Komunikasi Satelit

Satelit Satelit adalah benda yang mengelilingi planet dengan periode revolusi dan rotasi tertentu

dan memiliki orbit peredaran sendiri. Kamu tahu tidak, orbit itu apa?? Orbit merupakan titik lintasan/jalur peredaran satelit dalam mengelilingi sebuah planet. Dalam orbit terdapat dua istilah, yaitu apogee (titik terjauh dengan bumi) dan perigee (titik terdekat dengan bumi).

Terdapat dua jenis satelit yaitu satelit alami dan satelit buatan. Satelit alami adalah benda-benda luar angkasa alami (bukan buatan manusia) yang mengorbit pada sebuah planet atau benda lain yang lebih besar daripada dirinya. Salah satu contoh satelit alami yang dimiliki bumi adalah bulan. Sedangkan Satelit buatan adalah benda buatan manusia yang diluncurkan ke luar angkasa dan beredar mengelilingi planet. Salah satu contoh satelit buatan yang dimiliki Indonesia adalah Satelit Palapa. Satelit buatan memiliki berbagai macam kegunaan seperti untuk tujuan telekomunikasi, mata-mata (militer), penelitian, pengamatan bumi dan benda-benda luar angkasa, dan sebagainya.

Sejarah Satelit Satelit buatan manusia pertama adalah Sputnik 1, diluncurkan oleh Soviet pada tanggal 4

Oktober 1957, dan memulai Program Sputnik Rusia, dengan Sergei Korolev sebagai kepala disain dan Kerim Kerimov sebagai asistentnya. Peluncuran ini memicu lomba ruang angkasa (space race) antara Soviet dan Amerika.

Sputnik 1 membantuk mengidentifikasi kepadatan lapisan atas atmosfer dengan jalan mengukur perubahan orbitnya dan memberikan data dari distribusi signal radio pada lapisan ionosphere. Karena badan satelit ini diisi dengan nitrogen bertekanan tinggi, Sputnik 1 juga memberi kesempatan pertama dalam pendeteksian meteorit, karena hilangnya tekanan dalam disebabkan oleh penetrasi meteroid bisa dilihat melalui data suhu yang dikirimkannya ke bumi.

Sputnik 2 diluncurkan pada tanggal 3 November 1957 dan membawa awak mahluk hidup pertama ke dalam orbit, seekor anjing bernama Laika.

Pada bulan Mei, 1946, Project Rand mengeluarkan desain preliminari untuk experimen wahana angkasa untuk mengedari dunia, yang menyatakan bahwa, "sebuah kendaraan satelit yang berisi instrumentasi yang tepat bisa diharapkan menjadi alat ilmu yang canggih untuk abad ke duapuluh". Amerika sudah memikirkan untuk meluncurkan satelit pengorbit sejak 1946 dibawah Kantor Aeronotis angkatan Laut Amerika (Bureau of Aeronautics of the United States Navy). Project RAND milik Angkatan Udara Amerika akhirnya mengeluarkan laporan diatas, tetapi tidak mengutarakan bahwa satelit memiliki potensi sebagai senjata militer; tetapi, mereka menganggapnya sebagai alat ilmu, politik, dan propaganda. Pada tahun 1954, Sekertari Pertahanan Amerika menyatakan, "Saya tidak mengetahui adanya satupun program satelit Amerika."

Pada tanggal 29 Juli 1955, Gedung Putih mencanangkan bahwa Amerika Serikat akan mau meluncurkan satelit pada musim semi 1958. Hal ini kemudian diketahui sebagai Project Vanguard. Pada tanggal 31 July, Soviets mengumumkan bahwa mereka akan meluncurkan satelit pada musim gugur 1957.

Mengikuti tekanan dari American Rocket Society (Masyarakat Roket America), the National Science Foundation (Yayasan Sains national), and the International Geophysical Year, interest angkatan bersenjata meningkat dan pada awal 1955 Angkatan Udara Amerika dan Angkatan Laut mengerjai Project Orbiter, yang menggunakan wahana Jupiter C untuk meluncurkan satelit. Proyek ini berlangsung sukses, dan Explorer 1 menjadi satelit Amerika pertama pada tanggal 31 januari 1958.

Pada bulan Juni 1961, tiga setengah tahun setelah meluncurnya Sputnik 1, Angkatan Udara Amerika menggunakan berbagai fasilitas dari Jaringan Mata Angkasa Amerika (the United States Space Surveillance Network) untuk mengkatalogkan sejumlah 115 satelit yang mengorbit bumi.

Satelit buatan manusia terbesar pada saat ini yang mengorbit bumi adalah Station Angkasa Interasional (International Space Station).

Sejarah Satelit

Satelit astronomi adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan objek

angkasa lainnya yang jauh.

Satelit komunikasi adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang mikro. Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah.

Satelit pengamat Bumi adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance tetapi ditujukan untuk penggunaan non-militer seperti pengamatanlingkungan, meteorologi, pembuatan peta, dll.

Satelit navigasi adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang sangat populer adalah GPS milik Amerika Serikat selain itu ada juga Glonass milik Rusia. Bila pandangan antara satelit dan penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan sebuah alat penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu nyata.

Satelit mata-mata adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata.

Satelit tenaga surya adalah satelit yang diusulkan dibuat di orbit Bumi tinggi yang menggunakan transmisi tenaga gelombang mikro untuk menyorotkan tenaga surya kepada antena sangat besar di Bumi yang dpaat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional.

Stasiun angkasa adalah struktur buatan manusia yang dirancang sebagai tempat tinggal manusia di luar angkasa. Stasiun luar angkasa dibedakan dengan pesawat angkasa lainnya oleh ketiadaanpropulsi pesawat angkasa utama atau fasilitas pendaratan; Dan kendaraan lain digunakan sebagai transportasi dari dan ke stasiun. Stasiun angkasa dirancang untuk hidup jangka-menengah diorbit, untuk periode mingguan, bulanan, atau bahkan tahunan.

Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi.

Satelit miniatur adalah satelit yang ringan dan kecil. Klasifikasi baru dibuat untuk mengkategorikan satelit-satelit ini: satelit mini (500–200 kg), satelit mikro (di bawah 200 kg), satelit nano (di bawah 10 kg).

Komunikasi Satelit

Komunikasi Satelit adalah salah satu jenis mode penghubung dalam komunikasi melalui

sebuah satelit, disini satelit berperan sebagai repeater dan penguat dalam jalannya komunikasi. Keunggulan dari jenis komunikasi ini sudah jelas, tidak terkendala jarak dan medan. Ingin seberapa jauh atau sulit medan jelas dapat di jangkau. Untuk kekurangan adalah delay time yang di hasilkan yang tentunya dalam waktu yang akan datang komunikasi ini akan semakin ditinggalkan, jika jenis-jenis mode penghubung komunikasi seperti FO,Kabel atau Radio Link sudah mencapai daerah tersebut. Untuk aplikasi Komunikasi Satelit dapat di gunakan di berbagai jenis seperti voice,data,video,dll.

