4

BAB I

PENGANTAR SISTEM KOMUNIKASI SATELIT

A. SISTEM KOMUNIKASI SATELIT

Sistem komunikasi satelit adalah sistem komunikasi yang

menggunakan media satelit sebagai komponen utamanya. . Dalam sistem

komunikasi ini, satelit difungsikan sebagai repeater dan pembagi jalur

komunikasi agar satelit tersebut dapat digunakan bersama-sama namun

tidak ada data atau informasi yang bercampur. Arsitektursistem

komunikasi satelitdapat dilihat pada gambar 1.

Satelit sebagai sebuah stasiun relay yang diletakan pada ketinggian

tertentu di atas permukaan bumi, sehingga satelit dapat menjangkau atau

mencakup daerah luas bahkan daerah-daerah terpencil. Di angkasa, satelit

akan bergerak mengelilingi bumi pada orbitnya. Hal ini menyebabkan

satelit dapat tetap tinggal dan tidak jatuh adalah adanya gaya sentrifugal

yang di hasilkan oleh pergerakan satelit mengelilingi bumi yang seimbang

dengan gaya tarik yang disebabkan gravitasi bumi.

Gambar 1 Arsitektur sistem komunikasi satelit

Sistem komunikasi ini merupakan teknologi alternatif untuk

menjangkau daerah-daerah yang jauh yang tidak dapat dijangkau oleh

5

sistem komunikasi lain. Adapun kelebihan dan kekurangan dalam

menggunakan sistem komunikasi satelit diantaranya :

� Kelebihan sistem komunikasi satelit:

1. Tidak perlu LOS (Line of Sigth) dan tidak ada masalah dengan jarak

dan koneksi dapat dilakukan dimana saja.

2. Jarak jangkauan yang sangat luas

3. Komunikasi dapat dilakukan baik titik ke titik maupun dari satu titik

ke banyak titik secara broadcasting ataupun multicasting

4. Kecepatan bit akses tinggi dan memiliki bandwidth lebar.

5. VSAT bisa dipasang dimana saja selama masuk dalam jangkauan

satelit,

6. Unjuk kerja sangat tinggi dan bisa digunakan untuk koneksi suara,

video dan data, karna memiliki bandwidth yang lebar

7. Sangat baik untuk daerah yang kepadatan penduduknya jarang dan

belum mempunyai infrastuktur telekomunikasi

� Kekurangan sistem komunikasi satelit :

1. Up Front Cost tinggi: Contoh : untuk Satelit GEO: Spacecraft,

Ground Segment & Launch = US $ 200 jt, Asuransi: $ 50 jt.

2. Distance insensitive: Biaya komunikasi untuk jarak pendek maupun

jauh relatif sama.

3. Hanya ekonomis jika jumlah User besar dan kapasitas digunakan

secara intensif.

4. Delay propagasi besar.

5. Rentan terhadap pengaruh atmosfir

6. Besarnya throughput akan terbatasi karena delay propagasi satelit

geostasioner. Kini berbagai teknik protokol link sudah

dikembangkan sehingga dapat mengatasi problem tersebut.

7. Diantaranya penggunaan Forward Error Correction yang menjamin

kecilnya kemungkinan pengiriman ulang.

8. Waktu yang dibutuhkan dari satu titik di atas bumi ke titik lainnya

melalui satelit adalah sekitar 700 milisecond (latency), sementara

leased line hanya butuh waktu sekitar 40 milisecond. Hal ini

6

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.

9. Sangat sensitif cuaca dan Curah Hujan yang tinggi, Semakin tinggi

frekuensi sinyal yang dipakai maka akan semakin tinggi redaman

karena curah hujan.

10. Rawan sambaran petir gledek

11. Sun Outage, Sun outage adalah kondisi yang terjadi pada saat

bumi-satelit-matahari berada dalam satu garis lurus.. Energi thermal

yang dipancarkan matahari pada saat sunoutage mengakibatkan

interferensi sesaat pada semua sinyal satelit, sehingga satelit

mengalami kehilangan komunikasi dengan stasiun bumi.

