Peran Satelit Komunikasi
Oleh
Dr. Suryadi Siregar DEA
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Insitut Teknologi Bandung
Orasi Ilmiah:
Wisuda III - Sekolah Tinggi Manajemen
Informatika dan Komputer.
STMIK, Bandung Bali
____________________________________
1 Pengantar
Yth,
1. Koordinator kopertis wilayah 8 2. Pimpinan APTISI wilayah 8
3. Pimpinan Yayasan STMIK Bandung Bali
4. Ketua Senat, Anggota Senat, dosen, karyawan dan mahasiswa STMIK Bandung Bali
5. Pimpinan PTS, instansi sipil dan militer 6. Wisudawan/wisudawati
7. Undangan dan hadirin
Selamat pagi Om swastiatsu
Salam sejahtera bagi kita semua Assalammualaikum Wr.Wb
Pertama-tama marilah kita panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang atas rahmat dan karunia Nya kita dapat berkumpul disini.
Hadirin yang saya hormati pada kesempatan yang berbahagia ini izinkan saya menyampaikan Orasi Ilmiah dengan judul ”Peran Satelit Komunikasi” dengan harapan informasi singkat ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Mengenal Satelit Komunikasi
Pertanyaan pertama yang mungkin muncul ketika Indonesia memutuskan untuk menggunakan satelit dalam sistim komunikasi adalah: Manfaat apa yang ditawarkan oleh suatu Satelit ? Keuntungan apa saja yang diperoleh dengan adanya satelit? serta masih banyak pertanyaan lainnya yang bisa saja muncul kemudian
Satelit mempunyai sifat yang universal, dengan banyak kelenturan dalam aplikasinya, efisien dalam biaya, dan mampu menjawab dalam 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 salah satu 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;
2 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 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
3. Reliable, handal dan dapat dipercaya. Satelit merupakan sarana yang bisa membantu kebutuhan dunia usaha untuk melakukan kominikasi 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;
3 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 tentang 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 dari 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
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
4 Selatan difungsikan untuk satelit komunikasi. Tidak seperti satelit GEO yang orbitnya berbentuk lingkaran, satelit tipe MEO mempunyai orbit berbentuk elips
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. Satelit dapat merangkum sepertiga kawasan permukaan Bumi, sehingga memberikan peluang lebih banyak dalam pemanfaatannya, dibandingkan dengan jaringan komunikasi berbasis di Bumi (earthly )
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
Arsitektur Satelit
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’ BujurTimur, ditulis, 3040 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
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
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
6 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
Gb. 1 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
Gb.2
Mobile Antenna Service
7 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
Cara kerja pelaluan informasi disampaikan pada Gb.3
Gb.3 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,
Gb.4
Mesh Network
Jaringan Mesh umumnya digunakan untuk saluran telpon, baik nasional maupun internasional, khusus dirancang untuk daerah pinggiran(rural telephony)
8 Gb.5
Untuk mengetahui dengan baik cara, memanfaatkan satelit tentu saja pengetahuan tentang gerak, lintasan dan desain orbit menjadi penting. Berikut disampaikan beberapa contoh satelit yang pernah dibuat orang.
10 Tabel. 2-3 Nama satelit, informasi tentang orbit, misi utama yang diemban dan
instrumen yang dibawa ( download 19 Februari 2008 dari
ADEOS/RIS Earth
Sensing 98.6° 0.000 815 815 101 6. Apollo 15 Hadley
Rille
ETALON-1 Space
11 Lanjutan Tabel. 2.3
19.
GLONASS(49-ADEOS/RIS Earth
Sensing 98.6° 0.000 815 815 101 28. Apollo 15 Hadley
Rille
ETALON-1 Space
12
RESURS-01-3 Earth
Sensing 97.9° 0.000 675 675 98
TOPEX/Poseidon Earth
Sensing 66° 0.000 1,350 1,350 112 55.
WESTPAC-1 Geodynamic
s 98° 0.0 835 835 101
56.
ZEYA Satellite
Percobaan 97.27° 0.000 471 499 94
Global Positioning System (GPS), Tipe Orbit dan Misi
14 Gb 5-2 Global Positioning System(GPS). GPS Seorang prajurit yang dilengkapi dengan perangkat hand-held receiver membentuk konfigurasi triangualsi dengan konstelasi satelit. Memberikan peluang bagi prajurit dilapangan untuk menentukan posisi dengan ketelitian sampai beberapa meter dan untuk objek bergerak yang ada dipermukaan Bumi ketelitian dapat mencapai sampai m/detik .GPS dipandu oleh 24 satelit yang mengorbit Bumi
Mengakhiri orasi ini izinkan saya menyampaikan pesan kepada Wisudawan-wisudawati yang saya cintai.
Saudara sebagai generasi muda hendaknya dapat menggunakan ilmu pengetahuan sebagai alat untuk memilah mana yang baik dan mana yang tidak baik. Sebagai seorang yang terdidik hendaklah saudara dapat memegang tiga perkara berikut;
1. Memandang pendidikan sebagai sesuatu yang menyeluruh dan berjalan sepanjang hayat, dimana hakekat dari pendidikan itu adalah usaha untuk mentransmisikan kebudayaan. Ia harus dapat meningkatkan daya pikir, mengembangkan bakat dan keperibadian yang kuat, menumbuhkan kemampuan hidup bermasyarakat meningkatkan pengetahuan tentang pokok-pokok pikiran dan permasalahan zaman. 2. Ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang dengan pesat, acap kali menimbulkan
perubahan yang sukar diantisipasi. Spesialisasi semakin menajam, oleh sebab itu kita tidak saja perlu menguasai materi pengetahuan tetapi juga harus dapat memahami sistematika dan struktur ilmu pengetahuan itu, serta cara-cara pendekatan dan metodologinya. Sangatlah penting untuk mengembangkan daya pikir agar dapat menelaah sesuatu secara sistematis, taat azas dan berpikir secara terstruktur.
3. Ilmu pengetahuan itu bersifat universal, merupakan milik masyarakat umum, dikembangkan oleh semangat ingin tahu serta digali oleh kecendrungan menyoal sesuatu yang belum jelas. Keahlian dan kemahiran dalam ilmu pengetahuan menuntut sikap ilmiah yakni menjunjung tinggi objektifitas, terbuka dalam menerima hal baru, rasional serta cendrung untuk selalu mempertanyakan segala sesuatu, tanpa harus cepat merasa puas.
15 Om santi-santi om
Wabillahi taufik walhidayah. Wassalammualaikum Wr.Wb
Daftar Pustaka
Celletti, A., Ferraz Mello, S., Henrard, J., Modern Celestial Mechanics: From Theory to Applications, Springer, 2002.
Monten Bruck,O,and Gill,E., Satellite Orbits: Models, Methods and Applications, Springer-verlaag, Berlin, 2001.