Sistem komunikasi satelit juga merupakan salah satu sarana atau infrastruktur yang dapat digunakan untuk aplikasi boardband multimedia dan pertukaran informasi. Komunikasi satelit sangat didasari oleh teknologi wireless-access.

Pada sistem komunikasi satelit penempatan repeater berada di ruang angkasa dalam bentuk satelit. Jadi satelit hanya merupakan suatu repeater saja. Dengan ditariknya repeater jauh ke atas, maka jangkauan pemandangannya makin luas, dengan demikian jarak antar pesawat pemancar dengan penerima dapat diperpanjang. lni merupakan suatu penghematan.

Satelit diorbitkan dengan ketinggian bermacam-macam tergantung dari kebutuhannya. Orbitnya sinkron dengan permukaan bumi, sehingga seolah-olah satelit ini diam ditempatnya. lnilah yang disebut dengan geostationer orbit. Prinsip dasar sistem komunikasi satelit adalah dari suatu terminal sinyal dikirimkan ke stasiun bumi, kemudian dari stasiun bumi ini sinyal tersebut dipancarkan ke satelit. Selanjutnya dari satelit sinyal ini akan dikirim kembali ke bumi yaitu sestasiun bumi yang akan dituju yang letaknya berdekatan dengan terminal yang akan dituju. Kemudian dari stasiun bumi ini sinyal diteruskan ke terminal yang dituju.

Sedangkan Satelit komunikasi adalah sebuah pesawat ruang angkasa yang ditempatkan pada orbit disekeliling bumi dan didalamnya terdapat peralatan-peralatan penerima dan pemancar gelombang mikro yang mampu merele (menerima dan memancarkan kembali) sinyal dari satu titik ketitik lain dibumi.

Satelit berfungsi sebagai pengulang (repeater), ini berarti satelit harus mempunyai antena pemancar dan penerima yang sangat terarah. Satelit menerima sinyal-sinyal dan memancarkan kembali kestasiun bumi tujuan dengan frekuensi yang berbeda. Frekuensi yang digunakan dalam sistem komunikasi adalah bidang C (C-band) dan bidang ku (ku-band). C-band memiliki daerah frekuensi yang biasa digunakan adalah 4-6 GHz dan ku-band pada frekuensi 12-14 GHz. Frekuensi 4 GHz pada C-band dan 12 GHz pada ku-band adalah frekuensi untuk hubungan satelit kestasiun bumi yang dituju (downlink), sedangkan frekuensi 6 GHz pada C-band dan 14 GHz pada ku-band merupakan frekuensi untuk hubungan dari stasiun bumi kesatelit (uplink).

Sistem satelit dapat bersifat domestik, jangkauan pelayanannya terbatas pada negara-negara yang memiliki sistem tersebut contohnya, sistem telesat canada, sistem regional yang melibatkan dua negara atau lebih, seperti misalnya sistem symphonie milik prancis-jerman barat, serta global yang jangkauannya antar benua, contohnya sistem intersat.

Koordinasi pelayanan satelit dilakukan oleh ITU (International Telecommunication Union), yang berpusat di Genewa. Konferensi-konferensi yang dikenal sebagai WARC (World Administrative Radio Conference) diadakan secara terbatas dan pada waktu-waktu tertentu dikeluarkan rekomendasi mengenai daya radiasi, frekuensi dan posisi orbit satelit.

Satelit yang digunakan pada masa sekarang ini adalah jenis satelit aktif (sinyal yang diterima satelit akan dipancarkan kembali dan bukan hanya dipantulkan kembali kebumi), hal ini berarti satelit harus mempunyai antena pemancar dan penerima yang sangat terarah serta rangkaian-rangkaian koneksi yang kompleks, juga diperlukan mekanisme pengaturan posisi dan kontrol yang teliti bagi satelit. Keperluan daya bagi peralatan tersebut biasanya diperoleh dari susunan sel solar dengan batere nikel kadmium sebagai cadangan untuk pelayanan pada saat gerhana. Adapun jenis satelit menurut layanannya ada dua, yaitu:

1. Satelit Tetap (Fixed Satellite Service) adalah satelit yang memungkinkan terjalinnya suatu hubungan komunikasi dan pertukaran informasi yang sangat handal antara dua titik, tidak peduli apakah informasi tersebut berupa suara (telepon), data maupun video (televisi).

Yang termasuk dalam jenis ini adalah seperti: a. PALAPA (yang digunakan oleh PT.Telkom) b. ASIASAT (singapore) c. PANAMASAT (panama)

2. Satelit Bergerak (Mobile Satellite Service) yaitu digunakan untuk memberikan jasa pelayanan

komunikasi bagi pemakai yang bergerak, baik di darat, di laut, maupun di udara

Yang termasuk dalam jenis ini adalah seperti: a. InMarSat (didukung oleh Telkom, singapore, jepang, korea, DeTeMobile, dan

Telefonica) b. Aces (PT.PSN-Indonesia, PLTDT-Philipina, dan Orchid-Thailand) c. ICO

d. ODYSSEY e. IRIDIUM (Motorolla) f. GLOBALSTAR (Australia)

Banyak satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit bias mengorbit dengan ketinggian berapa pun.

Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 - 1500km di atas permukaan bumi.

Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 - 36000 km.

Orbit Geosinkron (Geosynchronous Orbit, GSO): sekitar 36000 km di atas permukaan Bumi.

Orbit Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di atas permukaanBumi.

Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km. Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan untuk mengkategorikan satelit:

Orbit Molniya, orbit satelit dengan perioda orbit 12 jam dan inklinasi sekitar 63°.

Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi tertentu yangselalu melintas ekuator pada jam lokal yang sama.

Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub.

Jenis-jenis Orbit Satelit Ada posisi dasar orbit, tergantung posisi relatif satelit terhadap bumi :

1. Geostasioner (geostationary). Orbit ini juga dikenal sebagai geosynchronous atau synchronous. Ketinggian orbit ini kira-kira 22.223 mil atau 1/10 jarak ke bulan. Jalur ini juga dikenal sebagai ”tempat parkir satelit”, sebab begitu banyak satelit, mulai dar satelit i cuaca, satelit komunikasi hingga satelit televisi. Akibatnya, posisi masing-masing harus tepat agar tidak saling menginterferensi sinyal. Penerbangan Space Shuttle yang terjadwal, menggunakan yang lebih rendah yang dikenal dengan asynchronous orbit, yang berada pada ketinggian rata-rata 400 mil (644 km). Berikut detil dari orbit satelit:

2. 70 -1.200 mil (asynchronous orbits) : digunakan oleh satelit pengamat, yang biasanya mengorbit

pada 300 -600 mil (470-970 km), berfungsi sebagai fotografer. Misalnya satelit Landsat 7, ia bertugas untuk pemetaan, pergerakan es dan tanah, situasi lingkungan (semisal menghilangnya hutan hujan tropis), lokasi deposit mineral hingga masalah pertanian; satelit SAR (search-and-rescue) juga disini, dengan tugas menyiarkan ulang sinyal-sinyal darurat dari kapal laut atau pesawat terbang yang dalam bahaya; Teledesic, yaitu satelit yang di-backup sepenuhnya oleh Bill Gates, memberikan layanan komunikasi broadband (highspeed), dengan sarana satelit yang mengorbit pada ketinggian rendah (LEO, Low Earth Orbiting).

