• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Satellite communications
 

Satellite communications

on

  • 5,018 views

 

Statistics

Views

Total Views
5,018
Views on SlideShare
5,018
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
260
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Satellite communications Satellite communications Presentation Transcript

    • Satellite Communications M.Firzy Adha Slamet Mualif Rahmat Gozali Lina Sari Dewi
    • Pendahuluan• Perkembangan teknologi selular yang cukup merebak, contoh : seorang manajer membawa sebuah handheld,berjalan hilir mudik di kantornya atau sedang mengendarai mobilnya.• teknologi wirreless access, yakni teknologi radio yang menggantikan kabel lokal (local loop).• Teknologi wireless yang disebut di atas adalah berdasarkan sistem jaringan radio terestrial, yang terdiri atas stasiun stasiun basis radio yang terpola• Dalam sel-sel, yang satu dengan yang lainnya terkait dengan suatu pusat intelijen, dan seluruh jajaran jaringan ini terhubung dengan jaringan telepon tetap (Public Switched Telephone Network = PSTN).• Tentu saja daerah cakupan radio-sel tersebut sangat terbatas. Untuk daerah-daerah di luar cakupan, tentunya seorang pelanggan yang ingin berkomunikasi tidak dapat dilayani.
    • Pendahuluan• Orang merekayasa sistem wireless access yang lain dengan menggunakan teknologi satelit.• Dalam hal ini ada dua kemungkinan, yaitu menggunakan – LEO (Low Earth Orbit Satellites) – GEO (Geosynchronous Orbit Satellites).• Para ahli telekomunikasi, khususnya ahli jaringan lebih menyukai untuk menganggap LEO/GEO ini sebagai salah satu bentuk dari wireless access, tetapi orang- orang satelit menganggap bahwa LEO/GEO ini sebagai salah satu bentuk Mobile Satellites Services (MSS).
    • Apakah Satelit itu ??• Satelit adalah benda yang mengorbit benda lain dengan periode revolusi dan rotasi tertentu.• Satelit ada 2 tipe yaitu aktif dan pasif : – Satelit aktif memiliki kemampuan untuk menerima dan mengirimkan kembali sinyal yang di dapat ke bumi. – Satelit pasif hanya berfungsi sebagai pemantul saja.
    • Satelit Komunikasi ??• Satelit komunikasi adalah sebuah satelit buatan yang ditempatkan di angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang mikro.• Satelit komunikasi di desain untuk menerima sinyal dari stasiun pengirim di bumi dan mengirimkannya ke stasiun penerima yang terletak dimana pun.• Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah
    • Satelit Geosynchronus  Pada sistem komunikasi satelit yang menggunakan orbit geosinkron, jarak yang harus ditempuh sangat jauh, yaitu sekitar 36.000 km.  Hal ini menyebabkan redaman lintasan menjadi sangat besar, sehingga level daya terima sangat lemah.  Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan peralatan yang mempunyai kehandalan tinggi, baik dari segmen angkasa maupun segmen bumi. Sesuai dengan ketinggian orbitnya
    • Bagaimana Cara Kerja Satelit ??
    • Prinsip dasarnya bagaimana??• Sistem komunikasi radio dengan satelit sabagai stasiun pengulang.• Konfigurasi suatu sistem komunikasi satelit terbagi atas dua bagian, yaitu: ruas bumi (ground segment) dan ruas angkasa (space segment). – Ruas bumi terdiri dari beberapa stasiun bumi yang berfungsi sebagai stasiun bumi pengirim dan stasiun bumi penerima, – Ruas angkasa berupa satelit yang menerima sinyal yang dipancarkan dari stasiun bumi pengirim, kemudian memperkuatnya dan mengirimkan sinyal tersebut ke stasiun bumi penerima.
