PERBANDINGAN KINERJA JARINGAN VERY SMALL APERTURE TERMINAL BERDASARKAN DIAMETER ANTENA PELANGGAN DI
PASIFIK SATELIT NUSANTARA MEDAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana ( S-1 ) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh :
AKBAR PARLIN NIM : 110422035
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Jaringan kabel kurang sesuai untuk menghubungkan sistem komunikasi yang terpisah jauh secara geografis disebabkan proses instalasi yang tidak efesien dan membutuhkan dana yang cukup besar. Oleh karena itu, dibutuhkan teknologi alternatif seperti Very Small Aperture Terminal (VSAT). Namun demikian, VSAT rentan terhadap interferensi, kelemahan perangkat maupun redaman yang dapat menurunkan kinerja jaringan VSAT. Tugas Akhir ini menganalisis perbandingan kinerja jaringan VSAT berdasarkan diameter antena pelanggan di Pasifik Satelit Nusantara (PSN) Medan, dengan parameter kinerja meliputi Energy Bit to Noise Density Ratio (Eb/No), Energy Symbols per Noise (Es/No), Latency dan Link Availability.
Dari analisis matematis, level sinyal Eb/No dan Es/No untuk diameter antena 1,2 meter sebesar 7,36 dB dan 9,13 dB, sedangkan untuk diameter antena 1,8 meter sebesar 15,74 dB dan 17,51 dB. Sementara itu, besar Latency dari kedua diameter antena VSAT sebesar 239,7 ms. Berdasarkan data yang ada, level sinyal Eb/No dan Es/No untuk diameter antena 1,2 meter sebesar 3,8 dB dan 7 dB, sedangkan untuk diameter antena 1,8 meter sebesar 7.9 dB dan 10 dB. Sementara itu, besar Latency untuk diameter antena 1,2 meter sebesar 925 ms, sedangkan untuk diameter antena 1,8 meter sebesar 740 ms. Link Availability pada perhitungan link budget VSAT sebesar 99,99 % , sedangkan Link Availability
yang dijadikan Standar Operasional Prosedur (SOP) PSN Medan sebesar 99,5 %. Dari hasil yang diperoleh, disimpulkan kinerja jaringan VSAT untuk diameter antena 1,8 meter lebih baik jika dibandingkan dengan diameter antena VSAT 1,2 meter.
Kata kunci : Jaringan Kabel, VSAT, Energy Bit to Noise Density Ratio
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat yang telah diberikan-Nya, penulis mampu dan tabah menghadapi segala cobaan, halangan dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini sehingga penulis dapat menyelesaikan tepat pada waktunya. Tidak lupa pula, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ayah dan Ibu atas segala doa dan dukungan baik moril maupun materil yang telah diberikan selama ini.
Tugas Akhir ini dibuat dengan maksud dan tujuan untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan Program Sarjana (S-1) Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah Perbandingan Kinerja Jaringan Very Small Aperture Terminal Berdasarkan Diameter Antena Pelanggan Di Pasifik Satelit Nusantara Medan.
Selama penulis menjalani pendidikan di Universitas Sumatera Utara hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih banyak kepada :
1. Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Rahmad Fauzi, ST. MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara.
3. Ali Hanafiah Rambe, ST. MT, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.
4. Seluruh staf pengajar dan administrasi Jurusan Teknik Elektro khususnya Program Studi Teknik Telekomunikasi atas bimbingan dan nasehat yang diberikan selama masa akademik di Universitas Sumatera Utara.
5. Andi Handoko, ST, selaku staf karyawan PT. PSN Medan yang telah banyak membantu dalam pengumpulan data yang dibutuhkan dalam pembuatan Tugas Akhir ini.
6. Teman-teman Teknik Telekomunikasi angkatan 2011, yaitu : Sopian, Hadianto, Dedi R, Karmanto, Alma, Rizky, Hakim, Adit, Hendra, Panji,
Yopie, Ebie, Lani, Mimin, Sabet, Mediska, Lucky, Mutiara dan lainnya yang tidak dapat disebutkan namanya yang telah banyak mendukung dalam pembuatan Laporan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi perbaikan dan kesempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkannya dan dapat menambah wawasan, ilmu pengetahuan serta memberi informasi yang berguna bagi pembaca.