3. 3.000 -6.000 mil (asynchronous orbits) : digunakan oleh satelit sains, yang biasanya berada pada

ketinggian ini (4.700 -9.700 km), dimana mereka mengirimkan data-data ke bumi via sinyal radio telemetri. Satelit ini berfungsi untuk penelitian tanaman dan hewan, ilmu bumi, seperti memonitor gunung berapi, mengawasi kehidupan liar, astronomi (dengan IAS, infrared astronomy satellite) dan fisika.

4. 6.000 -12.000 mil (asynchoronous orbits) : satelit GPS menggunakan orbit ini untuk membantu

penentuan posisi yang tepat. Ia bisa digunakan untuk kepentingan militer maupun ilmu pengetahuan.

5. 22.223 mil (geostationary orbits) : digunakan oleh satelit cuaca, satelit televisi, satelit komunikasi dan telepon.

Sistem Komunikasi Satelit

Sistem komunikasi satelit LEO (Low Earth orbit) merupakan pengembangan terakhir sistem

komunikasi satelit bergerak yang sekarang sudah ada, seperti INMARSAT, AMSC. Sistem komunikaasi satelit bergerak (mobile communications satellites) yang beroperasi sekarang ini menggunakan satelit ang beredar 36.000 km diatas permukaan bumi dan mempunyai waktu edar sekitar 24 jam. Ditambah dengan lintasan yang berimpit dengan bidang katulistiwa, dari suatu titik bumi, satelit kelihatan seolah-olah bergerak (GEO= Geostationary Earth Orbit). Dengan sistem GEO dikembangkan :

a. Fixed Satellite Service (contohnya PALAPA INTELSAT, dll) yang memungkinkan terjalinnya suatu hubungan komunikasi dan pertukaran informasi yang sangat handal antara dua titik, tidak peduli apakah informasi tersebut berupa suara (telepon), data maupun video (televisi).

b. Satelit Komunikasi Bergerak (Mobile Communications Satellites), yaitu digunakan untuk memberikan jasa pelayanan komunikasi bagi pemakai yang bergerrak, baik di darat, di laut, maupun di udara. Contohnya ialah INMARSAT. Dengan tingkat pencapaian teknologi yang ada saat ini, sistem GEO ini baru dapat

memberikan pelayanan kepada pemakai jasa satelit melewati terminal yang relatif masih mahal dan berukuran transportabel (briefcase size), seperti terminal INMARSATM. Jenis Informasi yang dilewatkannya pun baru suara dan data, dengan kecepatan lebih rendah. Terasa bagi pemakai bahwa terminal ini masih merupakan investasi yang mahal di samping biaya per menitnya juga masih tinggi. Yang diinginkan ialah suatu terminal yang ringan seperti cellular handset type terminal dengan biaya sewa komunikasi terjangkau.

Di lain pihak, seiring dengan perkembangan ekonomi, lintasan GEO ini terasa semakin penuh, sehingga semakin susah untuk mendapatkan "slot" untuk menempatkan satelitnya. Sejalan dengan kemampuan teknologi , orang berpaling lagi ke sistem satelit, yang beredar dengan orbit rendah (LEO= Low Earth orbit Satellites). Karena orbitnya rendah, waktu edarnya lebih cepat (2 sampai 3 jam) sehingga dari suatu titik di permukaan bumi, satelit kelihatan bergerak dan mengalami waktu-waktu terbit dan terbenam.

Sistem Komunikasi Satelit (Segmen Bumi dan Segmen Angkasa) Bagian penting dalam sistem komunikasi satelit yaitu :

Space segment (bagian yang berada di angkasa)

Ground segment (biasa disebut stasiun bumi).

Segmen Angkasa : · Struktur/Bus · Payload · Power Supply · Kontrol temperature · Kontrol Attitude dan Orbit · Sistem propulsi · Telemetri, tracking, dan Command (TT & C). Segmen Bumi : Ground Segment ini di bagi lagi atas Out Door Unit (ODU) dan In Door Unit (IDU):

ODU terdiri atas beberapa perangkat seperti Antenna, FeedHorn, LNA, BUC, Converter, SSPA, Main Supply, LNB

IDU terdiri atas beberapa perangkat seperti Modem, Inverter, Rectifier, Baterai User terminal, SB Master dan jaringan.

Contoh konfigurasi ground segmen : Gambar Konfigurasi C-Band

Gambar Konfigurasi L-Band

Very Small Aperture Terminal (VSAT) VSAT atau “Very Small Aperture Terminal ” adalah suatu istilah yang digunakan untuk

menggambarkan terminal-terminal stasiun bumi satelit kecil yang menggunakan antena berdiameter antara 0,9 sampai dengan 3,8 meter yang digunakan untuk melakukan pengiriman data, gambar maupun suara via satelit.

Pada awalnya teknologi satelit membutuhkan antena-antena besar dan hanya dapat menghubungkan point-to-point.

VSAT merupakan stasiun penerima sinyal dari satelit dengan antena penerima berbentuk piringan dengan diameter kurang dari tiga meter. Fungsi utama dari VSAT adalah untuk menerima dan mengirim data ke satelit. Satelit berfungsi sebagai penerus sinyal untuk dikirimkan ke titik lainnya di atas bumi. Sebenarnya piringan VSAT tersebut menghadap ke sebuah satelit geostasioner. Satelit geostasioner berarti satelit tersebut selalu berada di tempat yang sama sejalan dengan perputaran bumi pada sumbunya. Satelit geostasioner mengorbit selalu pada titik yang sama di atas permukaan bumi, maka dia akan selalu berada di atas sana dan mengikuti perputaran bumi pada sumbunya.

Mengirim Dan Menerima Data Mendapatkan data Internet dari setelit sama saja dengan mendapatkan sinyal televisi dari

satelit. Data dikirimkan oleh satelit dan diterima oleh decoder pada sisi pelanggan. Data yang diterima dan yang hendak dikirimkan melalui VSAT harus di-encode dan di-decode oleh encoder dan decoder terlebih dahulu. Satelit Telkom-1 menggunakan C-Band (4-6 GHz). Selain C-Band ada juga Ku-Band. Namun C-Band lebih tahan terhadap cuaca dibandingkan dengan KU-Band. Satelit ini menggunakan frekuensi yang berbeda antara menerima dan mengirim data. Intinya, frekuensi yang tinggi digunakan untuk uplink (5,925 sampai 6,425 GHz), frekuensi yang lebih rendah digunakan untuk downlink (3,7 sampai 4.2 GHz).

Sistem ini mengadopsi teknologi TDM dan TDMA. Umumnya konfigurasi VSAT adalah seperti bintang. Piringan yang ditengah disebut hub dan melayani banyak piringan lainnya yang berlokasi di tempat yang jauh. Hub berkomunikasi dengan piringan lainnya menggunakan kanal TDM dan diterima oleh semua piringan lainnya. Piringan lainnya mengirimkan data ke hub menggunakan kanal TDMA. Dengan cara ini diharapkan dapat memberikan koneksi yang baik untuk hubungan data, suara dan fax. Semua lalu lintas data harus melalui hub ini, bahkan jika suatu piringan lain hendak berhubungan dengan piringan lainnya. Hub ini mengatur semua rute data pada jaringan VSAT.