B. PEMBAGIAN FREKUENSI

Pembagian lebar frekuensi pada komunikasi satelit bervariasi

antara 1 GHz sampai 13.5 GHz. Untuk lebih detail perhatikan gambar 2 di

bawah ini

Gb. 2. Pembagian frekuensi pada komunikasi satelit

7

C. SISTEM ORBITAL SATELIT

Jenis-jenis orbit satelit antara lain:

1. Low Earth Orbit (LEO)

Ketinggian orbit satelit dari permukaan bumi antara 160 – 1500

km. 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. Selain itu,

delay atau jeda antara pengirim dan penerima juga kecil. Contoh satelit

yang berada pada Low Earth Orbit

� Teledesic satelit yang di-backup sepenuhnya oleh Bill Gates,

memberikan layanan komunikasi broadband (highspeed),

� 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

2. Medium Earth Orbit (MEO)

Ketinggian orbit dari permukaan bumi antara 2000 – 36000 km.

satelit GPS menggunakan orbit ini untuk membantu penentuan posisi

yang tepat. Selain itu, satelit yang beredar pada orbit ini bisa digunakan

untuk kepentingan meteorology, remote sensing, militer maupun ilmu

pengetahuan.

3. Geosyncronous Earth Orbit (GEO)

GEO memiliki radius orbit sekitar 35786 km di atas permukaan

bumi. Waktu yg dibutuhkan satelit GEO mengelilingi bumi = lamanya

bumi berputar satu kali pada porosnya ≈ 24 jam. Sehingga posisi satelit

relatif tetap pada satu titik di permukaan bumi. Satelit seolah diam jika

dilihat dari permukaan bumi. Stasiun bumi tidak perlu memiliki

kemampuan “tracking” untuk menerima atau mengirimkan sinyal ke

satelit. Orbit ini banyak digunakan untuk komunikasi. Satelit GEO juga

8

merupakan Satelit GSO ( Geostationer Orbit ) jika sudut inklinasi

orbitnya nol derajat � orbit tepat di atas ekuator (garis tengah bumi).

Jalur ini juga dikenal sebagai ”tempat parkir satelit”, sebab begitu

banyak satelit, mulai dar satelit cuaca, satelit komunikasi hingga satelit

televisi. Akibatnya, posisi masing-masing harus tepat agar tidak saling

menginterferensi sinyal.

4. High Earth Orbit (HEO)

Ketinggian orbitnya diatas ketinggian orbit geosinchronous. Pada

orbit ini, sudut inklinasi yang dibentuk hampir polar atau mendekati

90º. Orbit ini juga dinamakan orbit molniya. Salah satu negara yang

menggunakan orbit Molniya adalah Rusia. Dengan menggunakan orbit

ini, maka satelit lebih lama untuk men-cover bumi.

5. Polar Orbit

Orbit yang berbentuk polar dengan sudut inklinasi 90. Orbit ini

sangat bermanfaat bagi pelayanan sensing dan pengumpulan data,

karena karakteristik orbitalnya dapat dipilih untuk memetakan

keseluruhan globe secara periodik. Contoh satelit yang beredar di orbit

polar yaitu Landsat yang terletak pada ketinggian rata-rata 912 km

dengan periode orbitnya 103 km yang mampu melacak 14 resolusi tiap

hari.

