ANALISIS PERHITUNGAN INTERFERENSI SISTEM TERESTRIAL TERHADAP SISTEM GMPCS SATELIT GLOBALSTAR
Karlo Juliano Aer¹, -²
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom Abstrak
Penggunaan pita frekuensi yang sama pada dua sistem yang berbeda dapat menyebabkan terjadinya interferensi. Interferensi tersebut dapat juga terjadi antara sistem komunikasi terestrial dengan sistem komunikasi satelit global GMPCS (Global Mobile Personal
Communication by Satellite), yang menggunakan frekuensi operasi yang sama dengan cakupan wilayah yang saling overlap.
Dalam penulisan tugas akhir ini, akan dianalisa aspek interferensi, khususnya interferensi sistem komunikasi terestrial terhadap sistem komunikasi satelit global GMPCS. Sistem komunikasi terestrial yang dimaksud adalah sistem komunikasi gelombang mikro digital point to point yang LOS (Line Of Sight). Sistem komunikasi satelit global GMPCS merupakan pemanfaatan teknologi satelit yang memungkinkan seseorang untuk melakukan komunikasi antar personal secara mobile via satelit dengan cakupan mendunia.
Analisa perhitungan dilakukan dengan mempertimbangkan aspek geometri, faktor penguatan side lobe antena, bandwidth operasional, dan kondisi propagasi. Pemodelan perhitungan interferensi dilakukan berdasarkan perbandingan teknis dan kemungkinan interferensi yang datang dari sistem radio terestrial ke sistem GMPCS Globalstar.
Dari hasil analisis perhitungan interferensi, tampak bahwa radio terestrial cukup mengganggu terhadap satelit Globalstar. Besarnya wilayah terinterferensi cukup signifikan. Hal ini sangat sulit diatasi, kecuali kedua sistem tidak menggunakan alokasi pita frekuensi yang sama.
Kata Kunci :
Abstract
Uses of same frequency at two different system earn to cause the happening of interference. The Interference earn also be happened by among system of communications terrestrial with system of global satellite communications of GMPCS (Global Mobile Personal Communication By Satellite), using same operation frequency with region coverage which each other overlap. In this final assignment writing, will be analysed by aspect interference, specially interference of system of communications terrestrial to system of global satellite communications of GMPCS. System of such communications terrestrial is system of communications of digital microwave of point to point which LOS (Line Of Sight). System of global satellite communications of GMPCS represent technological exploiting of satellite enabling somebody to do communications usher personal in mobile via satellite with global coverage.
Analyses calculation done by considering aspect geometry, factor of reinforcement of eunuch of lobe antenna, bandwidth operational, and condition propagation. The modeling of calculation interference done pursuant to technical comparison and possibility of incoming interference from system of radio terrestrial to system of GMPCS Globalstar.
From the result of analyses calculation interference, appear that radio terrestrial enough bother to satellite Globalstar. The regional of interference enough significan. This problem is very difficult to overcome, except the both of system not use allocation of same frequency. Keywords :
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
ANALISIS PERHITUNGAN INTERFERENSI SISTEM TERESTRIAL TERHADAP SISTEM GMPCS
SATELIT GLOBALSTAR
Karlo Juliano Aer, Ir. Gideon Jonathan, Arfianto Fahmi, ST Jurusan Teknik Elektro
Sekolah Tinggi Teknologi Telkom
ABSTRAKSI
Penggunaan pita frekuensi yang sama pada dua sistem yang berbeda dapat menyebabkan terjadinya interferensi. Interferensi tersebut dapat juga terjadi antara sistem komunikasi terestrial dengan sistem komunikasi satelit global GMPCS (Global Mobile Personal Communication by Satellite), yang menggunakan frekuensi operasi yang sama dengan cakupan wilayah yang saling overlap.
Dalam penulisan tugas akhir ini, akan dianalisa aspek interferensi, khususnya interferensi sistem komunikasi terestrial terhadap sistem komunikasi satelit global GMPCS. Sistem komunikasi terestrial yang dimaksud adalah sistem komunikasi gelombang mikro digital point to point yang LOS (Line Of Sight). Sistem komunikasi satelit global GMPCS merupakan pemanfaatan teknologi satelit yang memungkinkan seseorang untuk melakukan komunikasi antar personal secara mobile via satelit dengan cakupan mendunia.
