TEKNOLOGI VSAT SIGIT KUSMARYANTO

1. Umum Teknologi VSAT merupakan teknologi telekomunikasi yang memanfaatkan satelit. VSAT atau Very Small Aperture Terminal adalah teknologi sistem komunikasi satelit yang mempunyai stasiun bumi dengan antena relatif kecil (0,6 - 2,4) meter, mudah dipindahkan, dan mudah diinstalasi. VSAT bekerja melalui perantara sebuah stasiun bumi HUB yang mempunyai ukuran fisik dan diameter antena yang lebih besar daripada stasiun bumi pelanggannya. Sistem VSAT ini mampu mencakup daerah yang sangat luas dalam pelayanan informasi dan komunikasi dua arah. Siatem VSAT memiliki keungtungan yang lebih baik dibandingkan dengan sistem komunikasi melalui jaringan teresterial. Pada Makalah ini akan dibahas tentang teknologi VSAT dan hubungan satelit.

2. Sistem VSAT Teknologi VSAT memanfaatkan sistem satelit komunikasi geostasioner. Di Indonesia menggunakan satelit Palapa Yang bekerja pada pita frekuensi C yaitu 3,7- 4,2 GHz untuk frekuensi downlink dan 5,925 GHz untuk frekuensi uplink . Satelit memiliki 24 transponder, 12 transponder berpolarisasi vertikal, dan 12 transponder 36 MHz. Gambar 2.1 berikut ini menunjukkan konfigurasi fisik sistem VSAT.

Gambar 2.1 Konfigurasi Sistem VSAT FEP HOST INDOOR/ OUTDOOR UNIT  TERMINAL SATELIT HUB VSAT

Pada ruas bumi terdiri dari beberapa sub-sistem antara lain: Stasiun pengendali utama (master control station) atau disebut stasiun HUB (HUB remote). Stasiun pengendali utama dihubungkan dengan host processor. Berfungsi sebagai penghubung antar stasiun antar stasiun bumi menerima data dari stasiun bumi dan memancarkan kembali data tersebut ke stasiun tujuan. Stasiun bumi pelanggan (remote stasiun). Stasiun bumi inilah yang menggunakan teknologi VSAT dan dalam keadaan diam, karena pengarahan antena VSAT terhadap satelit bersifat tetap.

Host processor adalah main prosesor atau sistem komputer yang merupakan komponen paling penting dalam jaringan VSAT. Fungsi host processor adalah untuk melakukan pengaturan jalannya informasi, pemakaian dan pengelolaan hubungan, pusat pengolahan data dan pengontrolan hubungan komunikasi antara terminal VSAT yang satu dengan lainnya. Indooor/Outdoor Unit berfungsi untuk untuk mengontrol dan sebagai tempat masuk dan keluarnya informasi yang dikirimkan. Front End Processor (FEP) berfungsi untuik melayani semua komunikasi dan pengolahan informasi sebelum dikirimkan pada komputer utama.

3. Konfigurasi Jaringan VSAT Konfigurasi jaringan sistem VSAT berbentuk bintang, stasiun pengendali utama sebagai HUB melayani seluruh pelanggan. Jadi data dari stasiun bumi dikumpuilkan pada titik pusat (stasiun pengendali utama) dan kemudian dikirim ke alamat tujuan. Gambar 3.1 berikut ini menggambarkan konfigurasi jaringan VSAT. Jalur hubung keluar dari stasiun pengendali utama ke stasiun-stasiun bumi pelanggan disebut outbond/outlink. Sedangkan jalur hubung keluar dari stasiun-stasiun bumi ke stasiun pengendali utama (HUB) disebut inbound/returnlink. Komunikasi dari stasiun bumi ke stasiun pengendali utama disebut komunikasi single hop, sedangkan komunikasi dari stasiun bumi ke stasiun pengendali utama, kemudian ditransmisikan lagi ke stasiun bumi tujuan disebut komunikasi double hop.

