9. Komunikasi Satelit - Repository UNIKOM
Satellite Communication
Komunikasi Satelit
- Komunikasi antar titik-titik dipermukaan bumi, seperti untuk media komunikasi radio dan TV
- Menjadi suatu titik acuan (point of reference) untuk menentapkan lokasi di ruang angkasa
- Mengamati bumi dan lingkungannya
- Mengumpulkan dan melaporkan informasi ilmiah
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Kegunaan Satelit :
Jenis satelit
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
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak menggunakan satelit pengorbit Bumi rendah.
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, bisa diperoleh data posisi di suatu tempat dengan ketelitian beberapa meter dalam
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
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.
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Satelit cuaca adalah satelit yang diguanakan untuk mengamati cuaca dan iklim
Sistem Komunikasi Satelit
2 bagian penting yaitu space segment (bagian yang berada
- di angkasa) dan ground segment (biasa disebut stasiun bumi).
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Konsep terkait dengan Satelit
Earth Stations – antenna systems on or near earth
- Uplink – Transmisi dari earth station ke satelit
- Downlink – Transmisi dari satelit ke earth station
- Transponder – Perangkat elektronik pada satelit yang
- merubah signal uplink menjadi signal downlink
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Satelite Systems
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
base station Inter Satellite Link or gateway (ISL) Mobile User Link (MUL) Gateway Link (GWL) footprint small cells (spotbeams) GWL MUL Pembagian Komunikasi satelit
- Coverage area
- – Global, regional, national
- Service type
- – Fixed service satellite (FSS)
- – Broadcast service satellite (BSS)
- – Mobile service satellite (MSS)
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Komunikasi satelit dapat dibedakan berdasarkan:
- General usage
- Bentuk lintasan Circular atau orbit elliptical
- – Circullar (lingkaran)
- – Elliptical
- Orbit around earth in different planes
- – Equatorial orbit, melintasi diatas garis ekuator
- – Polar orbit melewati kedua kutub bumi
- – Orbit lain (ex: Molniya, sunsynchronous)
- Ketinggian satelit
- – Geostationary orbit (GEO)
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Klasifikasi Orbit Satelit
- – Medium earth orbit (MEO)
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Satellite Orbit Altitudes
- Kelebihan Geo Orbit
- – Tidak terpengaruh dengan perubahan frekwensi
- – Pencarian satelit mudah
- – Cakupan area yang luas
- Disadvantages of the GEO orbit
- – Signal lemah setelah menempuh jarak 35.000 km
- – Area kutub kurang dapat dilayani
- – Adanya delay signal
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Geostationary Orbit
LEO Satellite Characteristics
- Orbit lingkaran atau sedikit elips dibawah 2000 km
- Periode orbit berkisar 1,5 – 2 jam
- Diameter jangkauan area kurang lebih 8000 km
- Propagasi Round-trip signal delay kurang dari 20 ms
- Waktu satelit terlihat s.d 20 min
- Sistem harus mampu mengatasi pergeseran dopler
- Pergerakan atmosfer mempengaruhi orbit
- Dikategorikan sebagai berikut: –
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Little LEOs • Frekwensi dibawah 1 GHz • Bandwidth 5MHz
MEO Satellite Characteristics
- Orbit Circular dengan ketinggian antara 5000 s.d 12,000 km
- Orbit periode 6 jam
- Diameter jangkauan area antara 10,000 s.d 15,000 km
- Propagasi Round trip signal delay kurang dari 50 ms
- Waktu satelit terlihat hingga beberapa jam
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Frequency Bands Available for Satellite Communications Faktor yang mempengaruhi satelit link Jarak antara antena earth station dan antena satelit
- Untuk downlink, jarak terestrial antara antena station dan
- “aim point” dari satelit
Disebut sebagai satellite footprint
- – Attenuasi oleh atmosfer
- Dipengaruhi oleh oksigen, uap air, sudut elevasi dan frekwensi
- – lain yang lebih tinggi
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Satellite Network Configurations
Strategi Pembagian Kapasitas
- Frequency division multiple access (FDMA)
- Time division multiple access (TDMA)
- Code division multiple access (CDMA)
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
- Penggunaan channels untuk konfigurasi point-to-point
- – 1200 voice-frequency (VF) voice channels
- – One 50-Mbps data stream
- – 16 channels @ 1.544 Mbps – 400 channels @ 64 kbps
- – 600 channels @ 40 kbps
- – One analog video signal
- – 1 s.d 9 digital video signals
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Frequency-Division Multiplexing
- Faktor-faktor yang membatasi jumlah subchannels yang diberikan dalam saluran satelit melalui FDMA: –
- Bentuk FDMA –
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Frequency-Division Multiple Access
Thermal noise – Intermodulation noise
- – Crosstalk