    • Sistem Komunikasi Satelit • 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 : – User terminal, SB Master dan jaringan.
    • Jenis-jenis Orbit• Sistem komunikasi satelit bergerak terdiri dari tiga jenis orbit, yaitu: – LEO (Low Earth Orbit) pada ketinggian 500 km sampai dengan 2.000 km. – MEO (Medium Earth Orbit) pada ketinggian 5.000 km sampai dengan 20.000 km. – GEO (Geosynchronous Earth Orbit) pada ketinggian 35.786 km.
    • Link Komunikasi Satelit• Untuk hubungan link komunikasi dapat dilakukan melalui beberapa konfigurasi, yaitu : – hubungan point-to-point, – point-to-multipoint, multipoint-to-poit, – multipoint-to-multipoint.• Dalam sistem komunikasi satelit, untuk uplink biasa digunakan konfigurasi multipoint-to-point, sedangkan untuk downlink biasanya menggunakan konfigurasi point-to-multipoint (broadcast).• Uplink yaitu jalur sinyal dari pengirim ke satelit• Downlink yaitu jalur korespondensi dari satelit ke penerima di bumi• Inter Satellite Link (ISL), yaitu lintasan full duplex antara dua satelit.
    • Parameter Link Sistem Komunikasi Satelit• Dengan parameter ini, persyaratan teknik yang harus dipenuhi oleh sistem dapat ditentukan, yang pada akhirnya dapat diperoleh rancangan sistem dengan kualitas sinyal sesuai dengan yang diharapkan
    • Parameter Link• Penguatan Antenna• Daya Pancar Isotropis Efektif• Redaman Ruang Bebas• Daya Sinyal Pembawa• Daya Derau• Kualitas Sinyal Total• Bit Error Rate• Waktu Tunda
    • Penguatan Antena• adalah Perbandingan daya yang dipancarkan (diterima) dalam tiap satuan luas pada arah tertentu oleh suatu antena dengan daya yang dipancarkan (diterima) dalam luas yang sama dengan menggunakan antena isotropic jika keduanya diberi daya yang sama.• Dalam komunikasi satelit, jenis antena yang biasa digunakan untuk satelit adalah antena parabola, dimana nilai penguatannya dapat dihitung dengan rumus:
    • • Jika penampangnya berupa lingkaran, maka
    • Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP)• EIRP atau Daya Pancar Isotropis Efektif merupakan parameter yang menunjukkan nilai efektif daya yang dipancarkan dari antena yang memiliki penguatan sendiri.• Bila terdapat rugi-rugi feeder, maka akan mengurangi nilai dari EIRP: Dimana: PTX = daya pancar sinyal pembawa (dBm) GTX = penguatan antena pengirim (dB) ft L = redaman saluran transmisi (dB)
    • Free Space Loss (FSL)• FSL atau redaman ruang bebas dipengaruhi oleh jarak stasiun bumi ke satelit dan besarnya frekuensi karier yang digunakan dalam transmisi radio.• Besarnya redaman ruang bebas dapat dicari dengan menggunakan persamaan:• Dimana:• d TR = jarak transmisi dari stasiun bumi ke satelit dalam satuan meter (m).• λ = panjang gelombang dalam satuan meter (m).• Jika dinyatakan dalam bentuk logaritmis diperoleh persamaan:
    • Kerapatan Fluks Daya• Pada arah pancar juga dikenal kerapatan fluks daya (power flux density) dalam satuan 2 watt/m , yang dinyatakan dengan :• Dimana: EIRP = effective isotropic radiated power dalam satuan watt. d = jarak antara stasiun bumi dengan satelit dalam satuan meter (m). L = rugi propaga
    • Receive Signal Level (RSL)• Sering juga disebut Daya sinyal pembawa (carrier)• Daya sinyal pembawa ada dua macam, yaitu daya sinyal pembawa arah uplink dan daya sinyal pembawa arah downlink – Daya sinyal pembawa arah uplink adalah daya yang diterima satelit dari stasiun bumi pemancar setelah mengalami redaman ruang bebas arah uplink, rugi-rugi tambahan dan penguatan di satelit – Daya sinyal pembawa arah downlink adalah daya yang diterima stasiun bumi penerima yang berasal dari daya pancar satelit setelah mengalami redaman ruang bebas arah downlink, rugi-rugi tambahan dan penguatan antenna stasiun bumi penerima.
