Peran Satelit Komunikasi

Transkripsi

1 Peran Satelit Komunikai Oleh Dr. Suryadi Siregar DEA Fakulta Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Initut Teknologi Bandung Orai Ilmiah: Wiuda III - Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer. STMIK, Bandung Bali Denpaar, 30 Oktober 2010

2 Pengantar Yth, 1. Koordinator koperti wilayah 8 2. Pimpinan APTISI wilayah 8 3. Pimpinan Yayaan STMIK Bandung Bali 4. Ketua Senat, Anggota Senat, doen, karyawan dan mahaiwa STMIK Bandung Bali 5. Pimpinan PTS, intani ipil dan militer 6. Wiudawan/wiudawati 7. Undangan dan hadirin Selamat pagi Om watiatu Salam ejahtera bagi kita emua Aalammualaikum Wr.Wb Pertama-tama marilah kita panjatkan puji dan yukur kepada Tuhan Yang Maha Ea yang ata rahmat dan karunia Nya kita dapat berkumpul diini. Hadirin yang aya hormati pada keempatan yang berbahagia ini izinkan aya menyampaikan Orai Ilmiah dengan judul Peran Satelit Komunikai dengan harapan informai ingkat ini dapat bermanfaat bagi kita emua. Mengenal Satelit Komunikai Pertanyaan pertama yang mungkin muncul ketika Indoneia memutukan untuk menggunakan atelit dalam itim komunikai adalah: Manfaat apa yang ditawarkan oleh uatu Satelit? Keuntungan apa aja yang diperoleh dengan adanya atelit? erta maih banyak pertanyaan lainnya yang bia aja muncul kemudian Satelit mempunyai ifat yang univeral, dengan banyak kelenturan dalam aplikainya, efiien dalam biaya, dan mampu menjawab dalam berbagai maalah antara lain; 1. Komunikai data maupun uara tanpa kabel 2. Menghubungkan atu peruahan dengan peruahaan yang lain 3. Menjawab kebutuhan akan tranaki finanial 4. Merupakan arana untuk hubungan internet 5. Melalukan informai video dan jaringan Salah atu aplikai atelit adalah pemanfaatannya ebagai alah atu arana komunikai. Satelit komunikai mempunyai banyak keuntungan dibanding dengan item komunikai teretrial. Paling tidak ada 7 keunggulan atelit komunikai dibanding dengan komunikai teretrial. Keunggulan terebut antara lain; 1. Univeral, artinya atelit komunikai dapat digunakan dimana aja. Sebuah atelit paling tidak mampu merangkum 1/3 lua permukaan Bumi. Selain itu biaya yang dibutuhkan jauh lebih edikit dari biaya yang digunakan pada item komunikai 1