Fixed-assignment multiple access (FAMA) • Kapasitas penugasan didistribusikan secara tetap antara beberapa stasiun • Permintaan dapat fluktuatif
- • Hasilnya didistribusikan dibawah kapasitas yang ditentukan –
Demand-assignment multiple access (DAMA) • Kapasitas penugasan berubah sesuai dengan kebutuhan untuk dapat merespon
FAMA-FDMA FAMA – Logical link antara beberapa stasiun
- telah ditentukan sebelumnya. FAMA – Beberapa statiun mengakses satelit
- dengan band yang berbeda Penggunaan bandwidth yang cukup besar
- Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
DAMA-FDMA
Single channel per carrier (SCPC) – Bandwidth dibagi
- menjadi beberapa VF channel
Sangat berguna untuk area dengan beberapa stasiun yang
- – Suffers from inefficiency of fixed assignment
- – DAMA – sebuah set dari subchannels sebagai kumpulan
- dari link-link yang tersedia
Untuk full-duplex antara dua stasiun bumi, sepasang subchannels
- – ditugaskan secara dinamis sesuai permintaan Permintaan dilakukan dengan cara didistribusikan oleh stasiun
- – menggunanan CSC
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
- Biaya komponan digital yang terus turun
- Keuntungan dari komponen digital
- – Penggunaan error correction
- Peningkatan efisiensi
- – Rendahnya tingkat intermodulation noise
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Alasan peningkatan penggunaan teknik TDM FAMA-TDMA Operation
- Setiap frame dibagi menjadi beberapa slot waktu
Transmisi dalam bentuk urutan frame yang
- – Setiap slot didedikasikan untuk suatu pemancar tertentu
- – Earth station secara bergantian menggunakan uplink
- channel
Mengirimkan data dalam time slot yang telah dibagi
- – Satelit mengulangi transmisi yang masuk
- Broadcast keseluruh stasiun
- – Stasiun harus menguetahui slot mana yang digunakan
- untuk mengirimkan permintaan dan slot yang digunakan
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak FAMA-TDMA Uplink
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak FAMA-TDMA Downlink
Pelayanan satelit
- Telepon satelit
- Internet satelit
- Televisi satelit
- Radio satelit
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
PENGERTIAN GPS GPS : Global Positioning System Sebuah system yang dapat menunjukkan posisi benda di permukaan bumi secara cepat, di semua tempat, pada semua kondisi dan pada setiap waktu. GPS : merupakan perkembangan paling modern sistem
Sistem yang menandai dimana posisi
mereka, dan yang menunjukkan kemana mereka pergi, serta bagaimana jalan mereka pulang.
: Navigasi kuno Penghuni gua memberikan tanda pada dinding gua pelaut berpegangan pada posisi bintang
: memberikan arah utara Navigasi Kompas
Sextant Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
: memperkirakan sudut tinggi bintang, bulan dan Navigasi Sextant
: Chronometer
M ampu memberikan informasi posisi garis lintang (lintang utara/ lintang selatan)
: Ground-based radio-navigation systems
Akurat namun cakupan areal sempit Sistem ini banyak dipakai pada waktu PD II Chronometer
: GPS
Satellite-based radio-navigation system (high-frequency Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak radio wave with a special coded signal)
KOMPONEN GPS Space segment
- (24 Satelit)
- (Pesawat, kapal, mobil,
User segment
- (Hawai, Diego Garcia, dan Colorado)
Monitor segment
Ground Control
SATELIT GPS GPS didukung oleh 27 satellite (data tahun 1998) Pada ketinggian 20200 km di atas permukaan bumi Setiap Satelit membutuhkan 12 jam untuk memutari bumi. Masing-masing dilengkapi dengan jam dengan akurasi yg sangat tinggi (0.000000003 detik)/ 2 cesium + 2 rubidium clocks
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Berat satelit : 930 kg,
How GPS Works
Prinsipnya adalah : trilateration Satelit GPS memberikan informasi kepada receiver GPS mengenai jarak/ posisi satelit. Sehingga kita tahu bahwa kita berada pada suatu radius tertentu dari satelit.
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Bila ada dua satelit maka kita tahu posisi kita, berada pada 2 lokasi,
Phase Differencing Techniques
Teknik ini digunakan untuk menambah ketelitian pengukuran.
Diperlukan Reference Station GPS yang sudah diketahui posisinya, dengan
Single Differences
merefer data tersebut GPS yang mobile, dapat memperkirakan posisinya dengan lebih tepat.
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
Posisi Reference Station GPS dapat satu
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Navigasi Kapal dengan menggunakan 4 Reference Station GPS
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
GPS Error Sources
Noise : Gangguan pada signals
- Bias : Selective Availability (SA), Multipath, Delay oleh
- Ionosphere dan Troposphere Blunder : Kesalahan user (kesalahan datum, kesalahan komputer
- pada segment kontrol)
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak
- Geometric Dilution of Precision (GDOP) and Visibility
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak General Purpose Handheld Attitude Determination Aviation Automobile Navigation, Mapping & Data Collection Marine OEM (Original Equipment Manufacturer) Space Surveying
Jaringan Nirkabel dan Komputasi Bergerak Timing