Frame TDM selalu berukuran 5.760 byte. Setiap frame memiliki 240 sub-frame. Setiap sub-frame adalah 24 byte. Panjang waktu frame tergantung pada data rate outbound yang dipilih. TDMA selalu pada 180 ms. TDMA disinkronisasi untuk memastikan bahwa kiriman data yang berasal dari stasiun yang berbeda tidak bertabrakan satu dengan yang lainnya.

Pendapat umum mengatakan bahwa koneksi dengan satelit adalah koneksi yang paling cepat. Kenyataanya adalah tidak. Waktu yang dibutuhkan dari satu titik di atas bumi ke titik lainnya melalui satelit adalah sekitar 700 milisecond, sementara leased line hanya butuh waktu sekitar 40 milisecond. Hal ini disebabkan oleh jarak yang harus ditempuh oleh data yaitu dari bumi ke satelit dan kembali ke bumi. Satelit geostasioner sendiri berketinggian sekitar 36.000 kilometer di atas permukaan bumi.

Topologi Komunikasi Satelit & VSAT Secara sederhana komunikasi satelit dapat digambarkan seperti dibawah ini :

HP A = High Power Amplifier (penguat daya gelombang RF ( Radio Frequency) sebelum ditransmisikan kesatelit melalui antena) LNA = Low Noise Amplifier (penguat yang berderau rendah) G = Gain Antenna T = Noise Temperature (OK) EIRP = Effective Isotropically Radiated Power ( daya di dalam berkas radio dibandingkan terhadap antena isotropic) = adalah besarnya daya suatu carrier yang dipancarkan oleh suatu antena, satuannya dalam dB watt. Harga EIRP adalah hasil penjumlahan antara daya keluaran HPA dengan penguatan antena dikurangi dengan redaman IFL (Interfacility Link). EIRP = P

outHPA (dBw) + G antena (dB) -loss IFL (dB)

IFL = yang disebut feeder, berfungsi menyalurkan sinyal RF dari indoor Equipment (perangkat didalam ruangan) kearah antena dan sebaliknya.

VSAT Link

VSAT Link merupakan jenis komunikasi VSAT yang langsung (point to point) berhubungan antara dua buah stasiun bumi tanpa ada stasiun pusat sebagai pengontrol. VSAT Link sering di kenal dengan nama SCPC ( Single

Channel Per Carrier), SCPC merupakan jasa komunikasi yang menyediakan sebuah kanal khusus untuk satu carrier sehingga dalam pelaksanaan

komunikasi tidak terganggu oleh carrier yang lain. Dengan menggunakan SCPC tidak diperlukan adanya waktu tunggu untuk berkomunikasi sehingga kemudahan dalam komunikasi kapanpun diinginkan dapat dilakukan. Tetapi karena SCPC ini selalu dalam keadaan siap atau On, otomatis biaya yang di keluarkan cukup besar.

VSATNet

Jenis komunikasi VSAT Net dapat digunakan untuk berhubungan antara terminal VSAT

(remote) yang satu ke Terminal VSAT yang lainnya dengan menggunakan stasiun pusat bumi atau di sebut stasiun HUB yang berfungsi sebagai pengendali jalannya komunikasi antar remote. Pada VSAT Net terdiri dari dua topologi yaitu topologi Mesh untuk komunikasi voice tanpa melalui HUB dan topologi Star untuk komunikasi data yang harus melalui HUB untuk menjaga keutuhan dan kebenaran data. Dilihat dari hal tersebut maka dalam melakukan komunikasi VSAT Net menggabungkan kedua topologi tersebut tidak secara terpisah dan langsung seperti VSAT Link melainkan harus melalui stasiun HUB. Transmisi dan penerimaan suatu remote yang mempunyai kekuatan rendah karena diameter antena yang kecil akan di transfer ke stasiun HUB yang memiliki kekuatan transmisi dan penerimaan yang besar untuk dikirim ke remote lain, sehingga dapat berkomunikasi.

Komponen Komunikasi Satelit dan VSAT A. HUB STATION

Hub mengontrol seluruh operasi jaringan komunikasi. Pada hub terdapat sebuah server Network Management System (NMS) yang memberikan akses pada operator jaringan untuk memonitor dan mengontrol jaringan komunikasi melalui integrasi perangkat keras dan komponen-komponen perangkat lunak. Operator dapat memonitor, memodifikasi dan mendownload informasi konfigurasi individual ke masing-masing VSAT. NMS workstation terletak pada user data center.

Stasiun hub terdiri atas Radio Frequency (RF), Intermediate Frequency (IF), dan peralatan baseband. Stasiun ini mengatur multiple channel dari inbound dan outbond data. Pada jaringan private terdedikasi, hub ditempatkan bersama dengan fasilitas data-processing yang dimiliki user. Pada jaringan hub yang dibagi-bagi, hub dihubungkan ke data center atau peralatan user dengan menggunakan sirkuit backhaul terrestrial.

Peralatan RF terdiri atas antenna, low noise amplifier (LNA), down-converter, up-converter, dan high-power amplifier. Kecuali untuk antena, subsistem RF hub pada umumnya dikonfigurasi dengan redundancy 1:1. Peralatan IF dan baseband terdiri dari IF combiner/divider, modulator dan demodulator, juga peralatan pemroses untuk antarmuka channel satelit dan antarmuka peralatan pelanggan. Unit antarmuka satelit menyediakan kontrol komunikasi menggunakan teknik multiple akses yang sesuai.

Sistem Hub VSAT

Unit peralatan pelanggan menyediakan antarmuka ke peralatan host pelanggan dan emulasi protokol. Peralatan baseband pada hub dirancang dalam gaya modular untuk mendapatkan pertumbuhan jaringan yang mudah dan pada umumnya diberikan dengan skala 1:1 atau 1:N redundant configuration.

Berdasarkan keperluannya, HUB terbagi menjadi dua jenis :

1.Dedicated Hub

Hub dimiliki dan digunakan sepenuhnya oleh jaringan sebuah perusahaan. Jaringan VSAT merupakan aset perusahaan dan sepenuhnya dikontrol dan diatur

oleh perusahaan. Letak Hub biasanya dikantor pusat perusahaan. Biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan sangat mahal.

2.. Shared Hub

Jaringan VSAT dimiliki dan dioperasional oleh operator VSAT. Sebuah Hub digunakan bersama oleh beberapa perusahaan kecil. Perlu koneksi ke Hub karena lokasi Hub diluar perusahaan. Biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan pengguna jaringan VSAT relatif murah

karena cukup mengeluarkan biaya sewa

B. REMOTE STATION

Komponen Remote VSAT

Sebuah remote VSAT memiliki komponen-komponen sebagai berikut.

Outdoor Unit (ODU)

Terdiri atas antena dan Radio Frequency Transmitter (RFT).

a. Antena

Antena berfungsi untuk memancarkan dan menerima gelombang radio RF. Antena yang dipakai dalam komunikasi VSAT yaitu sebuah solid dish antenna yang memiliki bentuk parabola.