3 teretrial. Dengan kontelai tiga atelit yang ditempatkan pada ketinggian tertentu maka eluruh permukaan Bumi dapat di jangkau 2. Veratile, erba guna melalukan informai dalam beragam bentuk, data, video, uara ataupun aplikai multimedia lainnya dari arana hiburan, ampai ke jaringan elular dan warta berita. Akibat ifat erbaguna ini penggunaan atelit berdampak pada banyak hal; a) Memberikan kemudahan bagi dunia uaha dalam bertranaki ekaligu melayani banyak pengguna ecara imultan b) Memunculkan inovai dan regulai baru yang emakin lepa dari pengaturan kekuaaan c) Infratruktur komunikai akan terebar ke eluruh pelook tanpa dibatai oleh bata negara dan geografi. Menjadi alternatif pengganti arana komunikai teretrial dengan keunggulan teknologi yang lebih akurat dan biaya yang emakin murah 3. Reliable, handal dan dapat dipercaya. Satelit merupakan arana yang bia membantu kebutuhan dunia uaha untuk melakukan kominikai ecara cepat dan akurat, terutama pada kondii dimana jaringan internet protocol, IP terretrial ering bertabrakan dengan bermacam topologi jaringan yang emrawut (congetion) dan parah (latency). Jaringan atelit dapat melayani ratuan lokai dengan tandard kualita yang ama tanpa terhambat oleh bata-bata geografi 4. Seamle, empurna. Satelit ebagai media penyiaran membuat komunikai terditribui ecara imultan dan ideal dari umbernya ke ribuan lokai dalam tempo dan waktu yang beramaan(real time) 5. Fat, cepat tidak eperti komunikai terretrial yang lambat dan mahal. Jaringan atelit dapat menghubungkan kota, daerah dan tempat yang teriolir, melintai daerah dimana penggunaan kabel tembaga dan erat optik menjadi mahal. Jaringan atelit dapat di et-up dengan cepat dalam melayani kebutuhan paar 6. Expandable, dapat diperlua kala jangkauannya termauk juga kebutuhan akan lebar pita (bandwith), elain itu kebutuhan pengguna dapat dikoordinaikan dengan penjual dan pengembang dibandingkan dengan jaringan konvenional yang membutuhkan terminal baru yang tentu aja akan memerlukan biaya tambahan 7. Flexible, atelit dengan mudah bia diintegraikan dengan cara melengkapi, menambah maupun memperlua jaringan komunikai. Memberikan olui ata keterbataan infratruktur maupun geografi yang ering ditemukan dalam komunikai terretrial Satelit komunikai pada hakekatnya merupakan taiun relay yang ditempatkan diata Bumi dengan tujuan untuk menerima, memperkuat, dan menerukan inyal analog yang ia terima dan mengubahnya menjadi inyal digital maupun frekueni radio. Ada beberapa macam atelit, menurut funginya antara lain; 1. Satelit cuaca, atelit ini dirancang untuk keperluan penelitian meteorologi. Data yang diampaikan oleh atelit dipergunakan untuk memprediki cuaca, Satelit 2

4 dilengkapi dengan perangkat intrumentai yang mampu menapi, mengolah dan menerukan informai yang diperlukan ke pengamat di Bumi 2. Satelit obervai Bumi( Satellite Obervation), atelit ini dirancang untuk menyampaikan informai kepada ilmuwan tentang kontinen, lautan, hutan, gurun dan pergerakan yang ada diatanya. Data terebut digunakan untuk mempelajari tentang hal ihwal ekoitem planet Bumi 3. Satelit Navigai(Navigation Satellite), atelit ini dikenal juga ebagai atelit GPS(Geo Poitioning Satellite). Bertujuan untuk menyampaikan poii dan gerak dari objek yang ada di permukaan Bumi. Satelit mampu menentukan lokai di Bumi dengan ketelitian ampai beberapa meter Selain funginya atelit juga dibedakan dari bentuk orbitnya, tiap orbit dirancang untuk mengemban mii tertentu mialnya; Geoynchrounou orbit, Medium Orbit dan Low Orbit. Ilutrai ketiga orbit terebut bila dilihat dari Utara langit diragakan dalam gambar berikut 1. Geoynchronou Orbit(GEO), atelit mengorbit pada ketinggian kilometer dari permukaan Bumi. Ketinggian ini dibutuhkan agar atelit elalu berada tepat diata ebuah titik di ekuator Bumi, oleh ebab itu ia memerlukan tempo yang ama dengan periode rotai Bumi yaitu, 24 jam dalam geraknya mengelilingi Bumi. Sebuah atelit dapat mengamati ampai epertiga lua permukaan Bumi, jika tiga buah atelit dtempatkan pada ketinggian tertentu ehingga Bumi terletak dalam egitiga ama ii dengan poii atelit ebagai udut egitiga terebut, maka eluruh permukaan Bumi akan dapat diamati dengan baik 2. Medium Orbit(MEO), atelit jeni ini bergerak pada ketinggian kilometer. Lintaan dirancang agar melewati kedua kutub Bumi Utara dan 3

