SISTEM JARINGAN
VSAT
Di Amerika pada awal 80-an
muncul teknologi komunikasi satelit dengan antena kecil, yang mampu
menghubungkan point to multipoint atau sebaliknya multipoint to point.
Teknologi itu terkenal dengan sebutan VSAT.
VSAT masuk pertama ke Indonesia
tahun 1989 seiring dengan bermunculnya bank-bank swasta yang sangat membutuhkan
sistem komunikasi online seperti ATM (Automated Teller Machine). Pemanfaatan
VSAT di Indonesia termasuk yang pertama di Asia Tenggara, yang dipelopori oleh
perusahaan swasta nasional PT Citra Sari Makmur (CSM) dengan lisensi PT TELKOM.
CSM mulai beroperasi awal 1990 dengan memanfaatkan satelit PALAPA. Saat ini
selain CSM ada 3 operator VSAT swasta yaitu Lintasarta, Elektrindo Nusantara
dan Rintis Sejahtera (Primacom). Pangsa pasar terbesar masih dikuasai CSM. Di
luar itu masih ada 2 operator yang hanya melayani kalangan sendiri, Dwi Mitra
(kelompok Garuda Indonesia) dan BMG (Badan Meteorologi dan Geofisika).
VSAT, dalam bahasa Inggris, merupakan singkatan dari (Very Small Aperture
Terminal) adalah stasiun penerima sinyal dari satelit dengan
antena penerima berbentuk piringan dengan diameter kurang dari tiga meter.
Fungsi utama dari VSAT adalah untuk menerima dan mengirim data ke satelit.
Satelit berfungsi sebagai penerus sinyal untuk dikirimkan ke titik lainnya di
atas bumi. Sebenarnya piringan VSAT tersebut menghadap ke sebuah satelit geostasioner. Satelit geostasioner merupakan
satelit yang selalu berada di tempat yang sama sejalan dengan perputaran bumi pada sumbunya yang dimungkinkan
karena mengorbit pada titik yang sama di atas permukaan bumi, dan mengikuti
perputaran bumi pada sumbunya.
KOMPONEN VSAT DAN PRINSIP KERJANYA
1. Hub station
Hub station mengontrol seluruh
operasi jaringan komunikasi. Pada hub terdapat sebuah server Network Management
System (NMS) yang memberikan akses pada operator jaringan untuk memonitor dan
mengontrol jaringan komunikasi melalui integrasi perangkat keras dan komponen-komponen
perangkat lunak. Operator dapat memonitor, memodifikasi dan mendownload
informasi konfigurasi individual ke masing-masing VSAT. NMS workstation
terletak pada user data center.
Stasiun hub terdiri atas Radio
Frequency (RF), Intermediate Frequency (IF), dan peralatan baseband. Stasiun
ini mengatur multiple channel dari inbound dan outbond data. Pada jaringan
private terdedikasi, hub ditempatkan bersama dengan fasilitas data-processing
yang dimiliki user. Pada jaringan hub yang dibagi-bagi, hub dihubungkan ke data
center atau peralatan user dengan menggunakan sirkuit backhaul terrestrial.
Peralatan RF terdiri atas
antenna, low noise amplifier (LNA), down-converter, up-converter, dan
high-power amplifier. Kecuali untuk antena, subsistem RF hub pada umumnya
dikonfigurasi dengan redundancy 1:1. Peralatan IF dan baseband terdiri dari IF
combiner/divider, modulator dan demodulator, juga peralatan pemroses untuk
antarmuka channel satelit dan antarmuka peralatan pelanggan. Unit antarmuka
satelit menyediakan kontrol komunikasi menggunakan teknik multiple akses yang
sesuai.
Unit
peralatan pelanggan menyediakan antarmuka ke peralatan host pelanggan dan
emulasi protokol. Peralatan baseband pada hub dirancang dalam gaya modular
untuk mendapatkan pertumbuhan jaringan yang mudah dan pada umumnya diberikan
dengan skala 1:1 atau 1:N redundant configuration.
Berdasarkan
keperluannya, HUB terbagi menjadi dua jenis :
1.Dedicated Hub
- Hub dimiliki dan digunakan sepenuhnya oleh jaringan sebuah perusahaan.