Fungsi antena pada komunikasi VSAT adalah sebagai berikut :

Memancarkan gelombang radio RF dari stasiun bumi ke satelit yang mana besar frekuensinya dari 5,925 GHz sampai dengan 6,425 GHz.

Menerima gelombang radio RF dari satelit ke stasiun bumi yang mana besar frekuensinya dari 3,7 GHz sampai dengan 4,2 GHz.

Bagian antena terdiri atas reflektor, feedhorn, dan penyangga. Ukuran piringan antena atau dish VSAT berkisar antara 0,6 – 3,8 meter. Ukuran dish sebanding dengan kemampuan antena untuk menguatkan sinyal.

Antena VSAT

Feedhorn dipasang pada frame antena pada titik fokusnya dengan bantuan lengan penyangga. Feedhorn mengarahkan tenaga yang ditransmisikan ke arah piringan antena atau mengumpulkan tenaga dari piringan tersebut. Feedhorn terdiri atas sebuah larik komponen pasif microwave.

b. RFT

RFT dipasang pada frame antena dan dihubungkan secara internal ke feedhorn. RFT terdiri atas:

o Low Noise Amplifiers (LNA)

LNA berfungsi memberikan penguatan terhadap sinyal yang datang dari satelit melalui antena dengan noise yang cukup rendah dan bandwidth yang lebar (500 MHz).

Lemahnya sinyal dari satelit yang diterima oleh LNA disebabkan oleh faktor berikut:

Jauhnya letak satelit, sehingga mengalami redaman yang cukup besar disepanjang lintasannya.

Keterbatasan daya yang dipancarkan oleh satelit untuk mencakup wilayah yang luas.

Untuk dapat memberikan sensitivitas penerimaan yang baik, maka LNA harus memiliki noise temperatur yang rendah dan mempunyai penguatan / gain yang cukup tinggi (Gain LNA = 50 dB). LNA harus sanggup bekerja pada band frekuensi antara 3,7 GHZ sampai dengan 4,2 GHz (bandwidthnya 500 MHz).

Salah satu jenis LNA yaitu Parametrik LNA. Parametrik LNA yaitu LNA yang menggunakan penguat parametrik untuk penguat pertamanya dan penguat transistor biasa pada tingkat keduanya. Penguatan pertama (parametric amplifier) memberikan penguatan

15 sampai dengan 20 dB dan penguatan transistor memberikan penguatan 35 sampai dengan 40 dB, sehingga total penguatannya sebesar 55 dB.

o Solid State Power Amplifier (SSPA)

SSPA berfungsi untuk memperkuat daya sehingga sinyal dapat dipancarkan pada jarak yang jauh. SSPA ini merupakan penguat akhir dalam rangkaian sisi pancar (transmit side) yang merupakan penguat daya frekuensi sangat tinggi dalam orde Gega Hertz.

Tujuan penggunaan SSPA adalah untuk memperkuat sinyal RF pancar pada band frekuensi 5,925 GHz sampai dengan 6,425 GHz dari Ground Communication Equipment (GCE) pada suatu level tertentu yang jika digabungkan dengan gain antena akan menghasilkan daya pancar (EIRP) yang dikehendaki ke satelit.

Ada hal yang perlu diperhatikan dalam mengoperasikan penguat daya frekuensi tinggi , diantaranya :

Besar daya output yang dihasilkan Lebar band frekuensi yang harus dicakup Pengaruh intermodulasi yang muncul Input dan output Back – off

Up / Down Converter

Perangkat ini dikemas dalam satu kemasan tetapi memiliki dua fungsi yaitu sebagai up converter dan sebagai down converter.

1. Up Converter

Berfungsi untuk mengkonversi sinyal Intermediate frequency (IF) atau sinyal frekuensi menengah dengan frekuensi centernya sebesar 70 MHz menjadi sinyal RF Up link (5,925 – 6,425 GHz).

Up Converter

2. Down Converter

Berfungsi untuk mengkonversi sinyal RF Down link (3,7 MHz – 4,2 MHz) menjadi sinyal Intermediate Frequency dengan frekuensi center sebesar 70 MHz.

Down Converter

Indoor Unit (IDU)

Modem VSAT merupakan perangkat indoor yang berfungsi sebagai modulator dan demodulator. Modulasi adalah proses penumpangan sinyal informasi kedalam sinyal IF pembawa yang dihasilkan oleh synthesiser. Frekuensi IF besarnya mulai dari 52MHz sampai 88MHz dengan frekuensi center 70 MHz. Sedangkan demodulasi adalah proses memisahkan sinyal informasi digital dari sinyal IF dan meneruskannya ke perangkat teresterial yang ada. Teknik Modulasi yang dipakai dalam modem satelit yaitu modulasi dengan sistem PSK ( Phase Shift keying ).

Contoh Modem Satelit

Lebih jauh lagi fungsi dari Modulator dan Demodulator yakni:

Modulator

Modulator berfungsi untuk mencampurkan sinyal informasi digital dari perangkat teresterial kedalam sinyal IF 70MHz yang dihasilkan dari dalam modem.

Diagram Blok Modulator

Pada proses modulasi sinyal data masuk melalui port Interface kemudian diteruskan ke bagian Digital to Analog Converter dan diubah menjadi sinyal analog I dan sinyal Q. Sinyal I dan sinyal Q mempunyai amplitude yang sama tetapi memiliki fase yang berbeda. Sinyal I & Q diperkuat, difilter kemudian dicampur dengan sinyal IF dari sinthesizer sehingga dihasilkan sinyal IF termodulasi. Sinyal IF kemudian dikuatkan dan diatur powernya oleh bagian TX control dan kemudian diteruskan ke port IF Output di bagian belakang modem.

IFL (Inter Facility Link).

Merupakan media penghubung antara ODU & IDU. Fisiknya biasanya berupa kabel dengan jenis koaksial dan biasanya menggunakan konektor jenis BNC (Bayonet Neill-Concelman

Proses Transmisi Sinyal Satelit

1. Data yang akan ditransmisikan dari perangkat remote/user, terlebih dahulu memasuki modem. Dalam modem ini data dimodulasi. Proses modulasi ini menggunakan teknik PSK. Modulasi ini bertujuan untuk mentranslasikan gelombang frekuensi informasi ke dalam gelombang lain pada frekuensi yang lebih tinggi untuk dibawa ke media transmisi.

2. Setelah data tersebut dimodulasi, selanjutnya akan memasuki perangkat yang disebut RFT ( RF Transceiver) atau driver. Dalam RFT ini terdapat Up dan Down Converter. Untuk proses transmit yang digunakan adalah Up Converter. Up Converter ini berfungsi untuk mentranslasikan sinyal dari frekwensi menengah IF (Intermediate Frequency) menjadi suatu sinyal RF (Radio Frequency). Output sinyal yang dihasilkan adalah 5925 – 6425 MHz.

3. Proses selanjutnya adalah memasuki SSPA (Solid State Power Amplifier) yang berfungsi sama dengan HPA yaitu untuk memperkuat sinyal RF agar dapat diterima oleh satelit.