5 Selatan difungikan untuk atelit komunikai. Tidak eperti atelit GEO yang orbitnya berbentuk lingkaran, atelit tipe MEO mempunyai orbit berbentuk elip 3. Low Orbit (LEO) berada pada ketinggian 500 ampai 2000 kilometer. Lintaannya lebih dekat ke Bumi, hal ini mengharukan atelit bergerak dengan kecepatan tinggi agar dapat mengimbangi gaya entripetal yang menarik atelit ke Bumi. Satelit bergerak dengan orbit berbentuk lingkaran dalam periode 1 jam 30 menit Kebanyakan atelit komunikai dewaa ini ditujukan untuk kepentingan komerial dan diletakkan pada ketinggian tertentu ehingga lintaannya menjadi atelit tipe GEO. Satelit komunikai jeni GEO mempunyai beberapa keuntungan antara lain; 1. Satelit dapat merangkum epertiga kawaan permukaan Bumi, ehingga memberikan peluang lebih banyak dalam pemanfaatannya, dibandingkan dengan jaringan komunikai berbai di Bumi (earthly ) 2. Untuk melalukan informai atelit memerlukan antenna yang tetap. Karena atelit geoinkron elalu berada di ata titik yang ama epanjang perjalanannya. Pengguna di Bumi dapat mengarahkan piringan antena atelit tanpa terlalu beruah payah dan mengeluarkan biaya bear, membuat komunikai menjadi mudah dan aman 3. Sepanjang ejarahnya atelit GEO telah terbukti dapat dipercaya dan aman umur atelit berkiar antara 10 ampai 15 tahun Aritektur Satelit Data dan komunikai yang datang pada atelit diarahkan oleh perangkat yang diebut tranponder, umumnya atelit mempunyai 24 ampai 72 tranponder. Sebuah tranponder dapat menangani hingga 1, bit informai perdetik. Dengan kemampuan eperti ini komunikai menggunakan atelit merupakan arana yang paling ideal untuk menyampaikan dan menerima egala macam informai; data, uara, dan video maupun ragam informai audio dan internet yang komplek 4

6 Lokai Orbit dan Jejaknya (Footprint) Lokai atelit geotaioner mengacu pada kedudukannya di bola langit, ditentukan pada bujur dan lintang berapa ia berlokai. Sebagai contoh Intelat 805 mengambil tempat pada poii Bujur Timur, dituli, E Daerah yang dapat menerima atau menyampaikan informai ke ebuah atelit diebut footprint. Footprint dapat dirancang ebagai fungi dari bermacam frekueni dan daya tangkap atelit terebut Pita frekueni dan berka Satelit menyampaikan informai dalam rentang radio. Pita frekueni umumnya digunakan oleh peruahaan atelit komunikai, diebut C-band dan frekueni yang lebih tinggi lagi diebut Ku-band. Dalam beberapa tahun mendatang penggunaan frekueni tinggi Ku-band diperkirakan akan emakin bertambah, dewaa ini atelit dirancang agar dapat bekerja untuk bermacam rentang frekueni erta daya yang berbeda tingkatannya, foku daerah ini diebut beam. Satelit Intelat mialnya menyediakan empat macam beam dengan kemampuan ebagai berikut; 1. Global : merangkum 1/3 lua permukaan Bumi 2. Hemi : merangkum hampir 1/6 lua permukaan Bumi 3. Zone: merangkum daerah yang lua namun tidak ebear Hemi 4. Spot: merangkum daerah geografi yang tertentu Seluruh item komunikai dengan atelit geotaioner memerlukan taiun Bumi atau antenna. Staiun bia aja bergerak dari atu poii ke poii lain (mobil), mialnya diata kapal perang, peawat terbang, dan kenderaan tempur. Namun ia dapat juga berifat tetap pada lokai tertentu. Piringan antenna bervariai dari ukuran 4,5 meter ampai 15 meter, dan dari tipe yang bear ampai dengan tipe VSAT(very mall apertur telecope) yang umumnya digunakan untuk melayani aluran TV dan telepon ke pemukiman penduduk. Antena itu endiri dihubungkan ke perangkat internal yang ada dalam rumah(indoor unit), kantor dan gedung yang elanjutnya dihubungkan ke perangkat telekomunikai eperti jaringan lokal (LAN=local area network) maupun jaringan infratruktur terretrial lainnya Topologi Jaringan(Network Topologie) 5