- Jaringan VSAT merupakan aset perusahaan dan sepenuhnya dikontrol dan diatur oleh perusahaan.
- Letak Hub biasanya dikantor pusat perusahaan.
- Biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan sangat mahal.
2. Shared Hub
- Jaringan VSAT dimiliki dan dioperasional oleh operator VSAT.
- Sebuah Hub digunakan bersama oleh beberapa perusahaan kecil.
- Perlu koneksi ke Hub karena lokasi Hub diluar perusahaan.
- Biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan pengguna jaringan VSAT relatif murah karena cukup mengeluarkan biaya sewa saja.
2. Remote station
Sebuah
remote VSAT memiliki komponen-komponen sebagai berikut.
v Outdoor Unit (ODU)
Terdiri
atas antena dan Radio Frequency Transmitter (RFT).
A.
Antena
Antena
berfungsi untuk memancarkan dan menerima gelombang radio RF. Antena yang
dipakai dalam komunikasi VSAT yaitu sebuah solid dish antenna yang
memiliki bentuk parabola.
Fungsi
antena pada komunikasi VSAT adalah sebagai berikut :
- Memancarkan gelombang radio RF dari stasiun bumi ke satelit yang mana besar frekuensinya dari 5,925 GHz sampai dengan 6,425 GHz.
- Menerima gelombang radio RF dari satelit ke stasiun bumi yang mana besar frekuensinya dari 3,7 GHz sampai dengan 4,2 GHz.
Bagian
antena terdiri atas reflektor, feedhorn, dan penyangga. Ukuran piringan
antena atau dish VSAT berkisar antara 0,6 – 3,8 meter. Ukuran dish
sebanding dengan kemampuan antena untuk menguatkan sinyal.
Feedhorn
dipasang pada frame antena pada titik fokusnya dengan bantuan lengan penyangga.
Feedhorn mengarahkan tenaga yang ditransmisikan ke arah piringan antena atau
mengumpulkan tenaga dari piringan tersebut. Feedhorn terdiri atas sebuah larik
komponen pasif microwave.
B. Radio
Frequency Transmitter
(RFT)
RFT
dipasang pada frame antena dan dihubungkan secara internal ke feedhorn. RFT
terdiri atas:
1.
Low Noise Amplifiers (LNA)
LNA
berfungsi memberikan penguatan terhadap sinyal yang datang dari satelit melalui
antena dengan noise yang cukup rendah dan bandwidth yang lebar (500 MHz).
Lemahnya
sinyal dari satelit yang diterima oleh LNA disebabkan oleh faktor berikut:
- Jauhnya letak satelit, sehingga mengalami redaman yang cukup besar disepanjang lintasannya.
- Keterbatasan daya yang dipancarkan oleh satelit untuk mencakup wilayah yang luas.
Untuk
dapat memberikan sensitivitas penerimaan yang baik, maka LNA harus memiliki
noise temperatur yang rendah dan mempunyai penguatan / gain yang cukup tinggi
(Gain LNA = 50 dB). LNA harus sanggup bekerja pada band frekuensi antara 3,7
GHZ sampai dengan 4,2 GHz (bandwidthnya 500 MHz).
Salah
satu jenis LNA yaitu Parametrik LNA. Parametrik LNA yaitu LNA yang menggunakan
penguat parametrik untuk penguat pertamanya dan penguat transistor biasa pada
tingkat keduanya. Penguatan pertama (parametric amplifier) memberikan penguatan
15 sampai dengan 20 dB dan penguatan transistor memberikan penguatan 35 sampai
dengan 40 dB, sehingga total penguatannya sebesar 55 dB.
2.
Solid
State Power Amplifier (SSPA)
SSPA
berfungsi untuk memperkuat daya sehingga sinyal dapat dipancarkan pada jarak
yang jauh. SSPA ini merupakan penguat akhir dalam rangkaian sisi pancar
(transmit side) yang merupakan penguat daya frekuensi sangat tinggi dalam orde
Gega Hertz.