4. Sinyal masuk ke dalam feedhorn, sinyal dari feedhorn dipantulkan ke satelit dengan antena.

Blok Diagram IDU-ODU

Proses Receive Sinyal Satelit

1. Antena menerima sinyal dari satelit, sinyal yang diterima antena kemudian dipantulkan ke feedhorn.

2. Dari Feedhorn, sinyal diteruskan memasuki LNA (Low Noise Amplifier). Dimana LNA ini berfungsi untuk menekan noise dan memperkuat sinyal yang diterima.

3. Dari LNA sinyal diteruskan memasuki Down Converter yang berfungsi untuk mentranslasikan sinyal RF menjadi sinyal IF.

4. Setelah memasuki Down Converter, maka sinyal IF memasuki perangkat modem untuk melakukan proses demodulasi, dimana prose demodulasi itu dimaksudkan untuk memisahkan antara sinyal carrier dengan informasi yang ada di dalamnya.

5.Informasi yang sudah terpisah dari sinyal carrier kemudian diteruskan ke perangkat user seperti Router , Multiplexer, dan sebagainya.

C. SATELIT

Satelit Geostasioner merupakan segmen angkasa pendukung layanan VSAT. Orbit ideal untuk satelit komunikasi adalah geostasioner, atau yang relatif statis terhadap bumi. Satelit yang digunakan untuk komunikasi hampir selalu berada pada orbit geostasioner secara eksklusif, berlokasi sekitar 36.000 km diatas permukaan bumi. Oleh karenanya disebut Satelit geostasioner karena satelit tersebut selalu berada di tempat yang sama sejalan dengan perputaran bumi pada sumbunya.

Gambaran Visual Satelit Indonesia

Sesuai dengan kesepakatan International Telecommunication Union (ITU), untuk menghindari terjadinya interferensi, setiap satelit ditempatkan dengan jarak dua derajat terpisah sehingga jumlah satelit maksimum yang dapat dioperasikan sebanyak 180 satelit.

Bagaimana pun, dengan pandangan untuk memaksimalkan penggunaan slot orbital, penempatan satelit secara bersama-sama dilakukan secara menyebar. Penempatan satelit secara bersama-sama dipisahkan 0,1 derajat di angkasa atau hampir sekitar 30 km. Interferensisinyal dari penempatan satelit bersamaan dicegah dengan menggunakan polarisasi ortogonal. Pada saat bersamaan perlengkapan stasiun bumi dapat menerima sinyal dari dua lokasi satelit tanpa orientasi ulang dari antena. Sinyal dapat di-diferensiasikan berdasarkan polarisasinya.

Segmen angkasa tersedia dari organisasi yang telah mendapatkan satelit, mengatur peluncuran, dan memimpin tes awal dalam orbit dan kemudian mengoperasikan satelit-satelit ini secara komersial.

Fungsi utama satelit dikerjakan oleh transponder. Ada beberapa transponder atau repeater dalam badan satelit. Transponder ini memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut:

Penerima sinyal

Transponder menerima sinyal yang di uplink oleh VSAT atau Hub.

Translasi frekuensi

Frekuensi dari sinyal yang diterima ditranslasikan ke frekuensi yang berbeda, dikenal sebagai frekuensi downlink. Translasi frekuensi meyakinkan bahwa tidak ada feedback positif dan juga menghindari interferensiisu yang terkait.

Penguatan

Transponder juga menguatkan sinyal downlink.

Sejumlah transponder menentukan kapasitas satelit. Kapasitas transponder satelit untuk satelit generasi Palapa B yaitu terdiri dari 24 transponder yang terbagi atas 12 transponder untuk polarisasi horizontal dan 12 transponder untuk polarisasi vertikal. Tiap transponder memiliki bandwith 40 MHz.

Jenis band frekuensi Satelit sebagai berikut:

Frequency Band Uplink (GHz) Downlink (GHz)

C-Band 5.925 sampai 6.425 3.700 sampai 4.200

Ext- C-Band 6.725 sampai 7.025 4.500 sampai 4.800

Ku-Band 14.000 sampai 14.500 10.950 sampai 11.700

Pada komunikasi VSAT ada yang disebut up link dan down link. Up link adalah sinyal RF yang dipancarkan dari stasiun bumi ke satelit. Down link adalah sinyal RF yang dipancarkan dari satelit ke stasiun bumi .

Di dunia Internasional, KU-Band adalah band frekuensi yang populer. KU-Band dapat mendukung trafik dengan ukuran antena yang lebih kecil dibandingkan C-Band atau Ext-C-Band. Tapi Ku-Band tidak tahan terhadap curah hujan tinggi sehingga tidak sesuai untuk digunakan di daerah Asia Tenggara. Keunggulan dan kekurangan masing-masing band frekuensi tersebut secara rinci adalah seperti berikut:

Frekuensi

Keunggulan Kekurangan

C-Band · World wide availability · Teknologi yang termurah

· Tahan dari redaman hujan

· Antena berukuran relatif lebih besar

· Rentan terhadap interferensi dari satelit tetangga dan terrestrial microwave

Ku-Band

· Kapasitas relatif besar · Antena berukuran relatif

lebih kecil (0,6 – 1,8 m)

· Rentan dari redaman hujan · Availability terbatas (faktor

regional)

Pada intinya satelit menyediakan dua sumber daya, yaitu bandwidth dan tenaga amplifikasi. Pada kebanyakan jaringan VSAT, tenaga memiliki sumber daya yang lebih terbatas dibandingkan dengan bandwidth dalam transponder satelit.

Anatomi Satelit

Modulasi yang Digunakan Teknik Access Selain kemampuan dalam segi hardware (pemancar lebih efesien, penerima lebih peka

dan sebagainya), dalam bidang satelit komunikasi juga dicapai kemajuan-kemajuan dalam efesiensi pemakaian saluran dan daya dengan sistem-sistem pemrosesan sinyal yang lebih canggih.

Untuk satelit yang beroperasi di daerah C-Band, dengan lebar pita frekuensi 500 MHz, frekuensi band ini dibagi-bagi lagi dalam 12 sub-band atau transponder dengan lebar band masing-masing 40 MHz. Namun untuk setiap transponder ini frekuensi-band yang efektif hanyal 36 MHz. Dengan pita frekuensi selebar ini, satu transponder dapat digunakan untuk menyalurkan sekelompok saluran-saluran suara atau saluran-saluran data.

Dalam sistem terresterial, untuk memanfaatkan satu frekuensi pembawa (carrier frequency), sehingga dapat mengirimkan beberapa kanal sekaligus (multiplexing), di kenal 2 macam cara yaitu Sistem FDM (Frequency Division Multiplex) dan TDM (Time Division Multiplex). dalam komunikasi satelit dikenal 3 macam cara :

FDMA FDMA (Frequency Domian Multiple Acces) adalah sistem multiple access yang

menempatkan seorang pelanggan pada sebuah kanal berbentuk pita frekuensi (frequency band) komunikasi. Jika satu pita frekuensi dianggap sebagai satu jalan, maka FDMA merupakan teknik "satu pelanggan, satu jalan". Pada saat pelanggan A sedang menggunakan jalan itu, maka pelanggan lain tidak dapat menggunakan sebelum pelanggan A selesai [5].