7 Topologi jaringan bergantung pada aplikai yang dipilih. Ada beberapa topologi yang biaa dipergunakan, beberapa contoh berikut adalah topologi yang aat ini dipergunakan orang Simplex Tranmiion. Pada model ini pelaluan informai berifat atu arah dan digunakan untuk melayani egala macam keperluan eperti, iaran televii, video dan radio.perinip kerjanya informai, TV, radio dan Video diampaikan oleh pemancar dan kemudian atelit melalukannya ke penerima, ilutrai diampaikan pada Gb.1 Gb. 1 Point-to-point duplex tranmiion. Tranmii yang digunakan bia aja implex atau duplex, ymmetri atau aymmetri. Aplikai untuk model point-to-multipoint, layanannya antara lain adalah untuk; 1. jaringan kerjaama, termauk layanan VSAT dan televii komerial 2. ditribui video dan iaran, termauk layanan internet langung yang berifat peribadi Konfigurai point-to-point duplex tranmiion diperlihatkan dalam Gb.2 Gb.2 Mobile Antenna Service Layanan antena bergerak umumnya digunakan untuk kegiatan, yang berifat ementara eperti; 6

8 1. Liputan kegiatan tertentu yang berlangung dalam periode ingkat mialnya iaran pertandingan olah raga, promoi kegiatan bini, politik dan kemayarakatan lainnya(atellite new gathering) 2. Layanan kegiatan maritim, mengarahkan atelit dari kapal penjelajah Cara kerja pelaluan informai diampaikan pada Gb.3 Gb.3 Star Network Aplikai jaringan ini antara lain digunakan untuk menyampaikan informai yang diterima dari pemancar di Bumi, diterukan ke jaringan komunikai yang tertentu erta menerima informai untuk diampaikan kembali ke puat pengendali informai digunakan untuk ; 1. Pengembangan dan pemanfaatan atu jaringan yang dirangkaikan dengan jaringan lain(corporate network) 2. Pemanfaatan untuk penyelenggarakan pendidikan untuk daerah tertinggal atau jauh dari puat-puat informai(ditance learning) model komunikai atelit berbai tar network diperlihatkan dalam Gb.4 dibawah ini, Gb.4 Meh Network Jaringan Meh umumnya digunakan untuk aluran telpon, baik naional maupun internaional, khuu dirancang untuk daerah pinggiran(rural telephony) Prinp kerja diperlihatkan dalam ilutrai Gb.5 berikut ini 7

9 Gb.5 Untuk mengetahui dengan baik cara, memanfaatkan atelit tentu aja pengetahuan tentang gerak, lintaan dan deain orbit menjadi penting. Berikut diampaikan beberapa contoh atelit yang pernah dibuat orang. Gb.6 Lintaan atelit membentuk kemiringan dengan udut inklinai i dengan bidang ekuator. Bentuk orbit ditentukan oleh elemen orbit, periode, P, aat terakhir melewati perige (titik terdekat ke Bumi),T, etengah umbu panjang orbit yang berbentuk elip, a, ekentriita,e, udut impul naik(acending node) Ω, dan argument perige, ω 8

10 Gb 7 Geo Poitioning Satellite (GPS) berjumlah 24 meyebabkan etiap permukaan Bumi dapat diamati. Satelit bergerak dengan tipe low earth orbit (LEO). Poii atelit tidak terlalu jauh dari Bumi ehingga inyal yang lemah dapat terdeteki 9

11 Tabel. 2-3 Nama atelit, informai tentang orbit, mii utama yang diemban dan intrumen yang dibawa ( download 19 Februari 2008 dari Primary Apogee Period Satellite i E Perigee (km) No Application (km) (min) 1. ADEOS/RIS ADEOS AJISAI ,485 1, Apollo 11 Sea of Lunar , ,700 Tranquility Science day 5. Apollo 14 Fra Lunar , ,700 Mauro Science day 6. Apollo 15 Hadley Lunar , ,700 Rille Science day 7. BE-C , DIADEM-1C , DIADEM-1D , ERS Space ETALON Experiment 19,105 19, ETALON ,135 19, FIZEAU GEOS ,108 2, GEOS ,077 1, GEOS GFO GFZ