Tujuan
penggunaan SSPA adalah untuk memperkuat sinyal RF pancar pada band frekuensi
5,925 GHz sampai dengan 6,425 GHz dari Ground Communication Equipment (GCE)
pada suatu level tertentu yang jika digabungkan dengan gain antena akan
menghasilkan daya pancar (EIRP) yang dikehendaki ke satelit.
Ada
hal yang perlu diperhatikan dalam mengoperasikan penguat daya frekuensi tinggi
, diantaranya :
- Besar daya output yang dihasilkan
- Lebar band frekuensi yang harus dicakup
- Pengaruh intermodulasi yang muncul
- Input dan output Back – off
Up / Down Converter
Perangkat
ini dikemas dalam satu kemasan tetapi memiliki dua fungsi yaitu sebagai up
converter dan sebagai down converter.
1. Up Converter
Berfungsi
untuk mengkonversi sinyal Intermediate frequency (IF) atau sinyal frekuensi
menengah dengan frekuensi centernya sebesar 70 MHz menjadi sinyal RF Up link
(5,925 – 6,425 GHz).
2. Down Converter
Berfungsi
untuk mengkonversi sinyal RF Down link (3,7 MHz – 4,2 MHz) menjadi sinyal
Intermediate Frequency dengan frekuensi center sebesar 70 MHz.
Indoor Unit (IDU)
Modem VSAT merupakan perangkat
indoor yang berfungsi sebagai modulator dan demodulator. Modulasi adalah proses
penumpangan sinyal informasi kedalam sinyal IF pembawa yang dihasilkan oleh
synthesiser. Frekuensi IF besarnya mulai dari 52MHz sampai 88MHz dengan
frekuensi center 70 MHz. Sedangkan demodulasi adalah proses memisahkan sinyal
informasi digital dari sinyal IF dan meneruskannya ke perangkat teresterial
yang ada. Teknik Modulasi yang dipakai dalam modem satelit yaitu modulasi
dengan sistem PSK ( Phase Shift keying ).
Lebih jauh lagi fungsi dari
Modulator dan Demodulator yakni:
1.
Modulator
Modulator berfungsi untuk
mencampurkan sinyal informasi digital dari perangkat teresterial kedalam sinyal
IF 70MHz yang dihasilkan dari dalam modem.
Pada proses modulasi sinyal data
masuk melalui port Interface kemudian diteruskan ke bagian Digital
to Analog Converter dan diubah menjadi sinyal analog I dan sinyal Q.
Sinyal I dan sinyal Q mempunyai amplitude yang sama tetapi memiliki fase yang
berbeda. Sinyal I & Q diperkuat, difilter kemudian dicampur dengan sinyal
IF dari sinthesizer sehingga dihasilkan sinyal IF termodulasi. Sinyal IF
kemudian dikuatkan dan diatur powernya oleh bagian TX control dan kemudian diteruskan
ke port IF Output di bagian belakang modem.
2.
Demodulator
Demodulator menerima sinyal dari
RFT dalam range frekuensi IF dan melakukan demodulasi pada sinyal untuk
memisahkan user traffic signal dari carrier.
Pada
proses demodulasi, sinyal IF yang diterima di masukan ke rangkain AGC.
Rangkaian AGC ini berfungsi untuk mengatur kekuatan sinyal IF yang akan
didemodulasi. Rangkain AGC dikontrol oleh bagian A/D converter.
Sinyal
IF yang sudah disesuaikan levelnya kemudian dicampur dengan sinyal dari
sintisiser sehingga menghasilkan sinyal I dan sinyal Q. Kemudian sinyal ini
dikuatkan dan difilter, setelah itu sinyal I & Q masuk ke bagian A/ D
converter sehingga didapatkan sinyal data digital, kemudian sinyal data digital
diteruskan ke bagian interface dan diteruskan ke port interface.
Pemilihan
modem VSAT menentukan jenis teknologi VSAT yang digunakan. Sebuah modem
dispesifikasikan berdasar teknik akses, protokol-protokol yang dapat ditangani,
dan banyak interface port yang dapat didukung.
Beberapa
istilah yang berkaitan dengan modem sebagai berikut:
-
Link Budgets. Meyakinkan bahwa perlengkapan RF akan menyediakan kebutuhan
topologi jaringan dan modem satelit yang digunakan link Budget memperkirakan
stasiun bumi dan satelit EIRP yang dibutuhkan.
