Kamis, 02 April 2009

SISTEM KOMUNIKASI SATELIT

 SISTEM KOMUNIKASI SATELIT 
Setiap kali kita mendengar pembicaraan mengenai komunikasi satellite, banyak diantara kita yang mengatakan bahwa bidang ini cukup menarik namun terlalu pelik untuknya untuk bisa melaksanakannya. Kita selalu membayangkan peralatan yang begitu rumit dengan antenna parabola yang besar. Padahal nyatanya, komunikasi satelit tidak selalu identik dengan antena parabola, bisa saja kita sedang menggenggam receiver dari siaran satelit komunikasi, lewat handphone pribadi kita tentunya. Sedikit yang mengetahui sistem telekomunikasi wireless seperti mobile phone, radio dan radar yang kesemuanya memanfaatkan teknologi propagasi satelit. 
 Teknologi radio yang menggantikan kabel lokal (local loop), sedemikian hingga dalam daerah cakupan tertentu seseorang masih bisa berkomunikasi sekalipun dalam keadaan bergerak. 
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.

Perkembangan teknologi nampaknya tidak berhenti sampai disini,. Dalam menjangkau daerah yang amat jauh dari perkotaan, misalnya daerah pedesaan maupun daerah terpencil lainnya, termasuk di tengah laut, maka orang merekayasa sistem wireless access yang lain dengan menggunakan teknologi satelit. Dalam hal ini ada dua kemungkinan, pertama menggunakan LEO (Low Earth Orbit Satellites) dan ke dua dengan 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).

Pengembangan satelit dimulai tahun 1957 dengan diluncurkannya satelit buatan USSR, Sputnik , yg mengirimkan informasi telemetri selama 21 hari. Tahun 1958, Amerika mengikutinya dengan meluncurkan Score yang digunakan untuk menyebarluaskan informasi yg dikeluarkan Gedung Putih. Sejak tahun 1963, perang eksplorasi angkasa terus berlangsung hingga kini.


2.2 Jenis – jenis satelit
2.2.1 Menurut aplikasi dan cara kerjanya, satelit dapat dibedakan menjadi beberapa jenis berikut: 
Satelit astronomi 
adalah satelit yang digunakan untuk mengamati planet, galaksi, dan objek angkasa lainnya yang jauh.

Satelit komunikasi 
adalah satelit buatan yang dipasang di angkasa dengan tujuan telekomunikasi menggunakan radio pada frekuensi gelombang mikro. Kebanyakan satelit komunikasi menggunakan orbit geosinkron atau orbit geostasioner, meskipun beberapa tipe terbaru menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah.

Satelit pengamat Bumi
adalah satelit yang dirancang khusus untuk mengamati Bumi dari orbit, seperti satelit reconnaissance tetapi ditujukan untuk penggunaan nonmiliter seperti pengamatan lingkungan, meteorologi, pembuatan map, dll.

Satelit navigasi
adalah satelit yang menggunakan sinyal radio yang disalurkan ke penerima di permukaan tanah untuk menentukan lokasi sebuah titik dipermukaan bumi. Salah satu satelit navigasi yang sangat populer adalah GPS milik Amerika Serikat selain itu ada juga Glonass milik Rusia. Bila pandangan antara satelit dan penerima di tanah tidak ada gangguan, maka dengan sebuah alat penerima sinyal satelit (penerima GPS), bisa diperoleh data posisi di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam waktu nyata.

 Satelit mata-mata
adalah satelit pengamat Bumi atau satelit komunikasi yang digunakan untuk tujuan militer atau mata-mata. Fungsinya antara lain : merelai komunikasi terenskripsi, monitoring nuklir, mengobservasi pergerakan-pergerakan musuh, peringatan awal akan peluncuran rudak oleh musuh, radar imaging, fotografi.

Satelit tenaga surya
adalah satelit yang diusulkan dibuat di orbit Bumi tinggi yang menggunakan transmisi tenaga gelombang mikro untuk menyorotkan tenaga surya kepada antena sangat besar di Bumi yang dapat digunakan untuk menggantikan sumber tenaga konvensional.

Stasiun angkasa
adalah struktur buatan manusia yang dirancang sebagai tempat tinggal manusia di luar angkasa. Stasiun luar angkasa dibedakan dengan pesawat angkasa lainnya oleh ketiadaan propulsi pesawat angkasa utama atau fasilitas pendaratan; Dan kendaraan lain digunakan sebagai transportasi dari dan ke stasiun. Stasiun angkasa dirancang untuk hidup jangka-menengah di orbit, untuk periode mingguan, bulanan, atau bahkan tahunan. 


Satelit cuaca
adalah satelit yang digunakan untuk mengamati cuaca dan iklim Bumi. Satelit miniatur adalah satelit yang ringan dan kecil. 