12 Lanjutan Tabel GLONASS(49- Poitioning ,140 19, ) 20. GPS-35 Poitioning ,195 20, GPS-36 Poitioning ,030 20, LAGEOS ,850 5, Primary Apogee Period Satellite i E Perigee (km) No Application (km) (min) 23. ADEOS/RIS ADEOS AJISAI ,485 1, Apollo 11 Sea of Lunar , ,700 Tranquility Science day 27. Apollo 14 Fra Lunar , ,700 Mauro Science day 28. Apollo 15 Hadley Lunar , ,700 Rille Science day 29. BE-C , DIADEM-1C , DIADEM-1D , ERS Space ETALON Experiment 19,105 19, ETALON ,135 19, FIZEAU GEOS ,108 2, GEOS ,077 1, GEOS

13 GFO GFZ GLONASS(49- Poitioning ,140 19, ) 42. GPS-35 Poitioning ,195 20, GPS-36 Poitioning ,030 20, LAGEOS ,850 5, LAGEOS ,625 5, Luna 17 Sea of Lunar , ,700 Rain Science day 47. Luna 21 Sea of Lunar , ,700 Serenity Science day 48. RESURS SEASAT Starlette , Stella SUNSAT Tether TiPS Science ,025 1, TOPEX/Poeidon ,350 1, WESTPAC Satellite ZEYA Percobaan Global Poitioning Sytem (GPS), Tipe Orbit dan Mii Alat penerima (receiver) GPS menampilkan koordinat poii berdaarkan data yang dipancarkan oleh atelit yang mengitari Bumi pada ketinggian kilometer. Hampir eluruh permukaan Bumi dapat dideteki oleh 24 atelit GPS (ebenarnya ada 27 atelit, tiga digunakan ebagai cadangan). Satelit GPS pertama diluncurkan pada tanggal 22 Februari 1978 dari ebuah pangkalan udara di California,USA. Satelit ke-24 12

14 diluncurkan pada tanggal 9 Maret Ke 24 atelit terebut kemudian mengitari Bumi dua kali putaran etiap hari, melewati 6 lintaan orbit (maing-maing orbit 4 atelit). Ketika ebuah receiver GPS diaktifkan, atelit yang pancaran inyalnya meliputi lokai pembawa GPS egera mengirimkan inyal. Sinyal itu kemudian diterukan oleh lebih dari atu atelit GPS. Untuk menentukan ebuah lokai dibutuhkan minimal tiga pancaran inyal atelit. Data dari tiga atelit tadi kemudian diolah dan ditampilkan berupa koordinat lokai atau nama uatu tempat jika ebelumnya nama lokai terebut telah ada dalam data bae demikian juga keberadaan pembawa GPS dapat ditampilkan pada monitor komputer dalam bentuk titik yang bergerak dalam peta. Penetapan poii pembawa GPS oleh tiga atelit dapat diilutraikan dengan gambaran berikut. Suatu aat mialnya, kita berada pada uatu tempat yang tidak kita kenal, tapi diketahui bahwa lokai kita berjarak 179 kilometer dari Bandung. Keterangan ini tidak cukup untuk mengidentifikai, karena ada banyak tempat yang jaraknya 179 kilometer dari Bandung ama dengan lingkaran dengan puat kota Bandung. Petunjuk akan lebih jela ketika ada keterangan lain yang mendukung, mialnya poii kita 195 kilometer dari Cirebon. Di ekitar Cirebon pada jarak 195 kilometer juga ada tak terhingga titik-titik kalau dihubungkan merupakan lingkaran dengan puat kota Cirebon. Kedua lingkaran ini akan berpotongan, namun tidak pada atu titik ehingga lokai tempat kita berada belum dapat ditentukan dengan pati. Dengan bantuan atu keterangan yang lain mialnya tempat kita berada berjarak 127 kilometer dari Jakarta, maka lokai keberadaan kita dapat ditentukan dari titik potong ketiga lingkaran hayal tadi. Tempat yang berjarak 179 kilometer dari Bandung, 195 kilometer dari Cirebon dan 127 kilometer dari Jakarta adalah ebuah kota yang dapat dilihat pada peta (coba tentukan di peta!). Data generik yang dihailkan GPS berupa koordinat Bumi yaitu gari lintang(latitude, ϕ) dan bujur (longitude, λ). Namun tampilan dapat dilengkapi dengan identifikai lain jika dalam data bae GPS telah terimpan data poiinya. Mialnya data kota Lembang dengan lintang, ϕ= dan bujur λ= maka tatkala pembawa GPS berada pada poiii itu, monitor komputer akan menampilkan nama Lembang. Titik lokai dapat juga ditampilkan pada peta. Titik dalam peta akan bergerak euai dengan arah gerak pembawa GPS. Data lain yang mungkin ditampilkan adalah ketinggian dan waktu. Hal ihwal pengetahuan tentang GPS dapat dilihat di 13