Medan, Januari 2014 Hormat Penulis,
Akbar Parlin 110422035
DAFTAR ISI LEMBAR SAMPUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK ... i KATA PENGANTAR ... ii DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 1
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penulisan ... 2
1.5 Metodologi Penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Konfigurasi Sistem Komunikasi Satelit ... 5
2.1.1 Keunggulan dan Kelemahan Sistem Komunikasi Satelit ... 6
2.2 Orbit Satelit ... 6
2.2.1 Low Earth Orbit (LEO) ... 7
2.2.2 Medium Earth Orbit (MEO) ... 7
2.2.3 Geosynchronous Earth Orbit (GEO) ... 7
2.3 Sistem Akses Jamak Satelit (Satellite Multiple Access) ... 8
2.3.1 Frequency Division Multiple Access (FDMA) ... 8
2.3.2 Time Division Multiple Access (TDMA) ... 9
2.3.3 Code Division Multiple Access (CDMA) ... 10
2.3.4 Random Time Division Multiple Access (RTDMA) ... 10
2.4 Alokasi Band Frekuensi Satelit ... 11
2.5 Faktor Yang Mempengaruhi Kinerja Sistem Komunikasi Satelit ... 13
2.6 Sistem Komunikasi VSAT ... 13
2.7 Konfigurasi Jaringan VSAT ... 14
2.8 Arsitektur Jaringan VSAT ... 15
2.9 Komponen Jaringan VSAT ... 16
2.9.1 Hub Station ... 16
2.9.2 Remote Station ... 17
2.9.3 Satelit ... 21
2.10 Topologi Jaringan VSAT ... 23
2.10.1 Topologi Star ... 23
2.10.2 Topologi Mesh ... 24
2.10.3 Perbandingan Topologi Star dan Mesh ... 25
2.11 Jenis-Jenis Jasa VSAT ... 25
2.12 Link Budget Pada Jaringan VSAT ... 26
2.12.1 Sudut Pandang Antena (Look Angles) ... 26
2.12.2 Slant Range ... 29
2.12.3 Gain Antena ... 30
2.12.4 Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) ... 31
2.12.5 Rugi-Rugi Lintasan ... 31
2.12.6 Redaman Ruang Bebas (Path Loss) ... 35
2.12.7 Figure Of Merit / Gain To Temperature (G/T) ... 35
2.12.8 Carrier To Noise Ratio (C/N) ... 36
2.12.9 Lebar Pita Frekuensi / Bandwidth ... 37
2.12.10 Energy Bit To Noise Ratio (Eb/No) ... 38
2.12.11 Energy Symbols per Noise (Es/No) ... 39
2.12.12 Link Availability ... 39
2.12.13 Latency ... 39
2.13 Profil PT. Pasifik Satelit Nusantara ... 40
2.13.1 Product & Service PT. Pasifik Satelit Nusantara ... 40
BAB III KONSEP JARINGAN DAN INSTALASI VSAT ... 42
3.1 Konsep Jaringan VSAT Pada PT. Pasifik Satelit Nusantara .. 42
3.2.1 Mempersiapkan Material Bahan dan Tools ... 44
3.2.2 Pemasangan Perangkat Jaringan VSAT ... 49
3.2.3 Aktivasi Jaringan VSAT ... 52
3.3 Perawatan Jaringan VSAT ... 56
BAB IV ANALISIS LINK BUDGET DAN PERFORMANSI JARINGAN VSAT... 58
4.1 Analisis Link Budget Jaringan VSAT ... 58
4.1.1 Analisis Link Budget Jaringan VSAT Untuk Diameter Antena 1,2 Meter ... 60
4.1.2 Analisis Link Budget Jaringan VSAT Untuk Diameter Antena 1,8 Meter ... 73
4.1.3 Perbandingan Performansi Pada Kedua Diameter Antena VSAT Secara Matematis ... 86
4.1.4 Perbandingan Performansi Pada Kedua Diameter Antena VSAT Secara Data Existing ... 89
4.2 Analisis Jaringan VSAT Pelanggan Yang Mengalami Gangguan ... 92
4.2.1 Daftar Jumlah Jaringan VSAT Pelanggan Yang Mengalami Gangguan ... 93
4.2.2 Perbandingan Jumlah Gangguan Jaringan VSAT Untuk Kedua Diameter Antena ... 98
4.2.3 Penyebab Gangguan Yang Terjadi Pada Kedua Diameter Antena ... 100
4.2.4 Penyebab Gangguan Yang Terjadi Pada Diameter Antena 1,2 Meter ... 101
4.2.5 Penyebab Gangguan Yang Terjadi Pada Diameter Antena 1,8 Meter ... 101
4.2.6 Perbandingan Performansi Jaringan VSAT Berdasarkan Gangguan Yang Terjadi Pada Kedua Diameter Antena ... 102
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 104
5.1 Kesimpulan ... 104
5.2 Saran ... 105
DAFTAR PUSTAKA ... 107