D. SPACE SEGMENT

Space segment merupakan perangkat sistem komunikasi satelit yang

berada diangkasa yaitu satelit. Satelit adalah obyek yang ditempatkan pada

sebuah orbit dengan menggunakan kendaraan peluncur. Satelit akan

bergerak mengelilingi bumi pada orbitnya. Fungsi satelit dalam sistem ini

yaitu sebagai repeater station yang akan memperkuat sinyal yang berasal

dari stasiun bumi dan memproses translasi dari uplink frequency menjadi

downlink frequency

9

Gambar 3 Arsitektur Satelit

Berdasarkan Gambar 3 tersebut, komponen-komponen satelit diantaranya

sebagai berikut :

1. Propulsion

Terdiri dari beberapa pendorong/roket kecil untuk mengatur posisi

satelit pada posisi yang sesuai dengan spesifikasi yang telah

ditentukan. Bagian ini juga dikenal dengan nama RCS (Reaction

control subsystem )

2. Attitude Determination & Control System (ADCS)

Berfungsi sebagai sistem penentu dan control untuk sikap dan posisi

satelit.

3. Communication

Peralatan komunikasi satelit terdiri dari beberapa bagian yaitu

• Antena yang berfungsi untuk menerima dan memancarkan sinyal-

sinyal komunikasi.

• Transponder yang berfungsi untuk menerima, memperkuat serta

mentranslasikan sinyal-sinyal dari stasiun bumi untuk selanjutnya

dipancarkan kembali ke stasiun bumi yang dituju.

• Telemetry berfungsi untuk memberikan data informasi ke stasiun

pengendali tentang status kondisi, posisi dan attitude (sikap) satelit.

4. Command & Data Handling (C&DH)

Digunakan untuk memproses dan mendistribusikan perintah dan data

10

5. Thermal

Menangani perangkat yang berhubungan perubahan temperature

6. Electric Power System (EPS)

Menghasilkan, menyimpan, mengatur dan mendistribusikan energi

listrik untuk perangkat satelit. Sollar cell termasuk dalam subsistem

ini.

7. Structures and Mechanism

Menyediakan sistem cadangan perangkat.

Jenis-jenis pelayanan satelit dibedakan atas:

o Fixed-Satellite Service (FSS)

Berdasarkan regulasi radio (RR No S1.21), FSS adalah layanan

komunikasi radio antara suatu tempat tertentu yang fixed di muka bumi

dengan satu atau dua satelit

Gambar 4 Jalur komunikasi inter-satelit untuk FSS

o Mobile-Satellite Service (MSS)

Berdasarkam regulasi radio (RR No S1.25), MSS merupakan

pelayanan komunikasi radio antara terminal bergerak di permukaan

bumi dengan satu atau lebih satelit.

11

Gambar 5 Ilustrasi komunikasi MSS

o Broadcasting-Satellite Service (BSS)

BSS merupakan jenis pelayanan komunikasi radio dimana sinyal

ditransmisikan atau ditransmisikan kembali oleh satelit dengan tujuan

public umum menggunakan antenna penerima yang sangat kecil.

Gambar 6 Ilustrasi komunikasi BSS

Pembagian satelit berdasarkan fungsinya antara lain :

• Satelit cuaca

Satelit ini digunakan untuk meramalkan cuaca. Dilengkapi dengan

kamera dan diletakkan pada geostasioner atau kutub orbit. Satelit jenis

ini diantaranya TIROS, COSMOS dan GOES

12

• Satelit komunikasi

Satelit ini melayani transmisi satelit dan data. Satelit ini terdapat

transponder dan terletak pada orbit geosynchronous. Berikut contoh-

contoh satelit komunikasi.

Tabel 2.1 Satelit komunikasi di Indonesia

• Satelit penyiaran

Digunakan untuk Broadcasting (hampir mirip dengan satelit

komunikasi).

• Satelit sains/riset

Satelit ini mengemban bermacam tugas sains. Berikut contoh dari

satelit sains/riset :

� Hubble Space Telescope yang merupakan satelit sains terkenal

� SORCE : University of Colorado at Boulder, Laboratory for

Atmospheric & Space Physics

� The Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM): Hampton

University, Virginia

� Orbiting Carbon Observatory (OSO): NASA's Jet Propulsion

Laboratory.