15 Gb 5-2 Global Poitioning Sytem(GPS). GPS Seorang prajurit yang dilengkapi dengan perangkat hand-held receiver membentuk konfigurai trianguali dengan kontelai atelit. Memberikan peluang bagi prajurit dilapangan untuk menentukan poii dengan ketelitian ampai beberapa meter dan untuk objek bergerak yang ada dipermukaan Bumi ketelitian dapat mencapai ampai m/detik.gps dipandu oleh 24 atelit yang mengorbit Bumi Mengakhiri orai ini izinkan aya menyampaikan pean kepada Wiudawan-wiudawati yang aya cintai. Saudara ebagai generai muda hendaknya dapat menggunakan ilmu pengetahuan ebagai alat untuk memilah mana yang baik dan mana yang tidak baik. Sebagai eorang yang terdidik hendaklah audara dapat memegang tiga perkara berikut; 1. Memandang pendidikan ebagai euatu yang menyeluruh dan berjalan epanjang hayat, dimana hakekat dari pendidikan itu adalah uaha untuk mentranmiikan kebudayaan. Ia haru dapat meningkatkan daya pikir, mengembangkan bakat dan keperibadian yang kuat, menumbuhkan kemampuan hidup bermayarakat meningkatkan pengetahuan tentang pokok-pokok pikiran dan permaalahan zaman. 2. Ilmu pengetahuan dan teknologi berkembang dengan peat, acap kali menimbulkan perubahan yang ukar diantiipai. Speialiai emakin menajam, oleh ebab itu kita tidak aja perlu menguaai materi pengetahuan tetapi juga haru dapat memahami itematika dan truktur ilmu pengetahuan itu, erta cara-cara pendekatan dan metodologinya. Sangatlah penting untuk mengembangkan daya pikir agar dapat menelaah euatu ecara itemati, taat aza dan berpikir ecara tertruktur. 3. Ilmu pengetahuan itu berifat univeral, merupakan milik mayarakat umum, dikembangkan oleh emangat ingin tahu erta digali oleh kecendrungan menyoal euatu yang belum jela. Keahlian dan kemahiran dalam ilmu pengetahuan menuntut ikap ilmiah yakni menjunjung tinggi objektifita, terbuka dalam menerima hal baru, raional erta cendrung untuk elalu mempertanyakan egala euatu, tanpa haru cepat meraa pua. Terima kaih ata perhatian dan keabaran hadirin dalam mengikuti orai ini. Semoga Tuhan Yang Maha Ea enantiaa memberikan bimbingan dan perlindungannya kepada kita emua. 14

16 Om anti-anti om Wabillahi taufik walhidayah. Waalammualaikum Wr.Wb Daftar Putaka Celletti, A., Ferraz Mello, S., Henrard, J., Modern Celetial Mechanic: From Theory to Application, Springer, Monten Bruck,O,and Gill,E., Satellite Orbit: Model, Method and Application, Springer-verlaag, Berlin, Siregar, Suryadi,. Catatan Kuliah Gerak dan Poii Benda Langit. Bandung: Penerbit ITB,