Parameter Pada Satelit Link Budget
Pendahuluan
Telekomunikasi adalah sumber dari konektivitas global di era digital saat ini. Dengan ledakan penggunaan data dan permintaan untuk layanan komunikasi yang semakin kompleks, sistem telekomunikasi modern harus mampu mengatasi tantangan dalam mengelola sumber daya yang terbatas dengan efisiensi tinggi. Satelite Link Budget merupakan suatu metode pendekatan dalam perencanaan pengoperasian secara link komunikasi menggunakan satelit. Dengan menghitung setiap besaran parameter yang terdapat didalamnya, diharapkan akan diperoleh link satelit yang optimum dan efisien.
Tujuan dari perhitungan link budget ini antaranya untuk mengetahui konsumsi power transponder, kebutuhan power HPA, dan kapasitas transponder yang menggunakan tiga parameter penting yang harus diperhitungkan seperti,mParameter Satelit, Parameter Stasiun Bumi, dan Parameter Jalur Propagasi. Sistem komunikasi satelit menggunakan teknik akses jamak untuk mengatur alokasi kanal transmisi bagi komunikasi secara simultan. Terdapat beberapa teknik akses jamak, antara lain FDMA (Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Divission Multiple Acces), dan CDMA(Code Division Multiple Access). Konsep multiple access memungkinkan sejumlah besar pengguna untuk berbagi saluran komunikasi yang sama secara simultan. Ini tidak hanya mengoptimalkan penggunaan spektrum frekuensi yang terbatas, tetapi juga meningkatkan kapasitas jaringan dan efisiensi sistem secara keseluruhan.
Pada CDMA memungkinkan akses transponder pada frekuensi dan waktu yang sama namu dengan kode yang berbeda. Sistem ini memiliki kelebihan antara lain tahan terhadap gangguan / jamming, dapat menekan sinyal interferensi, tidak mudah disadap, dan tidak perlu network timing seperti pada TDMA. Dalam konteks telekomunikasi, dimana setiap jenis layanan mengharuskan akses yang andal dan cepat, pemilihan metode multiple access yang tepat adalah kunci untuk memastikan pengalaman pengguna yang baik serta penggunaan sumber daya yang efisien.
Kerja Parameter
Multiple Access dalam sistem telekomunikasi modern merujuk pada teknik yang digunakan untuk memungkinkan multiple pengguna atau terminal untuk mengakses dan berbagi sumber daya jaringan yang terbatas secara efisien. Tujuan utama dari metode ini adalah untuk memfasilitasi komunikasi simultan antara berbagai pengguna dalam jaringan yang sama, menggunakan saluran yang terbatas seperti frekuensi radio atau kanal kabel.
Beberapa parameter yang diperhitungkan
Parameter Satelit
Memiliki beberapa komponen seperti:
Effective Isotropic Power
EIRP merupakan besaran yang menyatakan kekuatan daya pancar suatu antena, sehingga parameter ini merupakan hasil kali dari daya yang dipancarkan oleh antena dengan penguatan antena tersebut. Tanpa melihat pada jenis antena yang digunakan, kita dapat menganggap bahwa suatu sinyal berasal dari sumber yang isotropis (memiliki arah pancaran ke segala jurusan). EIRP yang digunakan pada komunikasi Uplink adalah EIRP operasi satelit, yang nilainya diperoleh dari :
EIRP = Output daya HPA (dBm) – Loss Feeder (dB) + Gain Antena (dBi)
Dan untuk EIRP Downlink menggunakan rumus 2.2:
EIRP = P out HPA (dBW) + G antena (dB) – loss IFL
Permanent Attenuator Density
PAD adalah suatu komponen yang ada pada setiap transponder yang berfungsi untuk mengatur Saturated Flux Density (SFD) transponder. Dengan meningkatkan SFD transponder berarti Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) yang dipancarkan oleh 16 13101001 stasiun bumi dapat diperbesar, sehingga dapat meningkatkan kualitas transmisi. Besar PAD ini nilainya bervariasi yaitu 0, 3, 5, 6, dan 9 dB. Dan pada skirpsi ini menggunakan PAD sebesar 0.
Saturated Flux Density (SFD)
SFD adalah batas maksimal flux jenuh yang dapat diterima oleh satelit sehingga menghasilkan daya keluaran maksimum.Dalam sistem komunikasi satelit, besar SFD yang digunakan adalah hasil pengukuran yang dilakukan pada saat satelit berada diorbitnya. Semakin kecil nilai SFD, maka nilai C/N yang diperoleh akan semakin kecil pula.
Figure Of Merit
G/T adalah perbandingan antara penguatan penerimaan antena dengan temperatur derau sistem penerima yang menunjukkan unjuk kerja sistem penerima dalam kaitannya dengan sensitivitas penerima sinyal.Semakin besar penguatan antena, semakin besar pula nilai G/T nya. Demikian pula halnya jika temperatur derau antena semakin rendah, maka semakin besar pula nilai G/T nya. Berikut rumus untuk menghitung G/T:
G/T = GRx – 10 log Tsys (dB/o /K)
Forward Error Correction (FEC)
FEC digunakan pada transmisi digital untuk memperbaiki kesalahan dan mengoptimalkan kapasitas transponder, karena penerima akan mendeteksi kesalahan dan mengoreksi kesalahan tersebut tanpa membutuhkan transmisi ulang. Atau metode pengoreksi kesalahan dengan cara menambahkan bit data pada sistem redudansi di sisi pemancar, FEC ini diperlukan untuk mengoptimalkan penggunaan daya dan lebar pita satelit.