Indonesia,

Philipinnes, Asia

Pacific, Australia

to China, Pakistan

to New Zealand

Indonesia,

Asia Pasific

(India to

PNG, China

to Australia)

Indonesia +

Southeast

Asia

Hongkong,

Macau,

North

australia,

PNG

Indonesia,

Asia Pacific,

Australia toChina,

Pakistan to

New Zealand

Indonesia +

Southeast Asia

+ Hongkong,

Macau, North

Australia, PNG

IndonesiaCoverage

C band

Ku-band

L-band

Ext. C band

C-bandC band,

ext-C band

Ku-band

C-band,

ext-C Band

S-bandFrekuensi

36 MHz200 kHz/

RF channel

36 MHz36 MHz C-

36 MHz ext-C

72 MHz Ku-band

36 MHz24 MHzBandwidth

per

Transponders

48Cellular-like

channeling

plan

24 txpd C-

band

24 txpd C

6 txpd ext-C

4 txpd Ku

24 txpd C

12 txpd ext.-C

5 txpd S-

band

Kapasitas

PALAPA

PACIFIC-

146E (Mabuhay)

GARUDA-1TELKOM-2PALAPA-C2TELKOM-1CAKRA

WARTA-1

Nama Satelit

PSNPSN/ACESTELKOMINDOSATTELKOMMCIOperator

Satelit

146E123E118E113E108E107.7ESlot Orbit

Indonesia,

Philipinnes, Asia

Pacific, Australia

to China, Pakistan

to New Zealand

Indonesia,

Asia Pasific

(India to

PNG, China

to Australia)

Indonesia +

Southeast

Asia

Hongkong,

Macau,

North

australia,

PNG

Indonesia,

Asia Pacific,

Australia toChina,

Pakistan to

New Zealand

Indonesia +

Southeast Asia

+ Hongkong,

Macau, North

Australia, PNG

IndonesiaCoverage

C band

Ku-band

L-band

Ext. C band

C-bandC band,

ext-C band

Ku-band

C-band,

ext-C Band

S-bandFrekuensi

36 MHz200 kHz/

RF channel

36 MHz36 MHz C-

36 MHz ext-C

72 MHz Ku-band

36 MHz24 MHzBandwidth

per

Transponders

48Cellular-like

channeling

plan

24 txpd C-

band

24 txpd C

6 txpd ext-C

4 txpd Ku

24 txpd C

12 txpd ext.-C

5 txpd S-

band

Kapasitas

PALAPA

PACIFIC-

146E (Mabuhay)

GARUDA-1TELKOM-2PALAPA-C2TELKOM-1CAKRA

WARTA-1

Nama Satelit

PSNPSN/ACESTELKOMINDOSATTELKOMMCIOperator

Satelit

146E123E118E113E108E107.7ESlot Orbit

13

� Galaxy Evolution Explorer (GALEX): California Institute of

Technology

• Satelit Navigasi

Digunakan untuk Keperluan Navigasi. Contoh : satelit GPS

NAVSTAR

• Satelit observasi bumi

Digunakan untuk mengobservasi planet bumi tentang segala

perubahan, misal cuaca, temperatur udara, wilayah hutan hingga

lapisan es. LANDSAT merupakan satelit terkenal dari jenis ini.

Transponder satelit

Tranponder singkatan dari Transmitter dan Responder. Prinsip kerja

dari transponder yaitu menerima sinyal RF dari bumi, memfilter dan

mengkonversi ke frekuensi downlink, Menguatkan kemudian

memancarkan kembali ke Bumi. Blok diagram transponder C Band

tampak seperti pada gambar 7 berikut ini :

Gambar 7 Blok Diagram Transponder satelit C band

Satelit Komunikasi Telkom 1 dan Telkom 2

Gambar 8 berikut ini memperlihatkan bentuk fisik Telkom 2 yang

merupakan jenis satelit komunikasi dengan coverage area wilayah

Indonesia, asia tenggara, Hongkong, Macau, Australia Utara dan Papua

Nugini

14

Gambar 8 Bentuk Fisik Telkom 2

Gambar 9 berikut ini memperlihatkan overview satelit Telkom 1 dan

Telkom 2 berdasarkan pembuat satelit, lokasi diluncurkannya, jumlah

transponder, koordinat satelit pada orbitnya dan masa operasi serta tanggal

peluncurannya.:

Gambar 9 Overview Telkom 1 dan Telkom 2

Khusus untuk Orbitnya, dapat dilihat pada gambar 10 di bawah ini.