Analisa perhitungan dilakukan dengan mempertimbangkan aspek geometri, faktor penguatan side lobe antena, bandwidth operasional, dan kondisi propagasi. Pemodelan perhitungan interferensi dilakukan berdasarkan perbandingan teknis dan kemungkinan interferensi yang datang dari sistem radio terestrial ke sistem GMPCS Globalstar.
Dari hasil analisis perhitungan interferensi, tampak bahwa radio terestrial cukup mengganggu terhadap satelit Globalstar. Besarnya wilayah terinterferensi cukup signifikan. Hal ini sangat sulit diatasi, kecuali kedua sistem tidak menggunakan alokasi pita frekuensi yang sama.
ABSTRACTION
Uses of same frequency at two different system earn to cause the happening of interference. The Interference earn also be happened by among system of communications terrestrial with system of global satellite communications of GMPCS (Global Mobile Personal Communication By Satellite), using same operation frequency with region coverage which each other overlap.
In this final assignment writing, will be analysed by aspect interference, specially interference of system of communications terrestrial to system of global satellite communications of GMPCS. System of such communications terrestrial is system of communications of digital microwave of point to point which LOS (Line Of Sight). System of global satellite communications of GMPCS represent technological exploiting of satellite enabling somebody to do communications usher personal in mobile via satellite with global coverage.
Analyses calculation done by considering aspect geometry, factor of reinforcement of eunuch of lobe antenna, bandwidth operational, and condition propagation. The modeling of calculation interference done pursuant to technical comparison and possibility of incoming interference from system of radio terrestrial to system of GMPCS Globalstar.
From the result of analyses calculation interference, appear that radio terrestrial enough bother to satellite Globalstar. The regional of interference enough significan. This problem is very difficult to overcome, except the both of system not use allocation of same frequency.
I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Pada awal kemunculannya, sistem komunikasi satelit hanya digunakan sebagai jaringan transport antar sentral yang secara geografis tidak mungkin dilayani dengan jaringan terestrial atau atas dasar pertimbangan ekonomis dianggap tidak efisien. Selanjutnya, dengan adanya kemajuan teknologi yang mendukung perkembangan space
segment maupun ground segment, sistem
komunikasi satelit mulai diaplikasikan tidak hanya sebagai jaringan transport akan tetapi juga diaplikasikan sebagai jaringan akses.
Pengembangan penggunaan jaringan digital telah membawa kita pada penyediaan layanan telekomunikasi secara langsung ke end-user dalam area transnasional, regional, maupun global. Hal ini
membuat user yang bersifat mobile dapat dengan mudah mengakses setiap jenis layanan baik itu layanan akses telepon, layanan jasa multimedia;
internet, video on demand, DTH (Direct TV to Home), video conference, dan lain-lain.
Terkait dengan hal tersebut, penggunaan pita frekuensi yang sama pada dua sistem yang berbeda dapat menyebabkan terjadinya interferensi. Interferensi tersebut dapat juga terjadi antara sistem komunikasi terestrial dan sistem komunikasi satelit GMPCS yang menggunakan frekuensi operasi sama dengan cakupan wilayah yang saling overlap. Adanya interferensi ini menyebabkan penambahan daya derau noise pada peralatan penerima. Hal ini akan berpengaruh terhadap kualitas sinyal yang diperoleh dari output peralatan penerimanya. Pengaruh dari interferensi ini dapat dilihat dengan parameter C/I (carrier to interference ratio). Harga C/I tersebut berpengaruh terhadap harga C/N (carrier to noise) untuk sinyal analog dan Eb/No atau BER (bit error rate) untuk sinyal digital.
Pemanfaatan metode akses dapat mengurangi interferensi yang terjadi, karena ketahanannya terhadap interferensi terutama interferensi
bandwidth sempit (Narrow-band Interference). Dari
keuntungan pemanfaatan metode akses, diharapkan pengaruh interferensi dari sistem komunikasi terestrial tidak akan mengurangi performansi sistem komunikasi satelit GMPCS.
1.2 Perumusan Masalah
Tugas akhir ini membahas interferensi yang disebabkan oleh sistem komunikasi terestrial terhadap sistem komunikasi satelit global GMPCS, yang menyebabkan performansi kedua sistem komunikasi tersebut menurun, dalam hal ini BER. Akan ditinjau sejumlah parameter sistem komunikasi yang diperkirakan mempengaruhi BER.