Jadi, kalau dalam waktu yang bersamaan ada 100 pelanggan yang ingin berkomunikasi dengan rekannya, maka sudah tentu diperlukan 100 pita frekuensi. Kalau setiap pita memerlukan lebar 30 Kilo Hertz (kHz) dan frekuensi yang digunakan berawal dari 890 Mega Hertz (MHz), maka:

• Pita frekuensi kanal 1 mulai dari 890 MHz hingga 890,030 Mhz • Pita frekuensi kanal 2 mulai dari 890,030 MHz hingga 890,060 MHz • Pita frekuensi kanal 3 mulai dari 890,060 MHz hingga 890,090 MHz • dan seterusnya. Sedangkan lebar total seluruh pita yang digunakan adalah: 100 x 30.000 Hz = 3.000.000 Hz = 3 MHz. Artinya, jika frekuensi yang digunakan mempunyai batas bawah 890 MHz, maka batas

atasnya adalah 893 MHz.

Akan tetapi, frekuensi yang tersedia untuk komunikasi bergerak dibatasi oleh peraturan yang ada karena frekuensi-frekuensi lain pasti digunakan untuk jatah keperluan yang lain pula.

TDMA Berbeda dengan FDMA (Time Domain Multiple Acces) yang memberikan satu pita

frekuensi untuk dipakai satu pelanggan, TDMA memberikan satu pita frekuensi untuk dipakai beberapa pelanggan. Jadi kanal-kanal komunikasi dirupakan dalam bentuk slot-slot waktu. Slot waktu adalah berapa lama seorang pelanggan mendapat giliran untuk memakai pita frekuensi. Satu slot waktu digunakan oleh satu pelanggan. Slot-slot waktu ini dibingkai dalam satu periode yang disebut satu frame. Jadi misalkan ada 10 pelanggan yang masing-masing adalah A, B, C, D, E, F, G, H, I, dan J, maka dalam satu frame terdapat 10 slot waktu yang merupakan giliran tiap pelanggan untuk menggunakan pita frekuensi yang sama [5].

Proses komunikasi multi-access dilakukan dengan menjalankan frame ini berulang- ulang sehingga akan muncul urutan giliran pemakaian saluran seperti: A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-A-B-C-D- E-F-G-H-I-J-A-B-C-dan seterusnya. Tentu saja harus ada pembatasan jumlah pelanggan yang menggunakan satu pita frekuensi ini. Jika tidak dibatasi, periode frame akan terlalu panjang dan akibatnya timbul komunikasi terputus-putus yang mengganggu pembicaraan.

Karena sifatnya yang tidak kontinyu (tidak terjadi pemakaian pita frekuensi terus menerus oleh satu pelanggan dalam satu periode pembicaraan), maka teknik TDMA hanya dapat mengakomodasi data digital atau modulasi digital. Sehingga sinyal-sinyal analog yang akan dikirim, harus diubah menjadi format digital dahulu.

CDMA Teknik CDMA adalah temuan yang lebih baru dibandingkan dengan FDMA dan TDMA.

Teknik CDMA berawal pada tahun 1949 ketika Claude Shannon dan Robert Pierce (yang banyak jasanya untuk kemajuan teknologi telekomunikasi saat ini) menyampaikan ide dasar CDMA. Teknik ini merupakan temuan yang brilian karena kanal yang satu dengan lainnya tidak dibedakan dari frekuensi/FDMA atau waktu/TDMA yang secara awam lebih mudah dipahami, melainkan dengan perbedaan kode. Jadi pada CDMA, seluruh pelanggan menggunakan frekuensi yang sama pada waktu yang sama [5].

Data input dari satu pelanggan dikalikan dengan salah satu dari banyak kode PN (pseudo noise). Jumlah kemungkinan kode yang dihasilkan oleh generator kode PN identik dengan jumlah kanal yang disediakan. Jika generator kode PN mampu menghasilkan 100 kode, maka sebanyak itu pula kanal yang diperoleh. Oleh modulator hasil perkalian antara input data dengan kode PN ditumpangkan pada sinyal RF (radio frequency) agar dapat dikirim lewat udara.

Di penerima, demodulator memisahkan sinyal pesan dari sinyal RF yang ditumpanginya. Sinyal pesan yang mengandung kode ini dicocokkan dengan kode PN di penerima. Sinyal pesan akan dipisahkan dari kode dan diteruskan jika kode PN pada sinyal masuk sama dengan kode PN pada penerima.

CDMA (juga disebut DSSS/ direct sequence spread spectrum) merupakan salah satu dari dua jenis teknik murni spread spectrum multiple access (SSMA). Jenis lainnya dikenal sebagai FHMA (frequency hopping spread spectrum). Kedua jenis ini tergolong SSMA karena sinyalnya tersebar (spread) pada spektrum pita frekuensi yang lebar. Pada CDMA, penyebaran sinyal diperoleh akibat proses perkalian data input (yang mempunyai waktu perubahan lambat) dengan kode PN (yang mempunyai waktu perubahan cepat) [5].

Walaupun pita frekuensinya lebar, tegangan sinyal yang dihasilkan sangat kecil, menyerupai noise (bising) yang selalu menyertai gelombang radio. Sehingga apabila dimonitor oleh penerima lain, sinyal yang dipancarkan oleh pengirim berbasis CDMA hanya berupa noise (seolah-olah menunjukkan ketiadaan sinyal pancar) yang tidak mengganggu sinyal lain. Sifat CDMA yang lain adalah kemampuannya untuk tahan terhadap jamming (penutupan oleh sinyal yang lebih kuat) pada pita frekuensi sempit. Hal ini terjadi karena jamming pada pita frekuensi sempit itu tidak akan mengganggu sinyal-sinyal CDMA yang tersebar di pita frekuensi lain.

CDMA dapat dikombinasikan dengan teknik lain untuk menjadi teknik hibrid semacam: FCDMA yang merupakan kombinasi dari FDMA dan CDMA, TCDMA yang merupakan kombinasi dari TDMA dan CDMA. Juga ada DS-FHMA yang merupakan kombinasi dari CDMA/DSSS dengan FHMA.

Sistem Modulasi RF Dalam komunikasi radio, yang dipancarkan adalah sinyal dalam bentuk gelombang radio.

Karena informasi yang sebenarnya atau dikirimkan adalah gelombang suara atau data lain, yang seluruhnya berada dalam daerah frekuensi suara, maka informasi ini harus dapat “ditumpangkan” ke frekuensi radionya. Cara penumpangan ini disebut sebagai sistem modulasi [5].

Dalam komunikasi satelit digunakan berbagai macam sistem modulasi RF seperti, yang biasa digunakan dikomunikasi radio yang umum seperti FM, FSK, PSK. Tetapi sesuai dengan sinyal base bandnya sistem modulasi yang sesuai digunakan adalah modulasi FM atau PSK.