2.2.2 Klasifikasi baru dibuat untuk mengkategorikan satelit-satelit ini menurut massanya: satelit mini (500– 200 kg), satelit mikro (dibawah 200 kg), satelit nano (di bawah 10 kg).

2.2.3 Menurut jenis – jenis orbitnya, satelit dapat dibedakan menjadi berikut :

Banyak satelit dikategorikan atas ketinggian orbitnya, meskipun sebuah satelit bisa mengorbit dengan ketinggian berapa pun.
Orbit Rendah (Low Earth Orbit, LEO): 300 - 1500km di atas permukaan bumi.
Orbit Menengah (Medium Earth Orbit, MEO): 1500 - 36000 km.
Orbit Geosinkron (Geosynchronous Orbit, GSO): sekitar 36000 km di atas permukaan Bumi.
Orbit Geostasioner (Geostationary Orbit, GEO): 35790 km di atas permukaan Bumi.
Orbit Tinggi (High Earth Orbit, HEO): di atas 36000 km.

Orbit berikut adalah orbit khusus yang juga digunakan untuk mengkategorikan satelit:
Orbit Molniya, orbit satelit dengan perioda orbit 12 jam dan inklinasi sekitar 63°.
Orbit Sunsynchronous, orbit satelit dengan inklinasi dan tinggi tertentu yang selalu melintas ekuator pada jam lokal yang sama.
Orbit Polar, orbit satelit yang melintasi kutub.

 Ada posisi dasar orbit, tergantung posisi relatif satelit terhadap bumi :
Geostasioner (geostationary). Orbit ini juga dikenal sebagai geosynchronous atau synchronous. Ketinggian orbit ini kira-kira 22.223 mil atau 1/10 jarak ke bulan. Jalur ini juga dikenal sebagai ”tempat parkir satelit”, sebab begitu banyak satelit, mulai dar satelit i cuaca, satelit komunikasi hingga satelit televisi. Akibatnya, posisi masing-masing harus tepat agar tidak saling menginterferensi sinyal. Penerbangan Space Shuttle yang terjadwal, menggunakan yang lebih rendah yang dikenal dengan asynchronous orbit, yang berada pada ketinggian rata-rata 400 mil (644 km).
 Berikut detil dari orbit satelit:
2. 70 -1.200 mil (asynchronous orbits) : digunakan oleh satelit pengamat, yang biasanya mengorbit pada 300 -600 mil (470-970 km), berfungsi sebagai fotografer. Misalnya satelit Landsat 7, ia bertugas untuk pemetaan, pergerakan es dan tanah, situasi lingkungan (semisal menghilangnya hutan hujan tropis), lokasi deposit mineral hingga masalah pertanian; satelit SAR (search-and-rescue) juga disini, dengan tugas menyiarkan ulang sinyal-sinyal darurat dari kapal laut atau pesawat terbang yang dalam bahaya. Teledesic, yaitu satelit yang di-backup sepenuhnya oleh Bill Gates, memberikan layanan komunikasi broadband (highspeed), dengan sarana satelit yang mengorbit pada ketinggian rendah (LEO, Low Earth Orbiting).
3.000 -6.000 mil (asynchronous orbits) : digunakan oleh satelit sains, yang biasanya berada pada ketinggian ini (4.700 -9.700 km), dimana mereka mengirimkan data-data ke bumi via sinyal radio telemetri. Satelit ini berfungsi untuk penelitian tanaman dan hewan, ilmu bumi, seperti memonitor gunung berapi, mengawasi kehidupan liar, astronomi (dengan IAS, infrared astronomy satellite) dan fisika.
6.000 -12.000 mil (asynchoronous orbits) : satelit GPS menggunakan orbit ini untuk membantu penentuan posisi yang tepat. Ia bisa digunakan untuk kepentingan militer maupun ilmu pengetahuan.
22.223 mil (geostationary orbits) : digunakan oleh satelit cuaca, satelit televisi, satelit komunikasi dan telepon.


2.3 Sistem telekomunikasi satelit
Terdapat dua segmen dasar yang menunjang system komunikasi satelit yakni segmen bumi / setasiun bumi (Ground Segment) dan segmen angkasa (Space Segment).

Pada dasarnya, sebuah satelit berlaku sebagai pengulang gelombang radio di luar angkasa. Signal yang dikirim dari antenna bumi - dapat berupa suara, data, facsimile dan video- kemudian diperkuat oleh satelit dan dikrim lagi ke stasiun penerima di bumi.
Komunikasi satelit membutuhkan peralatan onboard seperti berikut untuk menjalankan fungsinya sebagai stasiun pemancar ulang sinyal.
Station keeping berfungsi sebagai system penstabil untuk menjaga satelit tetap dalam posisi, sudut dan tujuan orbit yang seharusnya. Karena gaya tarik bumi dan bulan yang kecil pengaruhnya terhadap satelit maka satelit akan cenderung bergerak menyimpang dari orbit geostationary yang seharusnya. Oleh karena itu, control yang ketat perlu diberlakukan untuk menjaga posisi satelit. Berhubung tipe stasiun bumi yang nontracking oleh karenanya station keeping mutlak diperlukan ketika control posisi dilakuakn oleh system kendali on – board. 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. Dalam melakukan fungsi mandirinya tersebut, system on – board membutuhkan energy berupa bahan bakar yang dibekalkan semenjak diluncurkan dari bumi. Itu mengapa, satellite hanya memiliki masa orbit yang tidak terlalu lama atau terbatas.