1.3 Batasan Masalah
¾ Perhitungan dan analisa dilakukan berdasarkan interferensi yang datang dari sistem komunikasi terestrial terhadap sistem komunikasi satelit GMPCS, pada pita frekuensi C-band untuk feeder link,
L-band untuk frekuensi mobile uplink serta S-band untuk frekuensi mobile down link.
¾ Sistem komunikasi satelit GMPCS Globalstar berada pada orbit LEO (Low
Orbit Earth).
¾ Sistem komunikasi terestrial adalah sistem komunikasi gelombang mikro digital point
to point yang LOS.
¾ Perhitungan interferensi antara radio terestrial dengan sistem GMPCS satelit Globalstar dilakukan hanya pada satu spot
beam, yang berarti satu carrier saja.
Perhitungan dilakukan untuk berbagai sudut pandang, dalam hal ini sudut pandang ditentukan oleh sudut elevasi. Untuk sudut
pandang diasumsikan azimuth radio terestrial terhadap satelit Globalstar tepat pada vektor pointing antena radio terestrial.
1.4 Tujuan Penelitian
¾ Mengetahui apakah interferensi sistem komunikasi terestrial akan mempengaruhi performansi dari sistem komunikasi satelit GMPCS.
¾ Menghitung dan menganalisa tingkat gangguan interferensi yang terjadi antara kedua sistem komunikasi tersebut.
1.5 Metodologi Pemecahan Masalah
Metodologi yang dipakai untuk memecahkan masalah adalah metode verifikasi dengan pendekatan analisa dari studi literatur.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN BAB II : LANDASAN TEORI
BAB III : MODEL INTERFERENSI BAB IV : ANALISIS PERHITUNGAN BAB V : PENUTUP
II. LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Komunikasi Radio Terestrial
Sistem komunikasi radio terestrial adalah suatu sistem komunikasi yang dilewatkan melalui media propagasi gelombang radio pada frekuensi 1,4-50 GHz. Untuk sistem komunikasi radio di Indonesia pada umumnya lebih banyak menggunakan frekuensi dibawah 10 GHz.
Mekanisme perambatan gelombang radio ada dua macam, yaitu sistem komunikasi bebas pandang atau LOS (Line Of Sight) dan sistem komunikasi dibalik jangkauan lihat horizon (Over The Horizon) yang meliputi tropospheric scatter dan difraksi. Propagasi bebas pandang merupakan propagasi yang menghindari adanya halangan (Obstacle) pada lintasan propagasinya. Kondisi ini dapat tercapai, bila persyaratan daerah fresnel dipenuhi. Sedangkan sistem propagasi over the horizon adalah pemantulan gelombang radio pada lapisan atmosfer tertentu (difraksi) dan penghamburan (scattering) gelombang radio oleh partikel-partikel udara pada lapisan troposfer (tropospheric scatter). Dalam penulisan ini, akan lebih ditekankan pada uraian mengenai hubungan radio terestrial bebas pandang atau LOS.
2.1.1 Redaman Ruang Bebas (Free Space Loss)
Redaman ruang bebas atau free space loss (FSL) merupakan penurunan daya gelombang radio selama gelombang tersebut merambat di ruang bebas. Rugi-rugi ini dipengaruhi oleh besarnya
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
reg
l
159,75 dB horisond
29,05 km FSLl
129,65 dB)
(
Y
RT TxG
− 20 dB)
(
Y
UTsG
-15 dB)
( X
F
-35,1 dB Jarak loss difraksi 41 kmJarak total terinterferensi 70,05 km Luas wilayah terinterferensi 3854 km2
Dari hasil perhitungan, terlihat bahwa luas wilayah yang terganggu oleh 1 radio terestrial cukup besar. Untuk frekuensi carrier 2491,75 MHz saja, di Indonesia ada sekitar 70 buah. Untuk 70 radio terrestrial tersebut akan menghasilkan luas wilayah terinterferensi sekitar 0,27 juta km2. Ini jika dibandingkan dengan total area Indonesia yaitu sekitar 1,9 juta km2, maka sekitar 14,2 % wilayah Indonesia tidak dapat mempergunakan sistem GMPCS UTs Globalstar.
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Perhtiungan interferensi antara sistem GMPCS satelit Globalstar dengan sistem terestrial mempertimbangkan aspek geometri, penguatan side lobe antena, kondisi propagasi, dan bandwidth operasional kedua sistem.