  Satelit Inbound outbound TERMINAL STASIUN PELANGGAN SENTRAL KOMPUTER Satelit Inbound outbound

4. Penempatan Frekuensi Penggunaan spektrum frekuensi diatur oleh ITU (Internasional Telecommunication Union) dan CCIR (Commite Communication International Radio), satelit Palapa beroperasi pada lokasi frekuensi C- Band. Frekuensi yang dipakai yaitu: Frekuensi uplink dari 5,925 GHz sampai 6,425 GHz. Frekuensi downlink dari 3,7 GHz sampai 4,2 GHz. Lebar pita frekuensi total dibagi menjadi beberapa pita frekuensi yang lebih kecil dengan lebar 36 MHz, disebut Transponder. Transponder berfungsi sebagai penerima sinyal dari stasiun bumi pemancar, memperkuat sinyal tersebut, lalu memancarkan sinyal kembali ke stasiun bumi penerima. Untuk menggambarkan spektrum frekuensi satelit palapa

Gambar 4.1 Spektrum Frekuensi Satelit Palapa C Carrier 1 Carrier 2 Carrier m Transponder 1 Transponder 2 Transponder 24 120 KHz Jarak antar carrier 120 KHz Spektrum Frekuensi Satelit 500 KHz 36 MHz

5. Teknik Modulasi Modulasi adalah proses pengubahan sinyal informasi sinyal atau ditumpangkan pada gelombang pembawa (carier) untuk disampaikan ke tempat tujuan. Dalam sistem komunikasi data ada dua macam teknik modulasi, yaitu: Modulasi analog, terdiri dari: Modulasi Amplitudo Modulasi Frekuensi Modulasi Fasa Modulasi digital, terdiri dari: ASK (Amplitudo Shift Keying) FSK (Frekuensi Shift Keying) PSK (Phase Shift Keying)

6. Teknik Multiple Acces Teknik multiple acces adalah suatu sistem yang dirancang untuk dapat melayani pelanggan dengan cara saling membagi akses ke pelanggan.Tujuan utama penggunaan sistem multiple akses adalah untuk memberikan pemanfaatan kanal yang lebih efisien, sehingga jumlah pelanggan yang dapat mengakses kanal tunggal menjadi lebih banyak. Teknik Multiple akses dapat dibedakan menjadi tiga teknik: FDMA (Frequency Division Multiple Acces) TDMA (Time Division Multiple Acces) CDMA (Code Division Multiple Acces)

7. Komunikasi Dengan Hubungan Satelit Hubungan Uplink antara stasiun bumi dengan satelit dan hubungan downlink dari satelit ke stasiun bumi menentukan kualitas transmisi komunikasi satelit. Gambar 7.1 berikut ini menggambarkan hubungan yang terjadi dan parameter yang mempengaruhi hubungan satelit secara Uplink dan downlink. Adapun beberapa parameter yang mempengaruhi hubungan satelit, antara lain: EIRP (Efektif Isotropically Radiated Power) Gain Antena Perbandingan Daya Sinyal Pembawa Terhadap Daya Derau (C/N) Flux Density Noise Temperatur Perbandingan Gain Antena Penerima (Gr) terhadap Temperatur Noise (Tsys)

Gambar 7.1 (a) Hubungan uplink

Gambar 7.1 (b) Hubungan downlink

8. Analisis Perencanaan Sistem VSAT Dalam perencanaan sistem komunikasi satelit, analisis perencanaan hubungan satelit merupakan dasar dari perencanaan jaringan komunikasi satelit. Parameter utama yang menentukan kualitas transmisi sistem komunikasi satelit antara lain: Effective Isotropically Radiated Power (EIRP) Besaran yang menunjukkkan unjuk kerja sistem pada sistem pemancar atau daya yang dipancarkan oleh antena (Pt) dikalikan dengan perolehan daya isotropis antena (Gr). Carier to Noise Ratio (C/N) Perbandingan daya sinyal pembawa (carier) terhadap daya derau (noise). Daya carier pada stasiun bumi penerima bergantung pada EIRP pada satelit, gain antena stasiun bumi, rugi-rugi lintasan dan rugi-rugi saluran. Daya noise yang terbentuk pada sistem penerima bergantung pada suhu noise sistem yang dihasilkan, dinyatakan Tsys.

Figure of merit (Gr/Tsys) Parameter yang menunjukkan unjuk kerja dari satelit ke stasiun bumi penerima. Semakin besar nilai (Gr/Tsys) dari stasiun bumi maka kemampuan menerima sinyal akan semakin baik. Redaman lintasan Terjadi pada penyaluran informasi dari suatu tempat ke tempat lain melalui media transmisi. Untuk sistem komunikasi satelit media berupa ruang bebas, yang dalam perambatannya gelombang radio akan mengalami peredaman. Analisis perhitungan dasar komunikasi satelit adalah analisis pada transmisi uplink dan downlink, akan diketahui nilai (C/N) uplink dan (C/N) downlink dari kedua nilai tersebut akan diketahui nilai (C/N) total yang menentukan tingkat kehandalan dari sistem.