-
Equivalent Isotropically Radiated Power (EIRP), yaitu tenaga yang
ditransmisikan dari objek yang ditransmisikan. Satelit EIRP dapat didefinisikan
sebagai jumlah dari tenaga output amplifier satelit, dan tenaga output dari
antena satelit (selisih antara tenaga masuk dan tenaga keluar)
Perhitungan
level sinyal melalui sistem ( Stasiun bumi asal – satelit – stasiun bumi
penerima ) untuk memastikan kualitas layanan yang harus dilakukan terutama
untuk pembentukan link satelit.
3.
Satelit
Satelit
Geostasioner merupakan segmen angkasa pendukung layanan VSAT. Orbit ideal untuk
satelit komunikasi adalah geostasioner, atau yang relatif statis terhadap bumi.
Satelit yang digunakan untuk komunikasi hampir selalu berada pada orbit
geostasioner secara eksklusif, berlokasi sekitar 36.000 km diatas permukaan
bumi. Oleh karenanya disebut Satelit geostasioner karena satelit tersebut
selalu berada di tempat yang sama sejalan dengan perputaran bumi pada sumbunya.
Sesuai dengan kesepakatan
International Telecommunication Union (ITU), untuk menghindari terjadinya
interferensi, setiap satelit ditempatkan dengan jarak dua derajat terpisah
sehingga jumlah satelit maksimum yang dapat dioperasikan sebanyak 180 satelit.
Bagaimana pun, dengan pandangan
untuk memaksimalkan penggunaan slot orbital, penempatan satelit secara
bersama-sama dilakukan secara menyebar. Penempatan satelit secara bersama-sama
dipisahkan 0,1 derajat di angkasa atau hampir sekitar 30 km. Interferensisinyal
dari penempatan satelit bersamaan dicegah dengan menggunakan polarisasi
ortogonal. Pada saat bersamaan perlengkapan stasiun bumi dapat menerima sinyal
dari dua lokasi satelit tanpa orientasi ulang dari antena. Sinyal dapat
di-diferensiasikan berdasarkan polarisasinya.
Segmen angkasa tersedia dari
organisasi yang telah mendapatkan satelit, mengatur peluncuran, dan memimpin
tes awal dalam orbit dan kemudian mengoperasikan satelit-satelit ini secara
komersial.
Fungsi utama satelit dikerjakan
oleh transponder. Ada beberapa transponder atau repeater dalam badan satelit.
Transponder ini memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut:
- Penerima sinyal
Transponder
menerima sinyal yang di uplink oleh VSAT atau Hub.
- Translasi frekuensi
Frekuensi
dari sinyal yang diterima ditranslasikan ke frekuensi yang berbeda, dikenal
sebagai frekuensi downlink. Translasi frekuensi meyakinkan bahwa tidak ada
feedback positif dan juga menghindari interferensiisu yang terkait.
- Penguatan
Transponder
juga menguatkan sinyal downlink.
Sejumlah
transponder menentukan kapasitas satelit. Kapasitas transponder satelit untuk
satelit generasi Palapa B yaitu terdiri dari 24 transponder yang terbagi atas
12 transponder untuk polarisasi horizontal dan 12 transponder untuk polarisasi
vertikal. Tiap transponder memiliki bandwith 40 MHz.
Jenis band frekuensi Satelit
sebagai berikut:
Frequency Band
|
Uplink (GHz)
|
Downlink (GHz)
|
C-Band
|
5.925 sampai 6.425
|
3.700 sampai 4.200
|
Ext- C-Band
|
6.725 sampai 7.025
|
4.500 sampai 4.800
|
Ku-Band
|
14.000 sampai 14.500
|
10.950 sampai 11.700
|
Pada komunikasi VSAT ada yang
disebut up link dan down link. Up link adalah sinyal RF yang dipancarkan dari
stasiun bumi ke satelit. Down link adalah sinyal RF yang dipancarkan dari
satelit ke stasiun bumi .