Untuk sinyal-sinyal analog biasanya digunakan modulasi FM, seperti pada sistem komunikasi radio teresterial. Untuk sistem SCPC (Single Channel Per Carrier), digunakan FM dengan lebar pita frekuensi, sekitar 75 KHz, tetapi ada juga sistem dengan 50 KHz bahkan 22.5 KHz. Untuk sinyal berkanal banyak dengan FDM, maka sistemnya bisa menjadi FDM-FDMA.

Dalam pengiriman sinyal digital dari sumber ke tujuan, sebagian dari hubungannya merupakan saluran radio. Akan tetapi, karena dalam sistem digital yang dikirim salurannya hanyalah dua macam informasi yaitu angka 1 dan 0, modulasinya bisa lebih sederhana. Sistem modulasi yang paling umum digunakan adalah sistem PSK (Phase Shift Key). Dalam sistem ini untuk bit 1 dan 0 gelombang pembawa diberi beda fase yang cukup besar seperi 0º dan 180º. Sebaliknya, di penerima detektor hanya mendeteksi perbedaan fase ini dan memberikan pulsa-pulsa bit 1 dan 0. Deretan bit 1 dan 0 dapat berasal dari suatu sitem FDMA, TDMA ataupun CDMA.

Bergantung kepada beda phase yang diberikan untuk setiap informasi, ada beberapa jenis PSK, yaitu:

1. BPSK (Binary Phase Shift Keying) Disini bit 1 dan 0 diberi beda fase sebesar 180º

2. QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) Disini untuk setiap informasi dapat diberikan M-fase yang berbeda. Secara umum, diambil

harga-harga dari hubungan : N = 2LogM Dimana : M = Jumlah kemungkinan sudut fase/posisi yang berbeda N = Jumlah bit untuk setiap fasenya. Misalnya QPSK, dimana dapat diperoleh 4 posisi yang berbeda dengan beda fase masing-

masing sebesar ?/2 dan setiap posisi mempunyai 2 bit sehingga keempat posisi dapat mewakili informasi (symbol) 00,01,10 dan 11. Dengan 8-PSK ada 8 posisi dengan beda fase masing-masing sebesar ?/4 dengan 3 bit setiap symbolnya mewakili 100, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.

Sistem Modulasi BPSK (Binary Phase Shift Keying) Disini bit 1 dan 0 diberi beda fase sebesar 180º atau Diagram blok rangkaian pemancar dan penerima BPSK diperlihatkan pada gambar 2.7

Setelah dari modulator, pulsa-pulsa dilewatkan tapis seperti biasa untuk memenuhi syarat Nyquist, namun karena pulsa-pulsa yang masuk ke tapis bukan suatu yang merupakan “impulse” (sehingga V(f) = V), tetapi sebuah pulsa segiempat dengan amplitudo V dan lebar Tb, maka dalam spektrumnya, amplitudo sinyal-sinyal harmonisasi akan berubah sesuai rumus.

Agar sinyal yang dikirim mendekati pulsa-pulsa Nyquist, setelah dari tapis, sinyal dilewatkan

Equalizer dengan karakteristik frekuensi : Sehingga sinyal yang dipancarkan mendekati sinyal Nyquist dimana karakteristiknya adalah

V(f)= V, paling tidak untuk daerah utama dari spektrum yang terleat di dalam daerah frekuensi utamanya.

Dengan cara ini daerah pita frekuensi : Spektrumnya cukup konstan. Dipenerima, setelah melalui suatu band pass filter, sinyal akan dilewatkan sebuah

demodulator. Biasanya sinyal osilator lokalnya disingkronisasikan dengan sinyal pembawa. Sinyal BPSK dengan perbahan fasa yang cukup tajam dari 0 dan ?, sebenarnya merupakan sinyal DSB-SC (Double Side Band-Supressed Carrier), yang spektrumnya justsru terdiri dari LSB dan USB tanpa frekuensi pembawa. Jadi agak susah disingkronisai [5].

Sistem Modulasi QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) Sistem QPSK diperoleh dari sistem BPSK yang digabung. Untuk membedakan kedua

sistem BPSK-nya, gelombang pembawa kedua digeser fasanya sejauh ?/2. Untuk membedakannya, kedua jalur BPSK biasa diidentifikasikan sebagai jalur I (In-phase) dan Q (Phase-Quadrature). Pulsa-pulsa masukan juga dilewatkan ke suatu pembagi, sehingga jika laju pengiriman sinyal asli adalah Rb, laju pengiriman tiap jalur adalah Rb/2 atau laju pengiriman sistem QPSK hanya memerlukan lebar pita RF kurang lebih hanya separuh dari sistem BPSK. Sehingga RF spektrum yang tersedia atau

(transponder sebuah satelit) dapat diisi dengan lebih banyak saluran. Sistem pemancar QPSK dapat diperlihatkan seperti Gambar 2.8 [5].

Dari gambar

terlihat bahwa, sinyal keluaran dari modulator dapat ditulis sebagai berikut :

Dimana ui maupun uq mempunyai harga: +1 untuk bit 1 atau -1 untuk bit 0. Sehingga bergantung kepada harga ui dan uqnya di output pemancar diperoleh 4

kemungkinan fase gelombang pembawanya seperti terlihat dalam tabel : Tabel 2.1. Harge fase untuk beberapa simbol QPSK Seperti juga diperlihatkan dalam bentuk vektor dalam Gambar 2.9 Jadi, setiap pulsa QPSK yang biasanya disebut sebagai simbol, mempunyai 2 bit. Dipenerima, demodulatornya merupakan gabungan dari 2 demodulator BPSK.

Gambar 2.9 Diagram blok sebuah demodulator QPSK 2.3.3 Sistem Modulasi QAM (Quadrature-Amplitude Modulation) Sistem modulasi QAM sebenarnya mirip sistem PSK, tetapi pada QAM selain perbedaan

fasa, antar simbol juga dibedakan oleh amplitudonya. Sehingga perbedaan antar simbol pada sistem QAM lebih besar daripada PSK yang sama (8 PSK dengan 8 QAM, dst)

Perbedaan fase dan amplitudo untuk beberapa level QAM dan PSK diperlihatkan pada gambar 2.10

Bit dan Symbol Error Rate Kualitas sistem komunikasi analog diukur dari faktor C/No atau perbandingan kuat sinyal

terhadap derau (Noise). Pada sisetm digital, faktor tersebut didefinisikan sebagai BER (Bit Error Rate) yaitu faktor yang menunjukkan rata-rata bit yang salah dari sejumlah bit yang diterima [5].

Karena kemungkinan kesalahan hanya l angka 1 terbaca sebagai 0 dan sebaliknya. Jadi, misalnya BER = 10-5 artinya rata-rata dari 100.000 bit yang dikirim, hanyak 1 (satu) yang salah.

Jika dikirim adalah simbol (seperti pada QPSK), yang berarti tiap pulsa atau simbol QPSK terdiri dari 2 bit, bisa juga kesalahan yang terjadi disebut kesalahan simbol.

Harga BER ini bergantung daya per pulsa dibanding dengan daya derau per pulsanya atau didefenisikan :

BER = Eb/No dimana : Eb = daya perpulsa No = Kerapatan derau (Watt/Hertz)