Input Back Off (IBO) dan Output Back Off (OBO)
IBO (Input Back Off) dan OBO (Output Back Off) menunjukan penempatan titik kerja di bawah titik saturasi, yang masih berada pada kelinieran daerah kerja dari penguat transponder satelit.
Parameter Statiun Bumi
Komponen stasiun bumi merupakan komponen yang dimiliki oleh stasium bumi. Komponen ini mempunyai beberapa parameter yang terdiri dari:
Parameter pembawa
Untuk mengetahui besarnya rate transmisi dan bandwitdh yang digunakan harus ditentukan:
Information Rate (IR) [Kbps]
Jumlah bit/simbol (Q) [m]
FCD code rate [FEC]
Eb/No [dB]
Perhitungan lintasan ke atas
Sinyal yang dikirimkan ke satelit harus berkualitas baik.Kualitas sinyal yang dipancarkan ke atas tersebut berdasarkan perhitungan dari parameter-parameter yang terdapat pada stasiun pengirim. Perhitungan untuk lintasan ke atas.
GTxmax, menyatakan besarnya penguatan suatu antena pemancar secara maksimal,
GTmax=20,4+10logη+20logfUGHz+20logD
Perhitungan Lintasan Ke Bawah
Kekuatan daya pancar stasiun bumi (dBW) kualitas sinyal pada lintasan ke bawah tergantung pada kuat sinyal yang dapat ditransmisikan kembali dari satelit ke bumi, dan keadaan stasiun bumi penerimanya.
Carrier to Noise Power Ratio (C/N)
Carrier-to-noise power ratio merupakan perbandingan antara daya sinyal pembawa dengan daya derau yang diterima. Dalam sistem komunikasi satelit terdapaπt tiga buah jenis C/N, yaitu C/N uplink, C/N downlink dan C/N total yang dituliskan dalam persamaan seperti :
C/N = C/No-10*log(BWOcc)
Untuk menghitung C/N Uplink Menggunakan rumus:
C/NUP = EIRPSB – FSLUP – PE – LRAIN +G/TSAT –K – B
Untuk menghitung C/N downlink Menggunkan rumus:
C/NDN = EIRPSAT – FSLDN – PE – LRAIN +G/TES –K – B
Energi per Bit to Noise Density Ratio
Parameter Eb/No merupakan salah satu parameter yang menyatakan kemampuan kinerja dari sistem komunikasi digital. 13101001 21 Eb/No akan menentukan besarnya kecepatan kesalahan bit yang disebut Bit Error Rate (BER).
Bit Error Rate (BER)
BER adalah perbandingan antara jumlah bit informasi yang diterima secara tidak benar dengan jumlah bit informasi yang ditransmisikan pada selang waktu tertentu. Parameter BER ini nilainya berbeda-beda untuk setiap alat.Hal ini disebabkan kinerja dari setiap alat berbeda pula.Semakin rendah nilai BER yang dihasilkan oleh suatu transmisi digital, semakin baik pula kinerja transmisi digital tersebut.
Nilai BER dapat dicari dengan menggunakan kurva viterbi seperti terlihat pada gambar berikut:
Gain Antena
Gain atau penguatan adalah perbandingan antara daya pancar suatu aAntena terhadap antena refrensinya.
Sudut Azimuth dan Elevasi
Elevasi adalah sudut yang terbetuk dari garis horizontal ke bumi ke atas langit. Sedangkan Azimuth adalah besar sudut antara Utara magnetis (0°) dengan titik / sasaran yang kita tuju, azimuth juga sering disebut dengan sudut kompas atau perhitungan searah jarum jam.
Perhitungan Slant Range
Perhitungan Slant Range dalam penulisan Skripsi ini merupakan pengaruh perhitungan jarak antara hub station ke satelit di setiap titik, hal ini disebabkan oleh pengaruh kelengkungan bumi dan posisi hub station pada posisi lintang dan bujur yang berbeda antara satu dengan yang lainnya.
Antena G/T
Sensitifitas penerimaan (G/T) atau Receiver Figure of Merit adalah suatu satu cara untuk menentukan performansi sistem penerimaan dalam komunikasi satelit. Dengan kata lain G/T antena adalah perbandingan antara gain antena penerima dengan noise temperatur sistem.
Propagation Loss
Propagation Loss adalah akumulasi dari rugi-rugi sepanjang lintasan dan pointing error yang berumuskan:
Propagation Loss = FSL + RainATT + AtmosferATT + Pointing Error
Komponen Jalur Propagasi
Jalur propagasi komunikasi satelit adalah udara bebas dengan jarak sekitar 36.000 km melewati lapisan atmosfer dan ruang hampa.Jalur tersebut memiliki berbagai efek redaman yang 13101001 23 mempengaruhi kualitas sinyal yang dikirim ataupun yang diterima. Jenis-jenis redaman jalur propagasi itu adalah:
Free Space Loss (redaman ruang bebas)
Rain Attenuation (redaman hujan)
Atmosfer Attenuation (redaman atmosfer)
Pointing Loss
Perbedaan Bandwidht Tiap Modulasi
DAFTAR PUSTAKA
Fitrayana, F., “Studi Penerapan CDMA Pada Sistem Satelit Komunikasi Bergerak” Tugas Akhir : STTTelkom, 1997.
Penulis:
Dhea Henry Kurnianti
dhea.23008@mhs.unesa.ac.id
S1 Teknik Elektro/Teknik Elektro/Fakultas Teknik
23050874008