Di dunia Internasional, KU-Band
adalah band frekuensi yang populer. KU-Band dapat mendukung trafik dengan
ukuran antena yang lebih kecil dibandingkan C-Band atau Ext-C-Band. Tapi
Ku-Band tidak tahan terhadap curah hujan tinggi sehingga tidak sesuai untuk
digunakan di daerah Asia Tenggara. Keunggulan dan kekurangan masing-masing band
frekuensi tersebut secara rinci adalah seperti berikut:
Frekuensi
|
Keunggulan
|
Kekurangan
|
C-Band
|
· World wide
availability
· Teknologi yang termurah
· Tahan dari redaman hujan
|
· Antena berukuran relatif lebih besar
· Rentan terhadap interferensi
dari satelit tetangga dan terrestrial
microwave
|
Ku-Band
|
· Kapasitas relatif besar
· Antena berukuran relatif lebih
kecil (0,6 – 1,8 m)
|
· Rentan dari redaman hujan
· Availability terbatas (faktor regional)
|
Pada intinya satelit menyediakan
dua sumber daya, yaitu bandwidth dan tenaga amplifikasi. Pada kebanyakan
jaringan VSAT, tenaga memiliki sumber daya yang lebih terbatas dibandingkan
dengan bandwidth dalam transponder satelit.
PROSES TRANSMISI SINYAL SATELIT
1.
Data yang akan ditransmisikan dari perangkat remote/user, terlebih dahulu
memasuki modem. Dalam modem ini data dimodulasi. Proses modulasi ini
menggunakan teknik PSK. Modulasi ini bertujuan untuk mentranslasikan gelombang
frekuensi informasi ke dalam gelombang lain pada frekuensi yang lebih tinggi
untuk dibawa ke media transmisi.
2.
Setelah data tersebut dimodulasi, selanjutnya akan memasuki perangkat yang
disebut RFT ( RF Transceiver) atau driver. Dalam RFT ini terdapat Up dan Down
Converter. Untuk proses transmit yang digunakan adalah Up Converter. Up
Converter ini berfungsi untuk mentranslasikan sinyal dari frekwensi menengah IF
(Intermediate Frequency) menjadi suatu sinyal RF (Radio Frequency). Output
sinyal yang dihasilkan adalah 5925 – 6425 MHz.
3.
Proses selanjutnya adalah memasuki SSPA (Solid State Power Amplifier) yang
berfungsi sama dengan HPA yaitu untuk memperkuat sinyal RF agar dapat diterima
oleh satelit.
4.
Sinyal masuk ke dalam feedhorn, sinyal dari feedhorn dipantulkan ke satelit
dengan antena.
Proses Receive Sinyal Satelit
1.
Antena menerima sinyal dari satelit, sinyal yang diterima antena kemudian
dipantulkan ke feedhorn.
2.
Dari Feedhorn, sinyal diteruskan memasuki LNA (Low Noise Amplifier). Dimana LNA
ini berfungsi untuk menekan noise dan memperkuat sinyal yang diterima.
3.
Dari LNA sinyal diteruskan memasuki Down Converter yang berfungsi untuk
mentranslasikan sinyal RF menjadi sinyal IF.
4.
Setelah memasuki Down Converter, maka sinyal IF memasuki perangkat modem untuk
melakukan proses demodulasi, dimana prose demodulasi itu dimaksudkan untuk
memisahkan antara sinyal carrier dengan informasi yang ada di dalamnya.
5.Informasi
yang sudah terpisah dari sinyal carrier kemudian diteruskan ke perangkat user
seperti Router , Multiplexer, dan sebagainya.
JENIS VSAT DAN FUNGSINYA
VSAT memiliki 3 jenis layanan, antara
lain :
1.
Vsat Link
2.