    • • Secara umum persamaan matematisnya dapat dituliskan sebagai berikut:
    • Daya Derau• Derau merupakan sinyal pengganggu yang bercampur dengan sinyal informasi sehingga menyulitkan penerima untuk mendapatkan informasi asli yang dikirimkan• Derau ini akan sangat merugikan jika spektrumnya berada dalam cakupan spectrum sinyal berguna (spektrum sinyal yang digunakan)• Model derau yang paling banyak digunakan adalah derau putih (white noise) yaitu derau yang spektrumnya selebar spektrum sinyal berinformasi B dengan kepadatan daya spektral No yang konstan.• Temperatur derau antena tergantung dari beberapa aspek, seperti: pola penguatan antena, temperatur langit (ruang bebas), ekivalen temperatur derau atmosfir, serta temperatur derau dari matahari.• Besarnya daya derau dapat dihitung menggunakan persamaan:
    • • Pada komunikasi satelit, karena jarak yang sangat jauh, maka sinyal yang diterima pada user maupun di satelit akan melemah.• Sehingga untuk memenuhi persyaratan C/N yang ditentukan, maka dibutuhkan receiver dengan noise thermal sekecil mungkin• Umumnya noise thermal untuk satelit adalah sekitar 450 – 600 K• Besarnya nilai temperatur (T) untuk suatu sistem penerima dapat dihitung dengan menggunakan rumus:• x
    • Kualitas Sinyal Total• Kualitas sinyal total diperoleh dari perhitungan link budget arah uplink dan link budget arah downlink, sehingga kualitas sinyal total dari sistem komunikasi satelit adalah:
    • Bit Error Rate (BER)• Besarnya BER tergantung pada besarnya Eb/No sistem, dimana Eb/No merupakan perbandingan antara energi bit dengan rapat daya derau pada keluaran demodulator• Energi bit tiap informasi didefinisikan sebagai energi yang terakumulasi pada penerima dari penerimaan power carrier (C) selama interval waktu yang setara dengan waktu yang diperlukan untuk menerima bit informasi adalah :• Hubungan antara Eb/No dan BER tergantung pada tipe modulasi dan Forward Error Correction (FEC) yang digunakan pada sistem
    • Waktu Tunda• Waktu tunda adalah selisih antara waktu sinyal tiba di penerima dengan waktu saat sinyal dikirim. Waktu tunda pada komunikasi satelit adalah :• Jarak antar user dengan satelit d adalah: l = lintang dari user L = selisih bujur dari user dan satelitn
    • Karakteristik Transmisi Satelit• Jangkauan frekuensi optimum untuk transmisi satelit adalah berkisar pada 1 sampai 10 Ghz• Dibawah 1 Ghz, terdapat noise yang berpengaruh dari alam seperti noise dari galaksi, matahari, atmosfer serta interferensi buatan manusia dari berbagai perlengkapan elektronik.• Diatas 10 Ghz, sinyal-sinyal akan mengalami atenuasi yang parah akibat penyerapan dan pengendapan di atmosfer• Frekuensi uplink dan downlink berbeda karena satelit tidak dapat menerima dan mentransmisi dengan frekuensi yang sama pada kondisi operasi terus-menerus tanpa interferensi. Jadi sinyal-sinyal yang diterima dari suatu stasiun bumi pada satu frekuensi harus ditransmisikan kembali dengan frekuensi yang lain