2. Dari analisis power link budget kedua sistem diperoleh kriteria parameter interferensi sebagai berikut:
9 (C/Io)reg pada satelit Globalstar sebesar 59,53 dBHz per spot
beam.
9 (Io/No)reg pada user terminal Globalstar sebesar 2,3 dB
3. Dari hasil perhitungan interferensi antara 2 sistem dibandingkan dengan parameter interferensi diatas diperoleh:
9 Interferensi dari radio terestrial ke satelit Globalstar diperoleh bahwa radio terestrial mengganggu 1 spot
beam satelit selama 30 dengan tingkat gangguan sampai 2 dB, dengan gangguan berlangsung dalam waktu kurang lebih 1 menit oleh satu radio terestrial saja. 9 Interferensi dari radio terrestrial ke
UTs Globalstar diperoleh luas wilayah terinterferensi untuk frekuensi carrier 2491,75 MHz sebesar 0,27 juta km2, atau sekitar 14,2 % wilayah Indonesia terganggu.
5.2 Saran
1. Bagi regulator spektrum frekuensi di Indonesia sebaiknya mempertimbangkan kodisi spektrum frekuensi di Indonesia sebelum menyetujui penggunaan suatu sistem lain yang masuk ke Indonesia.
2. Diharapkan dilakukan lagi analisis perhitungan interferensi yang datang dari satelit Globalstar ke sistem terestrial. Dan juga sistem komunikasi lainnya khususnya yang global yang sedang dan akan beroperasi di Indonesia, yang menggunakan spektrum frekuensi yang ada di Indonesia. Dengan berpindahnya posisi satelit Globalstar baik dalam orbit maupun posisi ascending node maka kondisi interferensi terburuk pasti terjadi. Dengan tingkat gangguan seperti dalam analisa, maka tidak ada yang dapat dilakukan kecuali sistem Globalstar dengan sistem terestrial tidak menggunakan frekuensi yang sama.
DAFTAR PUSTAKA
[Dalgleish’89] Dalgleish, D. I, “An Introduction to
Satellite Communications”, IEE
Telecommunications series 20, London, 1989.
[Freeman’97] Freeman, Roger. L, “Radio System
Design for Telecommunications” 2nd
edition, John Wiley & Sons Inc., New York, 1997.
[Freeman’98] Freeman, Roger. L, “Telecommunications Transmission
Handbook” 4th edition, John Wiley & Sons Inc., New York, 1998. [GDJ’01] Jonathan, Gideon, “Diktat Kuliah
Sistem Komunikasi Satelit”, Lab. Transmisi STT Telkom, Bandung, 2001.
[GDJ’00] Jonathan, Gideon, “Diktat Kuliah Perencanaan Radio Terestrial”, Lab. Transmisi STT Telkom, Bandung, 2000
[Rec.ITU F.699-4] Reference Radiation Patterns for Line of Sight Radio Relay System Antennas for Use in Coordination Studies and Interference Assessment in The Frequency Range from 1 to about 40 GHz
[Rec. ITU F.1108-1] Determination of The Criteria to Protect Fixed Service Receivers from The Emissions of Space Stations Operating in Non-Geostationary Orbits in Shared Frequency Bands
[Rec. ITU P.526-5] Propagation by Diffraction Over Spherical Earth
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
reg
l
159,75 dB horisond
29,05 km FSLl
129,65 dB)
(
Y
RT TxG
− 20 dB)
(
Y
UTsG
-15 dB)
( X
F
-35,1 dB Jarak loss difraksi 41 kmJarak total terinterferensi 70,05 km Luas wilayah terinterferensi 3854 km2
Dari hasil perhitungan, terlihat bahwa luas wilayah yang terganggu oleh 1 radio terestrial cukup besar. Untuk frekuensi carrier 2491,75 MHz saja, di Indonesia ada sekitar 70 buah. Untuk 70 radio terrestrial tersebut akan menghasilkan luas wilayah terinterferensi sekitar 0,27 juta km2. Ini jika dibandingkan dengan total area Indonesia yaitu sekitar 1,9 juta km2, maka sekitar 14,2 % wilayah Indonesia tidak dapat mempergunakan sistem GMPCS UTs Globalstar.
