
Dalam menjalankan sistem komunikasi sebuah komunikasi satelit, ada dua elemen dasar yang ikut berperan di dalamnya mereka yaitu Stasiun Bumi (Ground Segment) dan Satelit (Space Segment). Stasiun bumi akan mengirimkan sinyal informasi ke arah satelit denggan menggunakan frekuensi yang dinamakan frekuensi Up Link dan sebaliknya satelit sebagai Repeater tunggal di luar angkasa akan meneruskan sinyal informasi ke arah tujuan dengan menggunakan frekuensi Downlink[1].
Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Komunikasi Satelit 2.2 VERY SMALL APPERTURE TERMINAL (VSAT)
Komunikasi VSAT merupakan suatu konsep dalam sistem telekomunikasi Indonesia dengan menggunakan satelit sebagai media utamanya. VSAT banyak dipakai dalam berbagai aplikasi karena teknologi ini mampu menyediakan pelayanan yang benar-benar terintegrasi untuk jaringan pemakai. Secara umum VSAT terdiri dari dua bagian yaitu outdoor unit (ODU) sebuah transceiver yang diletakkan ditempat terbuka sehingga dapat secara langsung menerima sinyal dari satelit dan sebuah piranti yang diletakkan dalam ruangan (IDU) untuk menghubungkan transceiver dan piranti komunikasi pengguna akhir (end user), seperti komputer, LAN, telepon atau PABX [2].
2.3 KOMPONEN JARINGAN VSAT
Seperti telah diuraikan sebelumnya bahwa pada komunikasi VSAT terdiri dari Hub Station, Remote Station dan Satelit sebagai berikut :
2.3.1 Hub Station
Hub Station berfungsi mengontrol seluruh operasi jaringan komunikasi. Terdapat sebuah server Network Management System (NMS)
yang berfungsi untuk memonitor dan mengontrol jaringan komunikasi yang terintegrasi dengan perangkat keras maupun lunak. Operator dapat mengakses server NMS untuk memonitor, memodifikasi dan men- download informasi konfigurasi individual ke masing-masing VSAT. Dimana NMS workstation terletak pada user data center.
Hub Station terdiri atas Radio Frequency (RF), Intermediate Frequency (IF) dan peralatan Baseband. Peralatan RF meliputi antena, High Power Amplifier (HPA), Low Noise Amplifier (LNA) dan Up-Down Converter. Sementara peralatan IF dan Baseband meliputi IF Combiner/Devider, Modulator dan Demodulator, peralatan pemeroses untuk antar muka channel satelit dan antar muka peralatan pelanggan.
2.3.2 Remote station
Remote Station merupakan perangkat yang terdapat di site pelanggan yang meliputi unit outdoor (ODU), unit indoor (IDU) dan Inter Facility Link (IFL) [3].
2.3.3 Outdoor Unit (ODU)
ODU adalah sebuah transceiver yang diletakkan ditempat terbuka sehingga dapat secara langsung menerima sinyal dari satelit. ODU terdiri atas antena dan Radio Frequency Transmitter (RFT) yang terdiri dari Low Noise Amplifier (LNA), Solid Stated Power Amplifier (SSPA), Up/Down Converter [3].
2.3.4 Indoor Unit (IDU)
Modem VSAT merupakan perangkat indoor yang berfungsi sebagai modulator dan demodulator. Modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi kedalam sinyal IF membawa yang dihasilkan oleh synthesizer.
Frekuensi IF besarnya mulai dari 52 MHz sampai 88 MHz dengan frekuensi center 70 MHz. Sedangkan demodulasi adalah proses memisahkan sinyal informasi digital dari sinyal IF dan meneruskannya ke perangkat terestrial yang ada.
2.3.5 Satelit
Satelit merupakan suatu repeater yang berfungsi untuk menguatkan sinyal dari stasiun bumi dan memancarkannya kembali frekuensi yang
berbeda ke stasiun bumi penerima. Jalur pada setiap kanal dari antena penerima ke antena pemancar didalam satelit disebut transponder satelit.
Selain itu untuk menguatkan sinyal, transponder juga berfungsi sebagai isolasi terhadap kanal RF frekuensi lainnya. Untuk memberikan daya keluaran yang baik, transponder menggunakan suatu sistem penguat seperti Solid State Power Amplifier (SSPA) atau Travelling Wave Tube Amplifier (TWTA) [1].
2.3.6 Trasnponder Satelit
Satelit berfungsi sebagai stasiun relay yang menerima, memproses dan memancarkan kembali sinyal komunikasi radio. Pada setiap Satelit terdapat transponder yang berfungsi untuk membawa informasi berupa suara, gambar dan video. Setiap transponder satelit mempunyai lebar bandwidth yang berbeda-beda. Frekuensi yang digunakan pada komunikasi satelit disusun dalam bentuk kanal-kanal yang disebut dengan transponder. Satelit Palapa D memiliki 40 transponder yang terdiri dari 24 transponder C-band, 11 transponder Extended C-band dan 5 transponder Ku-band [4].
2.3.7 Protocol TCP/IP
TCP/IP merupakan protocol yang didesain untuk melakukan fungsi- fungsi komunikasi data pada jaringan komputer (LAN/WAN). Protocol TCP/IP menjadi protocol komunikasi data yang fleksibel dan dapat dengan mudah diterapkan di setiap jenis komputer dan interface jaringan, karena sebagian besar isi kumpulan protocol ini tidak spesifik terhadap satu komputer atau peralatan jaringan tertentu.
2.4 PERHITUNGAN LINK BUDGET
Perhitungan link budget dalam sistem komunikasi satelit ini digunakan untuk menilai dan menganalisa kelayakan kualitas link transmisi satelit tersebut. Hasil akhir perhitunggan akan memperlihatkan presentase daya dan bandwidth yang digunakan oleh sistem tersebut, serta pengaruh parameter yang dipakai agar didapatkan kualitas link yang paling maksimum.
BAB III ANALISA
3.1 LETAK GEOGRAFIS ANTENA VSAT-IP
Dalam makalah ini akan membahas mengenai Proses Optimalasisi Verry Small Aperture Terminal (VSAT) IP pada Bank Sumut Medan yang terletak di Jalan Setiabudi Medan dengan posisi koordinat 3,33o Lintang Utara 98,33o Bujur Timur. Adapun gambar 3.1 Tampilan Peta Posisi Bank Sumut Setiabudi Medan.
Gambar 3.1 Tampilan Posisi VSAT IP
3.2 VSAT IP LINK CIKARANG (HUB) – MEDAN (REMOTE)
Very Small Apertur Terminal (VSAT) IP Link Cikarang (Hub) – Medan (Remote) pada makalah ini menggunakan aplikasi perbankan pada Bank Sumut Setiabudi Medan. Untuk menjaga dan mengantisipasi perkembangan link telekomunikasi tersebut, maka akan dibahas suatu Analisis Proses Optimalisasi Very Small Aperture Terminal (VSAT) IP Link Cikarang-Medan dengan alokasi pengamatan pada Satelit Palapa D pada transponder 6 Extended Horizontal (EH) dengan RF Frekuensi sisi Uplink 6645 MHz dan untuk sisi Downlink 3620 MHz.
3.3 DATA SPESIFIKASI TEKNIS SATELIT PALAPA D DAN WILAYAH CAKUPAN (FOOTPRINT)
Satelit Palapa D merupakan satelit dengan coverage untuk alokasi C-Band yaitu wilayah ASEAN Beam, Asia Beam dan untuk alokasi Ku-Band yaitu wilayah Indonesia Beam. Footprint ini dapat membantu dalam mengetahui EIRP (dBW) dan G/T (dB/K) satelit, berdasarkan perumusan link budget maka dapat dilakukan Analisis Proses Optimalisasi link Very
Small Aperture Terminal (VSAT) IP. Analisis ini dimulai dari mengacu data teknis Satelit Palapa D. Tabel 3.1. Merupakan tabel Spesifikasi Teknis Satelit Palapa D.
Tabel 3.1 Spesifikasi Teknis Satelit Palapa D
Adapun data EIRP dan G/T yang terukur khususnya pada wilayah Kota Medan sebagai berikut :
a) EIRPSAT = ± 40.5 dBW b) G/T =± 1 dB/oK
3.4 PARAMETER HUB STATION, REMOTE STATION, DAN SATELIT PALAPA D
Dalam Sistem Komunikasi Satelit Parameter Hub Station memiliki fungsi yang sangat penting dalam perhitungan Link Budget yaitu menentukan spesifikasi teknis stasiun bumi, Parameter Remote Station memiliki peran yang penting dalam perhitungan Link Budget yaitu sebagai tolak ukur kehandalan dan performansi Very Small Aperture Terminal (VSAT) IP dari sisi pelanggan, dan Parameter Satelit juga memiliki peran yang sangat penting dalam perhitungan Link Budget yaitu sebagai penentu parameter salah satunya adalah Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) satelit sesuai dengan geografi wilayah yang sudah dibagi berdasarkan footprint.
3.5 CARRIER TO NOISE RATIO (C/N)
Carrier to Noise Ratio (C/N) adalah parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas keseluruhan link. Untuk mencari Carrier to Noise Ratio (C/N) pada sisi Uplink sebagai berikut.
C/Nup (dB) = EIRPSB HUB – LTotal +G/TSAT – K – 10 log Bn
C/Nup (dB) = EIRPSB HUB–(LFS+LRAIN+LSAL+LANT)+G/TSAT –K–10 log Bn C/Nup (dB) = 46,078–(199,58+2,977+2+0,5)+1–(-228,6)–10 log (1,6 x 106 Hz) C/Nup (dB) = 46,078 – (205,057)+ 1 – (-228,6) – 62,04
C/Nup (dB) = 46,078 – (205,057)+ 1 + 228,6 – 62,04 C/Nup (dB) = 8,581 dB
Sementara untuk menghitung Carrier to Noise Ratio (C/N) pada sisi Downlink sebagai berikut.
C/Ndo (dB) = EIRPSAT– LTotal +G/TSAT – K – 10 log Bn
C/Ndo (dB) = EIRPSAT–(LFS+LRAIN+LSAL+LANT)+G/TSAT –K–10 log Bn
C/Ndo (dB) = 40,5 – (194,8+3,101 +2+0,5)+11,28 –(-228,6)– 10log (1,6 x 106 Hz)
C/Ndo (dB) = 40,5 – (200,401) + 11,28 – (-228,6) – 62,04 C/Ndo (dB) = 40,5 – (200,401) + 11,28 + 228,6 – 62,04 C/Ndo (dB) = 17,939 dB
Dengan hasil perhitungan [C/N] total sebagai berikut.
𝑐
𝑁𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙=[((𝐶
𝑁)𝑈𝑝𝑙𝑖𝑛𝑒−1 + (𝐶
𝑁)𝐷𝑜𝑤𝑛𝑙𝑖𝑛𝑘−1 ]-1
𝑐
𝑁𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙=10 log 1
(𝑁𝐶)𝑈𝑝𝑙𝑖𝑛𝑒−1 +(𝑁𝐶)𝐷𝑜𝑤𝑛𝑙𝑖𝑛𝑘−1
𝑐
𝑁𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙=10 log 1
10−0,9591+10−1,7939 𝑐
𝑁𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙=10 log 1
0,138643655+0,016073113 𝑐
𝑁𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙=10log (6,463427924)
𝑐
𝑁𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙=8,10 dB
Berdasarkan hasil perhitungan didapat nilai [C/N]Total adalah 8,10 dB yang termasuk dalam optimasi cukup baik untuk daerah tersebut.
BAB IV KESIMPULAN
Adapun Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah yang telah dibahas antara lain :
1. Keoptimalan sistem VSAT IP dihitung berdasarkan [C/N]TOT, 2. [C/N]TOT yang di dapat pada makalah ini adalah 8,10 dB.
3. Berdasarkan optimalisasi link VSAT IP dengan analisis perhitungan dan parameter yang tersedia sudah cukup baik.
DAFTAR PUSTAKA
[1] I. MPB dan W. Pamungkas, Sistem Komunikasi Satelit, Purwokerto:
Penerbit Andi, 2014.
[2] C. H. Manurung, “PERBANDINGAN TIPE MAC PADA JARINGAN VSAT MESH DENGAN NS-2,” Universitas Diponegoro , 2007.
[3] T. A. Susanti, “Analisa Kehandalan Jaringan VSAT IP Ditinjau Dari Delay, Data Rate dan Service Level,” Jurnal Universitas Indonesia, 2010.
[4] R. Dennis, Satellite Communication.Prentice Third Edition, New York:
McGraw-Hill, 2001.