    • Macam-macam Satelit dan Fungsinya• Satelit cuaca – membantu ahli meteorologi untuk meramalkan cuaca atau melihat apa yang terjadi pada suatu waktu. – Satelit jenis ini diantaranya TIROS, COSMOS dan GOES. Mereka menyimpan kamera di dalam tubuhnya untuk dikirim ke bumi, baik melalui posisi geostasioner maupun kutub orbit.• Satelit komunikasi – Melayani transmisi telepon dan data. Contoh : Telstar dan Intelset. – Komponen terpentingnya adalah transponder yakni sebuah radio yang menerima percakapan dalam satu frekuensi, kemudian memperkuatnya serta mentransmisikannya kembali ke bumi melalui frekuensi lain. Dalam sebuah satelit komunikasi, terdapat ratusan hingga ribuan transponder, dan biasanya satelit ini menggunakan geosynchronous.
    • • Satelit penyiaran menyiarkan sinyal televisi dari satu titik ke titik lain (hampir mirip dengan satelit komunikasi).• Satelit sains Mengemban bermacam tugas sains. Misal, Hubble Space Telescope yang merupakan satelit sains terkenal.• Satelit navigasi Membantu kapal laut dan pesawat terbang dan yang lain dikenal adalah satelit GPS NAVSTAR.
    • • Satelit penyelamatan Membantu menangkap sinyal radio yang meminta pertolongan.• Satelit observasi bumi Mengobservasi planet bumi tentang segala perubahan, misalnya cuaca, temperatur udara, wilayah hutan hingga lapisan es. LANDSAT merupakan satelit terkenal dari jenis ini• Satelit militer Mempunyai tugas atau misi rahasia, sehingga jenis informasinya pun berbeda. Fungsinya antara lain : merelai komunikasi terenkripsi, monitoring nuklir, mengobservasi pergerakan-pergerakan musuh, peringatan awal akan peluncuran rudak oleh musuh, radar imaging, fotografi.
    • Kelebihan Komunikasi Satelit• Cakupan yang luas : satu negara, region, bahkan satu benua• Bandwidth yang tersedia cukup lebar• Independen dari infrastruktur terestrial• Instalasi jaringan segmen bumi yang cepat• Biaya relatif rendah per site• Karakteristik layanan yang seragam• Layanan total hanya dari satu provider• Layanan mobile/wireless yang independen terhadap lokasi
    • Kekurangan Komunikasi Satelit• Delay propagasi yang besar• Rentan terhadap pengaruh atmosfir• Modal pembangunan awal yang besar• Biaya komunikasi untuk jarak jauh dan pendek relatif sama• Hanya ekonomis jika jumlah user banyak
    • Satelit versus Fiber• Terdapat enam keunggulan tempat/situasi yang tidak dapat dijangkau oleh Fiber – Pengguna dapat mendapatkan bandwitdth tinggi – Komunikasi mobile – Pesan yang dikirim dapat diterima banyak oleh satelit – Komunikasi dalam infrastruktur keadaan tanah yang buruk – Area dimana fiber sangat sulit – Situasi yang kritis dan mendesak
    • Persamaan Setiap Satelit• Semuanya terdiri dari kerangka dan badan dari metal atau komposit, yang biasanya disebut ”bus”. Bus ini menjaga agar semua yang ada di dalamnya tetap utuh selama dalam peluncuran dan ketika berada di angkasa luar.• Sumber tenaga (biasanya solar cell) dan baterai sebagai cadangan dan penyimpan tenaga.• Mereka juga dilengkapi dengan komputer untuk mengendalikan dan memonitor sekian banyak sistem yang berbeda.
    • • Transmiter/receiver radio dan antena juga digunakan untuk membantu pengawas di bumi untuk mendapatkan informasi dari satelit dan memonitor kesehatannya. Banyak satelit dapat dikendalikan dari bumi dengan banyak cara, dari merubah orbit hingga memprogram ulang sistem komputer.• Ada juga perlengkapan sistem kendali letak (ACS, attitude control system), yang berfungsi untuk menjaga arah satelit. – Sebagai contoh, Hubble Space Telescope memiliki sistem kendali yang dapat menjaga satelit pada posisi yang selalu sama tiap hari tiap jam pada satu waktu. – Sistemnya dilengkapi dengan gyroscope, accelerometer, reaction wheel stabilization system, thrusters dan beberapa sensor yang memperhatikan bintang-bintang sebagai penentu posisi.