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Perhtiungan interferensi antara sistem GMPCS satelit Globalstar dengan sistem terestrial mempertimbangkan aspek geometri, penguatan side lobe antena, kondisi propagasi, dan bandwidth operasional kedua sistem.
2. Dari analisis power link budget kedua sistem diperoleh kriteria parameter interferensi sebagai berikut:
9 (C/Io)reg pada satelit Globalstar sebesar 59,53 dBHz per spot
beam.
9 (Io/No)reg pada user terminal Globalstar sebesar 2,3 dB
3. Dari hasil perhitungan interferensi antara 2 sistem dibandingkan dengan parameter interferensi diatas diperoleh:
9 Interferensi dari radio terestrial ke satelit Globalstar diperoleh bahwa radio terestrial mengganggu 1 spot
beam satelit selama 30 dengan tingkat gangguan sampai 2 dB, dengan gangguan berlangsung dalam waktu kurang lebih 1 menit oleh satu radio terestrial saja. 9 Interferensi dari radio terrestrial ke
UTs Globalstar diperoleh luas wilayah terinterferensi untuk frekuensi carrier 2491,75 MHz sebesar 0,27 juta km2, atau sekitar 14,2 % wilayah Indonesia terganggu.
5.2 Saran
1. Bagi regulator spektrum frekuensi di Indonesia sebaiknya mempertimbangkan kodisi spektrum frekuensi di Indonesia sebelum menyetujui penggunaan suatu sistem lain yang masuk ke Indonesia.
2. Diharapkan dilakukan lagi analisis perhitungan interferensi yang datang dari satelit Globalstar ke sistem terestrial. Dan juga sistem komunikasi lainnya khususnya yang global yang sedang dan akan beroperasi di Indonesia, yang menggunakan spektrum frekuensi yang ada di Indonesia. Dengan berpindahnya posisi satelit Globalstar baik dalam orbit maupun posisi ascending node maka kondisi interferensi terburuk pasti terjadi. Dengan tingkat gangguan seperti dalam analisa, maka tidak ada yang dapat dilakukan kecuali sistem Globalstar dengan sistem terestrial tidak menggunakan frekuensi yang sama.
DAFTAR PUSTAKA
[Dalgleish’89] Dalgleish, D. I, “An Introduction to
Satellite Communications”, IEE
Telecommunications series 20, London, 1989.
[Freeman’97] Freeman, Roger. L, “Radio System
Design for Telecommunications” 2nd
edition, John Wiley & Sons Inc., New York, 1997.
[Freeman’98] Freeman, Roger. L, “Telecommunications Transmission
Handbook” 4th edition, John Wiley & Sons Inc., New York, 1998. [GDJ’01] Jonathan, Gideon, “Diktat Kuliah
Sistem Komunikasi Satelit”, Lab. Transmisi STT Telkom, Bandung, 2001.
[GDJ’00] Jonathan, Gideon, “Diktat Kuliah Perencanaan Radio Terestrial”, Lab. Transmisi STT Telkom, Bandung, 2000
[Rec.ITU F.699-4] Reference Radiation Patterns for Line of Sight Radio Relay System Antennas for Use in Coordination Studies and Interference Assessment in The Frequency Range from 1 to about 40 GHz
[Rec. ITU F.1108-1] Determination of The Criteria to Protect Fixed Service Receivers from The Emissions of Space Stations Operating in Non-Geostationary Orbits in Shared Frequency Bands
[Rec. ITU P.526-5] Propagation by Diffraction Over Spherical Earth
[RPA’99] Pudjiastuti, Rina, “Diktat Kuliah Perencanaan Radio Terestrial”, Lab. Transmisi STT Telkom, Bandung, 1999.
[Roddy’96] Roddy, Dennis, “Satellite
Communications” 2nd edition, McGraw-Hill Companies Inc., Singapore, 1996.
[Rosmansyah’99] Rosmansyah, Yusep, “Diktat Kuliah Sistem Komunikasi Satelit”, Lab. Sinyal & Sistem ITB, Bandung, 1999.
[Tri T.Ha’90] Tri, T. Ha, “Digital Satellite
Communications” 2nd edition, McGraw-Hill Companies Inc., Singapore, 1990.
[Winch’93] Winch, Robert. G, “Telecommunication
Transmission System”,
McGraw-Hill Companies Inc., Singapore, 1993.
[www.globalstar.com] Globalstar’s website, at URL http://www.globalstar.com
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
