1. Satellite Communications
M.Firzy Adha
Slamet Mualif
Rahmat Gozali
Lina Sari Dewi

3. 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.

4. 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).

5. 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.

6. 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

7. 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

8. Bagaimana Cara Kerja Satelit ??

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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

14. Parameter Link
• Penguatan Antenna
• Daya Pancar Isotropis Efektif
• Redaman Ruang Bebas
• Daya Sinyal Pembawa
• Daya Derau
• Kualitas Sinyal Total
• Bit Error Rate
• Waktu Tunda

15. 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:

16. • Jika penampangnya berupa lingkaran, maka

17. 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)

18. 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:

19. 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

20. 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.

21. • Secara umum persamaan matematisnya dapat
dituliskan sebagai berikut:

22. 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:

23. • 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

24. 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:

25. 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

26. 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 satelit
n

27. 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

28. 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.

29. • 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.

30. • 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.

31. 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

32. 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

33. 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

34. 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.

35. • 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.