Vsat Net
- Vsat IP Atau VSAT Frame Relay
1. Vsat
Link
Vsat
Link Merupakan jenis komunikasi langsung atau biasa di sebut point to point karena jaringan ini
menghubungkan langsung dua stasiun bumi tanpa ada stasiun penghubung atau HUB
sebagai kontrol, jenis ini biasa di sebut dengan nama SCPC (Singgle Chanel Per Carrier), SCPC di
sini merupakan jasa komunikasi yang menyediakan kanal khusus untuk carrier sehingga tidak terganggu
dengan carrier yang lain
Vsat
Link menggunakan metode akes FDMA (Frequency
Division Multple Access) dengan cara kerja memberikan
frekuensi-frekuensi yang berbeda kepada stasiun bumi penerima menggunakan
sumber satelit, sehingga dalam FDMA ini frekuensi yang berbeda sudah di
tentukan untuk setiap carrier
agar tidak saling tercampur, dalam konsep ini penguatan pada transponder
satelit lebih besar daripada stasiun bumi
2. Vsat
Net
VSAT Net dapat digunakan
untuk berhubungan antara terminal VSAT (remote) yang satu ke Terminal VSAT yang lainnya dengan
menggunakan stasiun pusat bumi atau disebut stasiun HUB
yang berfungsi sebagai pengontrol komunikasi antar remote. VSAT Net
menggunakan topologi star dengan metode akses TDMA (Time Division Multiple Access). Penggunaan
sistem TDMA pertama pada satelit dilakukan bulan Januari 1985
dan mencakup samudera Atlantik untuk pertama kalinya. Semenjak itu
sistem TDMA dengan cepat diterima banyak negara dan paling banyak
digunakan dalam sistem komunikasi. Cara kerjanya yaitu
memberikan sinyal Tx (Transmit) yang sama terhadap stasiun bumi
tetapi dibedakan berdasarkan waktu pengirimannya (Time Slots). Jadi pemisahan frekuensi dilakukan dengan
mengalokasikan Time Slot yang
berbeda-beda pada frekensi pemancar
3. Vsat
IP Atau VSAT Frame Relay
VSAT
Frame Relay atau lebih sering disebut dengan Sky Frame menggunakan
topologi point to multipoint menggunakan media akses frame relay. Host
pelanggan terhubung ke hub pusat dengan media akses frame relay,
kemudian dari hub ditembakkan ke arah satelit yang selanjutnya satelit
akan meneruskan ke remote-remote tujuan. Dalam hal ini SkyFrame
menggunakan DLCI sebagai alamat pengiriman sinyal informasi ke remote
tujuannya, sedangkan untuk jenis Vsat Teleport terdapat perbedaan saat transmit,
jika Teleport menggunakan Frekuensi yang berbeda untuk transmit ssinyal ke
remote sedang pada Sky Frame mengunakan frekuensi sinyal yang sama.
Vsat
IP ini menggunakan metode TDMA sana dengan Vsat Net, makanya keduanya cocok di
gunakan untuk transaksi online bangking
Ada beberapa perbedaan antara Vsat Link, Vsat Net dan Vsat IP
Jikalau
Vsat Link merupakan sistem SCPC yang menggunkan sistem FDMA dimana
aplikasi transponder satelit digunakan didicated (Dedicated Bandwidth) sehingga
dapat digunakan untuk komunikasi suara, seperti dihgunakan unutk komunikasi
VOIP.
Sedangkan
Vsat Net dan IP menggunakan tehknologi TDM/TDMA dimana dilakukan sharing
transponder satelit (Share
Bandwith) sehingga tidak dianjurkan unutk melakukan komunnikasi suara
dan hanya di anjurkan mengunakan komunikasi data, oleh karena itu Vsat Net Dan
Vsat IP cocok di gunakan untuk aplikasi transaksi on-line bangking, reservasi
mesin ATM (Automated Teller Machine).
KEUNGGULAN DAN KEKURANGAN VSAT
Keunggulan
layanan VSAT adalah :
1. Dapat menjangkau
wilayah yang sangat jauh.
2. Memiliki tingkat keamanan yang tinggi karena merupakan jaringan
pribadi.
3. Fleksibel dalam teknologi karena mudah dihubungkan dengan layanan VSAT
lainnya.
4. Fleksibel dalam instalasi khususnya untuk lokasi yang berada di luar
jangkauan kabel
ataupun sentra bisnis.
Kekurangan layanan VSAT:
1. Koneksinya rentan terhadap gangguan
cuaca (terhadap molekul air).
2. Memakan tempat, terutama untuk
piringannya.
3. Latency yang lebih tinggi di
bandingkan kabel.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar