KOMUNIKASI SATELIT UNTUK MENINGKATKAN JARINGAN INFORMASI DI DAERAH TERTINGGAL. 1) Teknik Elektro, Universitas Al Azhar Indonesia

Transkripsi

1 KOMUNIKASI SATELIT UNTUK MENINGKATKAN JARINGAN INFORMASI DI DAERAH TERTINGGAL Silvia Ramadhina 1), Dr. Ary Syahriar, DIC 1),2), Sofian Hamid, S.T, M.Sc 1) 1) Teknik Elektro, Universitas Al Azhar Indonesia 2) Pusat Informasi dan Komunikasi, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Indonesia Abstrak : Sistem komunikasi satelit adalah salah satu sarana atau infrastruktur yang dapat digunakan untuk aplikasi boardband multimedia dan pertukaran informasi. Komunikasi satelit sangat didasari oleh teknologi wireless-acces. Oleh karena itu sistem wireless-access direkayasa sedemikian rupa menggunakan sistem komunikasi satelit, sehingga bisa menjangkau masyarakat yang berada di daerah tertinggal/terbelakang. GEO (geosynchronous earth satellite) digunakan sebagai salah satu bentuk Mobile Satellites Services (MSS), karena GEO sangat banyak di gunakan untuk aplikasi yang berhubungan dengan pertukaran informasi baik dari statelit menuju satelit penerima di bumi ataupun sebaliknya. c-band telah banyak digunakan di Indonesia sebagai frekuensi transmisi, oleh karena itu di Indonesia bisa menggunakan ku-band (kuartz-bandwith), karena ku-band rentang frekuensinya lebih lebar dibandingkan dengan c-band yang hanya berkisar 4/6 GHz, sedangkan ku-band berkisar pada frekuensi 12/14 GHz. Mentransmisikan informasi dari satelit GEO yang banyak digunakan adalah dengan menggunakan TDM/TDMA (Time Division Multiplexing/Time Division Multiplexing Access), karena teknologi ini sesuai untuk kebutuhan upstream end client yang berada di lokasi dengan keterbatasan infrastruktur, seperti di Indonesia ini. Sedangkan untuk satelit penerima di bumi digunakan VSAT (very Small aperture terminal) untuk menerima dan mengirim data ke satelit, sedangkan satelit berfungsi sebagai penerus sinyal untuk dikirimkan ke titik lainnya diatas bumi. Sedangkan untuk system Cellularnya tepatnya menggunakan ACeS (Asian Cellular Satelit) yang menggunakan konsep jaringan akses regional jasa bergerak melalui satelit, jadi untuk satelit komunikasi selular yang baik digunakan di daerah tertinggal yang tidak memungkinkan pembangunan BTS di daerah tersebut. I. Pendahuluan Kehadiran sistem komunikasi satelit tidak lepas dari teknologi wireless-access, yakni teknologi radio yang menggantikan kabel lokal (local loop). Hingga dalam daerah cakupan tertentu seseorang masih bisa berkomunikasi sekalipun dalam keadaan bergerak. Teknologi wireless-access didasari sistem jaringan radio terestrial. Dimana yang satu dengan yang lainnya terkait dengan suatu jaringan yang terhubung dengan jaringan telepon tetap (PSTN = Public Switch Telephone Network). Sehingga daerah yang tidak terhubung dengan jaringan telepon sangat sulit mendapatkan informasi dari dunia luar. Untuk menjangkau daerah-daerah yang jauh dari perkotaan tersebut, Maka sistem wireless-access dapat direkayasa dengan menggunakan sistem komunikasi satelit. Sehingga akses informasi ke daerah-daerah tertinggal tidak terputus. Karena akses kominukasi satelit bisa menjangkau daerah-daerah yang berada di luar jangkauan BTS yang jangkauannya terbatas yang tersebar di seluruh Indonesia.

2 Hanya ekonomis jika jumlah user besar dan kapasitas digunakan secara intensif. (titik-titik yang di jangkau oleh satelit) Gambar di atas menggambarkan daerah yang dapat di jangkau oleh satelit pemancar ruang angkasa, dimana seluruh daerah di wilayah tersebut dapat di jangkau oleh satelit, baik daerah perkotaan, maupun daerah yang sangat tertinggal (daerah pedalaman). Ada dua bagian penting dari satelit yakni space segmen (bagian yang berada di angkasa) dan ground segmen (biasa disebut stasiun bumi). Seperti di tunjukkan oleh gambar di bawah ini. Dimana ada transmisi dari satelit pemerima bumi yang dikirimkan ke satelit pemancar yang berada di luar angkasa (uplink) ataupun sebaliknya (downlink) yang memungkinkan satelit pemancar mengirimkan data pada satelit penerima yang berada di permukaan bumi. Uplink merupakan transmisi yang berasal dari satelit menuju satelit, dan downlink merupakan transmisi yang berasal dari satelit menuju stasiun pemancar bumi. Arus informasi dua arah ini disalurkan melalui peralatan khusus seperti melalui antenna atau piringan dan transmitter yang menghasilkan sinyal microwave berfrekuensi tinggi. II. Cara Kerja Satelit Tahapan-tahapan dalam cara kerja satelit dibagi menjadi tiga tahapan yaitu, tahap pertama satelit menerima sebuah sinyal yang kemudian pada tahap kedua satelit akan memperbesar sinyal tersebut. lalu pada tahap terakhir, sinyal tersebut dikembalikan kebumi dan diterima oleh beberapa stasiun yang ada di bumi. Seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini. Untuk menciptakan jaringan seperti ini satelit menggunakan transponders yang dapat menyalurkan pesan dua arah. Antena satelit merupakan factor penting yang dapat mempengaruhi jaringan komunikasi satelit. Sedangkan transmisinya difokuskan pada wilayahwilayah yang spesifik di bumi. Area penerimaan ini disebut juga dengan nama foot print, dan dapat bervariasi, tergantung pada aplikasi satelit. Kapasitas informasi satelit memiliki keterbatasan dengan factor yang berbeda-beda, termasuk angka transponder dan permintaan kekuatan untuk sistem transmisi. Yakni c-band dan ku-band. Pada transmisi satelit c-band hanya menyalurkan 4/6 GHZ, sedangkan ku-band lebih banyak dioperasikan karena memiliki jangkauan 12/14 GHZ. Ku-band lebih menguntungkan dibandingkan dengan c-band yang memiliki keterbatasan dalam kekuatan untuk menghindari gangguan dengan terrestrial microwave system. Ku-band tidak memiliki keterbatasan seperti itu dan kekuatan downlinknya pun dapat ditingkatkan. Keunggulan Komonikasi Satelit : Cakupan yang luas. Bisa satu Negara, satu wilayah, satu daerah ataupun satu benua, Bandwith yang tersedia cukup lebar, Independen dari infrastruktur terrestrial, Instalasi jaringan segmen bumi yang cepat Biaya relative rendah per-site Kelemahan Komunikasi Satelit : Delay propagasi besar Rentan terhadap pengaruh atmosfir, III. Low Earth Orbit (LEO) GEO (Geostasionary satelit orbit) berada di ketinggian km diatas permukaan bumi. Selain GEO ada juga orbit satelit yang beredar mengelilingi bumi yakni LEO (low earth orbit) dan MEO (medium earth orbit). LEO memiliki ketinggian antara 300 km km diatas permukaan bumi. LEO bergerak tegak lurus bumi, yakni berputar dari kutub utara hingga selatan. MEO memiliki ketinggian km km diatas permukaan bumi. MEO bergerak melintang juga bergerak menyilang. Dalam paper karena satelit GEO sudah sangat penuh, sehingga sangat sulit untuk mendapatkan slot

3 untuk menempatkan satelitnya. Jadi sangatlah baik jika kita melihat kearah satelit LEO (low earth orbit), karena orbitnya rendah, dan waktu edarnya lebih cepat (2 sampai 3 jam), sehingga dari suatu titik di permukaan bumi satelit terlihat bergerak dan mengalami waktuwaktu terbit dan tenggelam. Maka kita harus menjamin kelangsungan hubungan antara saterlit angkasa dengan satelit penerima di bumi agar tidak tejadi miss atau loses dengan cara diorbitkannya beberapa satelit (system satelit), yang di letakkan di angkasa dengan pola tertentu sesuai dengan misi yang di embannya. Susunan tersebut disebut kenstelasi system LEO. Gambar peredarannya seperti gambar di bawah ini. Keuntungan memakai system satelit LEO adalah karena jaranya dekat dengan bumi, dan terminal di buminya bias berukuran kecil menjadi handheld. Dan hanya satelit pengendali yang perlu memiliki antenna dengan kemampuan tracking. Dari segi penggunaannya system LEO dapat dibagi menjadi dua system, yakni : a. System yang dapat beroperasi dengan mem baypass jaringan Telkom yang ada. b. System yang berkerja melelui jaringan Telkom yang ada, sehingga dianggap sebagai perluasan system-sistem Cellular ataupun jaringan Telkom yang ada. IV. Pita Frekuensi Ku (Ku-band) Didalam dunia sistem komunikasi satelit, frekuensi c-band yang sering digunakan saat ini telah penuh. Telah lama juga dunia menerapkan frekuensi ku-band untuk sistem komunikasi satelit, Karena dengan frekuensi ini aplikasi boardband bisa lebih baik digunakan (bandwith lebih lebar). Selain itu keuntungan lainnya adalah terhindar dari interferensi dengan sistem microwave terrestrial yang banyak memakai frekuensi c-band. Namun untuk frekuensi ku-band di pakai di Indonesia haruslah dikaji terlebih dahulu, karena frekuensi ku-band rentan terhadap kondisi cuaca, terlebih lagi hujan deras yang sering melanda Indonesia. Dimana gambar diatas adalah gambar polarisasi dari c-band yang dibandingkan terhadap standart polarisasi dari hokum kirchoff. Dimana yng dibandingkan adalah losess dari c-band dengan satuan db, dengan sudut yang dibutuhkan agar kita mendapatkan polarisasinya. Ku-band merupakan kelas pertama dari k-band adalah bagian dari spektrum elektromagnetik dengan rentang frekuensi mencapai 11.7 hingga 12.7 GHZ (downlink frequency) dan 14 hingga 14.5 GHZ (uplink frequency). Ku-band atau Kurtz-under band digunakan untuk penerbitan dan penyiaran satelit televisi atau direct broadcast television, ku-band juga banyak digunakan untuk sinyal telepon dan layanan komunikasi bisnis. Sistem ku-band memiliki beberapa keunggulan yakni memiliki energi yang lebih besar untuk mencegah informasi tercampur dengan sistem gelombang mikro bumi bila di bandingkan dengan c-band. Besarnya energy untuk melakukan pengiriman pengiriman sinyal balik ke bumi juga lebih tinggi. Ku-band juga memiliki fleksibilitas yang lebih besar. Karena keunggulannya itulah maka alangkah lebih baik jika kita menggunakan frekuensi ku-band yang memiliki rentang frekuensi yang sangat tinggi. Sistem ku-band juga memiliki kelemahan diantaranya adalah, sistem ini sangat rentan terhadap gangguan cuaca, terutama ketika hjan lebat. Badai hujan yang besar dapat mengganggu jalannya proses penerimaan dan pengiriman sinyal. Dengan mengunakan ku-band daya yang digunakan dapat di hemat dengan teknologi turbo coding, sehingga kita akan mendapatkan fade margin yang lebih besar dibandingkan dengan modem satelit yang tidak menggunakan turbo coding. Selain itu juga baiknya menggunakan adaptive coding yaitu sistem akan mengubah modulasi ketika terjadi perubahan cuaca (hujan), tetapi tetap mempertahankan lebar pita (bandwdth), dengan adaptive coding ini linkavaillabilitynya akan meningkat V. VSAT VSAT adalah singkatan dari very small aperture Terminal merupakan stasiun penerima sinyal dengan antena penerima berbentuk piringan dengan diameter

4 piringan + 3 meter. VSAT adalah piringan padat yang dipasang dengan piranti keras elektronik guna menghasilkan sistem komunikasi murah, yang terdiri dari beberapa daerah/ratusan daerah. VSAT mendukung berbagai bentuk jaringan dan informasi dengan data berkecepatan tinggi. Fungsi utama dari VSAT adalah untuk menerima dan mengirim data ke satelit. Satelit berfungsi sebagai penerus sinyal untuk dikirimkan ke titik lainnya diatas bumi. Sebenarnya piringan VSAT tersebut menghadap ke sebuah satelit geostasioner. Satelit tersebut selalu berada ditempat yang sama dan sejalan dengan perputaran bumi pada porosnya. Dimana gambar di atas adalah bagan dari cara kerja VSAT dari satelit pemancar dengan satelit penerima yang ada di bumi, yakni VSAT. Yakni satelit pemancar memancarkan gelombang informasi yang terlebih dulu si modulasikan dengan transponder sebelum di transmisikan menuju satelit penerima di permukaan bumi. Yakni VSAT menerima transmisi dari satelit pemancar seteleh itu baru dari VSAT di salurkakn kembali sesuai dengan yang di perlukan oleh konsumen. Seperti telepon, internet, network management, video, dan sebagainya. Sistem VSAT mengadopsi teknologi TDM dan TDMA. Hub berkomunikasi dengan piringan lainnya menggunakan kanal TDM dan diterima oleh semua piringan lainnya. Piringan lainnya mengirimkan data ke hub menggunakan kanal TDMA. Dengan cara ini diharapkan dapat memberikan koneksi yang baik untuk hub data, suara, dan faks. Hub berkomunikasi dengan VSAT terminal dengan kecepatan yang lebih tinggi melalui outbod TDM satellite carrier. Terminal memancarkan kembali ke hub melalui jalur inbound carrier menggunakan TDM protocol. Kombinasi VSAT yang menggunakan TDM menyediakan sejumlah slot waktu lebih banyak dalam tiap detik dimana setiap terminal data dapat mentransmisikan data yang secara dinamis meminta lebih banyak atau lebih sedikit waktu berdasarkan masing-masing kebutuhan. VI. Sistem Asia Cellular Satellite (ACeS) Sistem Asia Cellular satelit (ACeS) menggunakan konsep jaringan jaringan akses regional jasa bergerak melalui satelit. Sistem ini dirancang untuk memperoleh akses ke jasa telekomunikasi dasar berteknologi circuit switch di Asia dengan menggunakan terminal satelit. Sistem ACeS terdiri atas 4 komponen utama, yang masing-masing dirancang secara khusus agar dapat mendukung secara optimal tujuan utama jaringan ACeS, yaitu satelit ganda, terminal pengguna yang kecil (UT = user terminal), stasiun-stasiun bumi pintu gerbang (GW = Earth Station Gateways), serta sebuah pusat pengendalian jaringan (NCC = Network Control Center). Sama seperti sistem satelit komunikasi yang lain terdapat pula suatu fasilitas pengendali satelit (SCF = Spacement Control Facility) yang menempati lokasi yang sama dengan NCC. NCC memainkan peranan yang lebih bersifat mengawasi dalam sistem ini, seperti misalnya membagi sumberdaya diantara stasiun-stasiun pintu gerbang yang ada. Tetapi NCC juga sedikit terlibat dalam aspek-aspek tertentu membangun hubungan. Seluruh komunikasi antara keempat komponen sistem disalurkan melalui satelit (satelit Garuda) dengan jalur hubungan pada pita L & C band. Karena sistem ACeS ini menggunakan TDM/TDMA realtime, jadi memungkinkan jaringan ACeS menyediakan hubungan/ menyalurkan percakapan secara langsung antara dua terminal pengguna dengan hanya single hop, sehingga mengurangi voice transmission delay. Keunggulan VSAT adalah pemasangannya cepat, dan jangkauan terjauh dapat mencapai setengah permukaan bumi. Dan kekurangan VSAT adalah koneksinya rentan terhadap gangguan cuaca, terhadap molekul air, serta memakan tempat untuk piringannya. TDM/TDMA TDM/TDMA telah lama digunakan diseluruh dunia untuk akses data kecepatan rendah (300bps bps). jaringan TDMA menggunakan sebuah satelit hub system besar yang melayani semua terminal access dan routing. Data ditransmisikan dari dan ke hub dengan burst pendek pada channels yang dibagi dengan terminal. Gambar di atas adalah gambar daerah foot pront ganda yang dapat di jangkau oleh satelit pemancar yang beredar di atas permukaan bumi.

5 VII. Kesimpulan Teknologi TDM/TDMA sangat bagus di gunakan di daerah pedalaman Indonesia, dikarenakan Teknologi ini sangat sesuai untuk kebutuhan upstream dan client yang berada dilokasi yang memiliki keterbatasan infrastruktur, juga keadaan alam di suatu daerah. Dan komunikasi dengan menggunakan TDM/TDMA menyediakan sejumlah slot waktu dalam tiap detik dimana setiap terminal dapat mentransmisikan data yang secara dinamis meminta lebih banyak atau lebih sedikit waktu berdasarkan masing-masing kebutuhan. Dengan cara seperti ini maka alokasi waktu dan kebutuhan ini diatur efisiensi maksimal jaringan dan troughput-nya. Sedangkan ku-band sangat cocok digunakan di daerah tersebut sebagai teknik transmisinya sehingga data yang dikirimkan sangatlah banyak. Karena ku-band memiliki rentang frekuensi yang sangat lebar dibandinfkan dengan c- band. Dan di Indonesia rentang frekuensi c-band juga sudah sangat penuh di gunakan, karenanya frekuensi c-band sudah sangat penuh. REFERENSI 1. tml 2. o.html k=view&id=23&itemid=45 5. tml Ariobimo, Andrew. satellites : Operation and Aplications. 8. Keputusan direktur Jendral Pos dan Telekomunikasi, nomor : /Dirjen/ Widodo, Prima Seiyanto. Sudah waktunya menggunakan Ku-Band di Indonesia Keuntungan pemakaian C-band adalah sangat kuat menghadapi gangguan alam berupa curah hujan yang sering melanda Indonesia. Sedangkan Indonesia seharusnya membuat terobosan di bidang persatelitan, tidak hanya menggunakan c-band, tetapi juga memulai untuk menggunakan ku-band (11 s/d 18 GHZ). Karena semakin tinggi frekuensi akan semakin besar bandwithnya. Tetapi pemakaian frekuensi diatas 10 GHz ada masalah yang sangat menggagu yakni semakin tinggi frekuensi, akan semakin tinggi redaman hujan. Semakin tinggi redaman hujan akan semakin menurunkan link-availability-nya. Penggunaan ACeS baik untuk layanan bergerak satelit, warung-warung telekomunikasi (wartel-wartel), untuk Kewajiban Pelayanan Universal atau USO, untuk keperluan Pemilu maupun untuk keperluan lain-lain.