A Power adalah system yang berfungsi untuk menjaga suplai energy pada komponen elektronik dari satelit. Satelit pada umumnya menggunakan solar cell sebagai supply energinya. Solar cells ini menyelimuti sekeliling badan satelit dan mampu menyuplai 400 watt power pada satelit. Selama periodenya mengelilingi bumi, system baterai menambil alih fungsi tersebut
A Command and Telemetry adalah system penerima dan pengirim informasi dari satelit ke stasiun di bumi. Instrumen pada satelit terus menerus mengirimkan detail informasi tentang posisi dan keadaan system satelit. Dari stasiun ini, dikirim perintah – perintah yang dibutuhkan mengenai posisi orbit dan fungsi yang seharusnya berjalan. Masing – masing transponder dapat dikondisikan on atau off sesuai kebutuhan.
An Antenna adalah system penerima dan pengirim sinyal. Sebagian besar system komunikasi satelit mengandung beberapa peralatan transponder yang menyediakan sekitar 500MHz bandwith dan beberapa antenna dimana beberapa diantaranya memiliki sudut 17.3o terhadap luas cakupan permukaan bumi, dan yang lainnya memiliki cakupan yang lebih sempit yakni 4.5o untuk daerah padat populasi. Spot beam antenna akan meningkatkan ERP (Effective Radiated Power) dan dipengaruhi pula oleh besar kecilnya antenna. Baik coverage area maupun spot beam antenna dapat digunakan oleh down link melalui proses switching. 
Transponders mengandung system elektronik yang dibutuhkan untuk menerima sinyal, memperkuat dan mengubah frequensi untuk ditransmisikan kembali ke bumi. Radio Frequency RF yang mengirim kembali seksi dari komunikasi satelit dinamakan transponder (akronim dari transmitter dan responder). Transponder dan antenna saling berhubungan dan merupakan system penunjang primer dari komunikasi satelit. Transponder beroperasi pada rentang frequensi yang berbeda untuk menerima dan mengirim guna menghindari interferensi antara sinyal lemah oleh sinyal yang lebih kuat. Sebagian besar satelit memiliki lebih dari satu transponder untuk mengisi masing – masing 500MHz bandwidth. Bandwidth pribadi dari tiap transponder dapat divariasi menurut designnya.

2.4 Kekurangan dan kelebihan sistem komunikasi satelit
Salah satu keunggulan sistem komunikasi satelit adalah "kemampuannya menyelenggarakan telekomunikasi yang meliputi wilayah yang lebih luas, dengan waktu yang relatif pendek". Sistem komunikasi satelit Palapa misalnya, digelar hanya dalam waktu sekitar dua tahun, langsung mampu meliput kawasan Nusantara dan Asia Tenggara. Bandwidth yang disediakan pun cukup besar, berkisar antara 500MHz serta layanan total yang bisa didapat hanya dari satu provider. 
Sebaliknya, kelemahan sistem komunikasi satelit, yang pernah kita alami, antara lain peluncuran tidak mencapai orbitnya. Tanpa diperintah, satelit meninggalkan kavlingnya, dan gangguan rutin dari matahari, sun outage. Gangguan yang terakhir ini terjadi lamanya hanya beberapa menit, terjadinya beberapa kali setiap tahun, sifatnya lokal, dan waktu kedatangannya dapat diramalkan dengan perhitungan komputer. Prinsip gangguan ini sangat sederhana, terjadi bila matahari, satelit, dan sorot antena parabola pada garis lurus. Maka operator stasiun bumi Satelit Palapa segera mematikan perangkat penjejak satelit otomatis, auto track-nya, agar antena parabolanya tidak mencari cari satelitnya, karena pada saat terjadi gangguan sinyal dari satelit tersembunyi di balik derau yang besar dari matahari.
Selain itu juga terdapat kerugian bila menggunakan frekuensi yang lebih besar yakni peningkatan loss signal dan noise dalam keadaan cuaca buruk disertai hujan lebat, kabut, atau berawan.

/* Ini makalah Sistem Telekomunikasi Q... Kasi comment ajah,, maap klo ada yg kurang */

1 komentar:

Lady Lada mengatakan...

heloo... aku mba irma tc 06 pas akusearc "penyebab utama signal loss dalam satelit komunikasi" yeaaaa yang keluar paling pertama malah kamu... hihihii