Komunikasi Satelit

              Konsep teknik komunikasi melalui satelit adalah sama dengan sistem radio microwave point to point. Kedua-duanya memancarkan dan menerima beberapa signal pada beberapa frekuensi melalui antenna directional. Perbedaannya adalah pada power, bandwidth, dan kemungkinan dari sistemnya. Perlu di perhatikan beberapa faktor utama dari sistem komunkasi satelit yang harus di design secara sangat teliti agar memberikan performance yang maksimum. Berikut beberapa yang dapat faktor mempengaruhinya.

1. Faktor loss

Faktor loss dapat di hitung secara teliti, lalu fading random dapat diabaikan. Pada sudut elevasi diatas 5 derajat, loss karena hujan maksimal kira-kira 2 dB.

2. Power dari satelit

Power suatu satelit merupakan faktor utama untuk segmen (ruas) ruang angkasa. Power satelit di batasi oleh kemampuan solar array dari satelit. Saat ini telah menjadi suatu kesepakatan bahwa sistem-sistem komunikasi satelit menggunakan band frequency yang sama dengan sistem radio relay line of sight.

3. Sensitifitas penerima

  • Pada stasiun bumi sensitifitas penerima ditentukan oleh besarnya antenna dan jumlah noise yang masuk ke dalam sistem penerima.
  • Ukuran terpenting dari performance suatu satelit stasiun bumi adalah G/T dimana G/T (Figure of merit) adalah perbandingan antara penguatan penerimaan antenadengan temperature derau system penerima yang menunjukkan unjuk kerja system penerima dalam kaitannya dengan sensitifitas penerimaan sinyal.
  • Gain antenna sesuai dengan diameter antenna dan tergantung dari efisiensi sistem reflektornya.
  • Temperatur noise dari sistem.

Suatu hal yang penting, bahwasanya seorang perancang design sistem harus bisa menjawab, bagaimana mengoptimasi power dari satelit dan G/T dari stasiun bumi, terutama yang ekonomis. Sebuah sistem yang mengoperasikan bayak stasiun bumi, dapat di optimasi dengan menggunakan stasiun-stasiun bumi G/T menengah dan power satelit yang tinggi. Untuk penggunaan stasiun-stasiun bumi dalam jumlah yang kecil, cara optimasi jadi sebaliknya. Sistem satelit beroperasi dengan margin yang kecil diatas treshold (biasanya 2-4 dB).

4. Perencanaan Design

Dalam mendesign sebuah stasiun bumi, sejumlah faktor utama yang perlu diperhatikan:

  • Pemakaian bandwidth
  • Pemeliharaan realibilitas
  • Noise karena distorsi
  • Stabilitas frekuensi
  • Peralatan tracking
  • Residual noise
  • Ilmu iklim
  • Karakteristik sistem terrestrial
  • Perlengkapan sipil dan arsitek

Berikut ini akan di jelaskan parameter-paremeter lain yang di butuhkan untuk perencanaan design sistem komunikasi satelit:

– EIRP (Effective Isotropic Radiated Power): merupakan besaran yang menyatakan kekuatan daya pancar suatu antenna, sehingga parameter ini merupakan hasil kali daya yang dipancarkan oleh antena (Pt) dengan penguatan antena tersebut (Gt).

– SFD (Saturated Flux Density): batas fluks jenuh yang dapat diterima oleh satelit sehingga menghasilkan daya keluaran maksimum.

– Pad Transponder: suatu komponen yang ada pada tiap transponder yang berfungsi untuk meningkatkan SFD transponder.

– FEC (Forward Error Correction): digunakan pada transmisi digital untuk memperbaiki kesalahan dan mengoptimalkan kapasitas transponder.

– IBO (Input Back Off) dan OBO (Output Back Off): IBO adalah penurunan daya masukan dibawah daya masukan jenuh yang diperlukan untuk membuat transponder menjadi jenuh. Sedangkan OBO adalah penurunan daya keluaran di bawah daya keluaran jenuh.

– Rugi-rugi Propagasi: berupa rugi ruang bebas,rugi atmosfir dan rugi hujan.

– Rugi Ruang Hampa Lintasan (Free Space Loss = FSLu): daya yang hilang karena proses menjalarnya energi elektromagnetik melalui ruang.

– Rugi Hujan: merupakan kerugian akibat dari penyerapan dan hamburan yang dilakukan oleh hujan.

– Rugi Atmosfir: disebabkan oleh partikel-partikel yang terdapat di atmosfir.

– Rugi Polarisasi: disebabkan ketidaksempurnaan antena penerima,disamping menerima komponen sinyal yang dikehendaki juga komponen sinyal lain yang tidak dikehendaki.

– Rugi Pengarahan Antena: terjadi apabila pengarahan antena tidak satu garis lurus dengan posisi satelit.

– Number of Carrier (Bandwidth = NOC (BW)): banyaknya pembawa yang dapat ditampung oleh sebuah transponder berdasrkan lebar pita yang digunakan pembawa terhadap lebar pita transponder tersebut.

– Daya HPA: menyatakan besarnya daya SSPA yang dibutuhkan stasiun bumi untuk memencar ke satelit.

– G1 (Gain for 1 meter antenna): menyatakan besarnya penguatan antena satelit per m2.

– PFD (Power Flux Density per Carrier): besarnya EIRP stasiun bumi dikurangi rugi ruang hampa ditambah penguatan antena satelit per m2.

– Number of Carrier (Power = NOC (Power)): banyaknya pembawa yang dapat ditampung oleh sebuah transponder berdasrkan daya yang terpakai oleh pembawa terhadap daya transponder yang tersedia.

– C/N (Carrier-to-Noise Power Ratio): perbandingan antara daya sinyal pembawa dengan daya derau.

– Eb/No (Energy per Bit to Noise Density Ratio): merupakan salah satu parameter yang menentukan kehandalan sistem komunikasi digital. Eb/No akan menentukan besarnya kecepatan kesalahan bit (BER).

– BER (Bit Error Rate): perbandingan antara jumlah bit informasi yang diterima secara tidak benar dengan jumlah bit informasi yang ditransmisikan pada selang waktu tertentu.Merupakan parameter yang diguanakan untuk menilai unjuk kerja transmisi digital.

5. Teknik Multiple Akses

Keunikan dari komunikasi satelit adalah kemungkinan banyak stasiun bumi yang di hubungkan secara simultan melalui sebuah satelit saja. Keunikan inilah yang disebut ‘Multiple Akses’. Untuk pemakaian ada 2 sistem yang terbaik, yaitu TDMA (Time Division Multiple Accses) dan FDMA (Frequency Division Multiple Accses). Pada perancangan sistem komunikasi satelit ini digunakan FDMA karena:

a. Design-nya yang sangat simple

b. Realibilitasnya yang cukup

c. Pemeliharaannya yang mudah

d. Investasi pertamanya relatif jauh lebih murah

e. Hanya memerlukan teknisi dengan level yang rendah saja

Pada sistem FDMA ini tiap-tiap stasiun bumi di beri frekuensi band yang spesifik, sehingga memenuhi total satelit bandwidth. Pemancar dari stasiun bumi memancarkan FM (modulasi frekuensi) carrier, kanal telepon mengalami multiplexing di base bandnya secara FDM (Frequecy Division Multiplex). Jadi nama untuk methoda ini adalah FDM/FM/FDMA. Penerima stasiun bumi melakkan demodulasi carrier secara FM. Dengan peralatan FDM, semua kanal dibuka dan dibagi-bagi ke tujuannya.

Multi kanal FDM/FM sangat luas pemakaiannya dan merupakan bentuk yang sangat banyak dipakai pada pelayanan telephone sistem satelit saat ini. Sistem ini efisien untuk terminal yang bertraffic rendah.