Gambar 10 Slot Orbit Telkom 1 dan Telkom 2

15

Transponder satelit C band Telkom 1 dan Telkom 2 berbeda.

Transponder Telkom 1 terdapat 36 Transponder yang terdiri dari 24

transponder standar C band ( 12 transponder Horisontal dan 12

transponder vertikal ) dan 12 extended C band ( 6 transponder Horisontal

dan 6 transponder Vertikal) gambar Alokasi Frekuensi Transponder

satelit C band Telkom 1 dapat dilihat pada lampiran 1.

Transponder satelit C band Telkom 2 terdiri dari 24 transponder

standar C band yaitu 12 transponder horisontal dan 12 transponder

vertikal.

Satu Transponder baik horisontal maupun vertikal bandwidthnya 40

MHz. Namun yang dapat digunakan hanya 36 Mhz, sisanya 4 Mhz sebagai

Guard band.

E. GROUND SEGMENT

Ground segment merupakan suatu perangkat dari sistem komunikasi

satelit yang diletakkan di bumi berupa stasiun bumi. Blok diagram ground

segment atau lebih dikenal dengan stasiun bumi bisa dilihat pada gambar

11 berikut ini :

Gambar 11 Blok Diagram Stasiun Bumi

16

Stasiun bumi terdiri dari beberapa komponen antara lain :

1. Antenna

Jenis antena yang digunakan pada stasiun bumi adalah antena

parabola. Antena parabola yang digunakan pada stasiun bumi terdiri

atas beberapa macam yaitu prime focus, cassegrain, gregorian, offset

prime focus, offset Cassegrain.

Fungsi antena yaitu :

� Arah Up link berfungsi untuk mengarahkan dan mengirimkan

energi gelombang elektromagnetik yang bermodulasi RF ke satelit

� Arah Down link berfungsi menerima energi gelombang

elektromagnetik yang bermodulasi RF dari satelit

2. High Power Amplifier (HPA)

High Power Amplifier (HPA) mempunyai fungsi menguatkan

sinyal RF yang akan dipancarkan ke satelit melalui antena. Jenis HPA

yang biasa digunakan pada stasiun bumi adalah HPA TWT, HPA

Klystron, HPA SSPA.

3. Low Noise Amplifier (LNA)

Low Noise Amplifier (LNA) berfungsi sebagai penguat signal

terima RF yang diterima dari satelit melalui antena. LNA ini memiliki

kontribusi noise equipment yang kecil. Jenis LNA yang digunakan

pada stasiun bumi adalah LNA GaaAsFET.

4. Up converter

Fungsi Up converter antara lain

� Mengubah sinyal Intermediete Frequency (IF) menjadi sinyal

Radio Frekuensi (RF)

� Memberikan penguatan sinyal RF

� Melakukan pengaturan frekuensi agar bisa memancar tepat ke

transponder tertentu satelit

5. Down Converter

Fungsi Down Converter antara lain

� Mengubah sinyal Radio Frekuency (RF) menjadi sinyal

intermediate frrekuency (IF)

17

� Memberikan penguatan sinyal IF

� Melakukan pengaturan frekuensi agar bisa menangkat tepat ke

transponder satelit tertentu

6. Modem

� Mengubah sinyal BB (Baseband) menjadi sinyal IF dan sebaliknya

� Melakukan pengaturan frekuensi, lebar bandwidth dan level power