8.1 Redaman Lintasan Pada sistem komunikasi satelit redaman lintasan terdiri dari redaman ruang bebas, redaman atmosfer, dan redaman hujan. Untuk redaman hujan nilainya berdasarkan persamaan tersebut: A= a RbL A= Redaman hujan (dB) a Rb = Specific attenuiation (dB/Km) L = Jarak (Km)

8.2 Atmospheric absorption Atmospheric absorption dipengaruhi oleh kepadatan partikel uap air dan oksigen di atmosferm, sebab uap air dan gas O2 merupakan gas yang paling menyerap gelombang elektromagnetik pada frekuensi tertentu. Fading Penurunan level sinyal selain disebabkan oleh redaman lintasan, juga diakibatkan oleh pengaruh hujan dan gejala sintilasi atmosfer.

8.4 Hubungan Uplink Parameter yang dicari adalah (C/N) uplink dipengaruhi oleh: Penguatan antena Bila ditulis dalam dB: Gr=20 log + 20 log d + 20 log f-20 log c + 10 log n Gr = Penguatan antena (dB)  = efisiensi antena d = Diameter antena parabola (m) f = Frekuensi kerja (Hz) c = cepat rambat cahaya (3. 108 m/s)

Pt = daya pemancar (watt) Gt= penguatan antena pemancar EIRP stasiun bumi EIRPsb = Pt .Gt Dalam satuan dB : EIRP=10 log Pt+10log Gt Pt = daya pemancar (watt) Gt= penguatan antena pemancar Redaman ruang bebas uplink Lfs = (4Df)2 Dalam dB dapat ditulis: Lfs= 20 log 4 + 20 log D +20 log f-20 log c Lfs = redaman ruang bebas (dB) D = jarak yang ditempuh (m) f = frekuensi carier (Hz) c = cepat rambat cahaya (3.108 m/s)

Carier to Noise Ratio (C/N) uplink (C/N)up = EIRPsb - Lfs - L + (G/T)sat - k - B EIRPsb = daya pancar isotropik efektif stasiun bumi (dBW) Lfs = rugi ruang bebas (dB) L = rugi-rugi atmosfer dan antena pointing eror (dB) (G/T)sat = figure of merit (dBK-1) k = konstanta Boltzman, = 1,38.10-23 JK-1 = -228,6 dBWK-1 B = lebar bidang frekuensi (Hz)

8.5 Hubungan Downlink Karena pada hubungan downlink frekuensi yang digunakan berbeda dengan frekuensi uplink, maka semua perhitungan pada hubungan downlink menggunakan frekuensi downlink. (C/N)dw = EIRPsat -Lfs - L + (G/T)sb - k - B EIRPsb = daya pancar isotropik efektif stasiun bumi (dBW) Lfs = rugi ruang bebas (dB) L = rugi-rugi atmosfer dan antena pointing eror (dB) (G/T)sat = figure of merit (dBK-1) k = konstanta Boltzman, = 1,38.10-23 JK-1 = -228,6 dBWK-1 B = lebar bidang frekuensi (Hz)

Setelah diperoleh nilai (C/N) uplink dan (C/N) downlink maka akan diketahui nilai (C/N) total yang diperoleh melalui perhitungan sebagai berikut:

8.6 Interferensi Antar Satelit Interferensi yaitu gangguan sinyal yang disebabkan tidak diinginkan pada suatu sistem yang disebabkan oleh energi yang datang dari sumber luar Interferensi antara sistem satelit. Interferensi ini disebabkan karena berkas utama (main lobe) dari sistem antena pengirim terlalu lebar atau berkas sisi (side lobe) terlalu besar, sehingga sinyal tersebut tidak hanya diterima oleh satelit tujuan tetapi juga diterima oleh satelit tetangganya dan mengganggu penerimaan normalnya.

Gambar 6. Menunjukkan interferensi antar satelit.

8.7 Interferensi antar kanal

8.8 Analisis Interferensi pada hubungan satelit Dalam sistem komunikasi, derau yang timbul biasanya direpresentasikan sebagai derau putih atau AWGN (Additive White Gaussian Noise) yang mempunyai kerapatan spektral daya yang seragam sepanjang lebar pita frekuensi. Baik derau maupun sinyal interensi diasumsikan mempunyai distribusi yang acak. Jika derau dan daya sinyal interferensi ditambahkan pada persamaan uplink dasar, maka kita daaptkan carrier to noise plus interference ratio yaitu :

Carrier to noise ratio untuk uplink : Carrier to noise ratio untuk downlink : Carrier to noise ratio untuk keseluruhan sistem :