LAMPIRAN 1 STANDAR KELAYAKAN OPERASIONAL PT. PSN MEDAN ... 109
LAMPIRAN 2 SPESIFIKASI ANTENA STASIUN BUMI 9 METER .. 110
LAMPIRAN 3 SPESIFIKASI ANTENA VSAT 1,2 METER ... 112
LAMPIRAN 4 SPESIFIKASI ANTENA VSAT 1,8 METER ... 114
LAMPIRAN 5 SPESIFIKASI GILAT SKYEDGE IP ... 115
LAMPIRAN 6 SPESIFIKASI RF ODU DAN LNB ... 116
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem Komunikasi Satelit ... 5
Gambar 2.2 Orbit Satelit Berdasarkan Jarak ... 7
Gambar 2.3 Konsep FDMA ... 9
Gambar 2.4 Konsep TDMA ... 9
Gambar 2.5 Konsep CDMA ... 10
Gambar 2.6 Prinsip kerja RTDMA ... 11
Gambar 2.7 Uplink dan Downlink Stasiun VSAT ke Satelit ... 14
Gambar 2.8 Satelit Geostasioner ... 15
Gambar 2.9 Arsitektur Jaringan VSAT ... 15
Gambar 2.10 Sistem Hub VSAT ... 17
Gambar 2.11 Komponen Remote VSAT ... 17
Gambar 2.12 Antena VSAT ... 18
Gambar 2.13 Up Converter ... 20
Gambar 2.14 Down Converter ... 20
Gambar 2.15 Modem Satelit ... 21
Gambar 2.16 Gambaran Visual Satelit Indonesia ... 22
Gambar 2.17 Topologi Star ... 24
Gambar 2.18 Topologi Mesh ... 24
Gambar 2.19 Posisi Sudut Azimuth dan Elevasi Antena Hub / Remote ... 27
Gambar 2.20 Segitiga Pengganti untuk Perhitungan Sudut Elevasi ... 28
Gambar 2.21 Penentuan Slant Range ... 30
Gambar 2.22 Sketsa Penentuan Redaman Hujan ... 32
Gambar 2.23 BER Versus Eb/No ... 38
Gambar 3.1 Arsitektur Jaringan VSAT IP Pada Bank Sumut Medan ... 43
Gambar 3.2 Tiang Penyangga VSAT ... 44
Gambar 3.3 Mounting Reflector VSAT ... 45
Gambar 3.4 Dish Antena 1,8 Meter dan 1,2 Meter ... 46
Gambar 3.5 Feedhorn... 47
Gambar 3.7 Low Noise Amplifier (LNA) ... 48
Gambar 3.8 Kabel IFL... 48
Gambar 3.9 Modem VSAT ... 49
Gambar 3.10 Visualisasi Pointing Receive ... 51
Gambar 3.11 Tampilan Sky Manage ... 52
Gambar 3.12 Login Intaller Sky Manage ... 53
Gambar 3.13 Tampilan Data VSAT ID ... 53
Gambar 3.14 Perolehan Rx Signal EbNo Untuk Diameter Antena 1,8 Meter .... 54
Gambar 3.15 Test Ping Koneksi Modem Pelanggan ... 55
Gambar 3.16 Info VSAT ID Pada Modem Pelanggan ... 55
Gambar 3.17 Program Whatsup Gold ... 57
Gambar 4.1 Spesifikasi Teknis Satelit Palapa D ... 59
Gambar 4.2 Perencanaan Pita Frekuensi Palapa D ... 59
Gambar 4.3 (a) Level Sinyal pada Diameter Antena 1,8 Meter ... 90
Gambar 4.3 (b) Latency pada Diameter Antena 1,8 Meter ... 90
Gambar 4.4 (a) Level Sinyal pada Diameter Antena 1,2 Meter ... 91
Gambar 4.4 (b) Latency pada Diameter Antena 1,2 Meter ... 91
Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Jumlah Gangguan Untuk Kedua Diameter Antena... 99
Gambar 4.6 Grafik Penyebab Gangguan Yang Terjadi Pada Kedua Diameter Antena... 100
Gambar 4.7 Grafik Penyebab Gangguan Yang Terjadi Pada Diameter Antena 1,2 Meter... 101
Gambar 4.8 Grafik Penyebab Gangguan Yang Terjadi Pada Diameter Antena 1,8 Meter... 102
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Alokasi Band Frekuensi Satelit ... 12
Tabel 2.2 Alokasi Link Frekuensi Komunikasi Satelit ... 13
Tabel 2.3 Kelebihan dan Kekurangan Band Frekuensi Satelit ... 23
Tabel 2.4 Specific Attenuation Rain Parameters ... 34
Tabel 2.5 Rainfall Climatic Region, Rainfall Intensity Exceeded (mm/H) ... 35
Tabel 4.1 Parameter Stasiun Bumi ... 68
Tabel 4.2 Perbandingan Link Budget Kedua Diameter Antena VSAT ... 86
Tabel 4.3 Daftar Gangguan Periode September 2012 ... 93
Tabel 4.4 Daftar Gangguan Periode Oktober 2012 ... 94
Tabel 4.5 Daftar Gangguan Periode November 2012 ... 95
Tabel 4.6 Daftar Gangguan Periode Desember 2012 ... 96
Tabel 4.7 Daftar Gangguan Periode Januari 2013 ... 97
Tabel 4.8 Daftar Gangguan Periode Februari 2013 ... 98
