bab iii pemodelan sistem 3.1 flowchart proses penelitian
TRANSCRIPT
13101001 1
BAB III
PEMODELAN SISTEM
3.1 FLOWCHART PROSES PENELITIAN
Menentukan Lokasi Penelitian
Melakukan percobaan pada perangkat Modem, Up converter
dan HPA dan mendapatkan hasil dari percobaan tersebut
Mengolah data yang telah didapatkan dan menghitung data
tersebut dengan menggunakan rumus yang telah ditetapkan
berdasarkan Handbook
Menganalisa pengaruh perubahan dari pemilihan modulasi
BPSK, QPSK, 8 PSK dan 16QAM pada satelit Chinasat-11 dan
Link budget sesuai standart rekomdasi ITU-R
Memberika rekomendasi kepada pihak perusahaan tentang
modulasi mana yang paling layak digunakan oleh satelit
Chinasat-11
Mulai
Mengumpulkan data parameter
link budget, Modulasi dan
Spesifikasi perangkat
Selesai
2 13101001
3.2 PROSES PENGERJAAN SKRIPSI
Pada pengerjaan skripsi ini, penulis melakukan tahap –
tahapan yang harus dikerjakan untuk menyelesaikan skripsi ini.
Berikut adalah tahap – tahapan proses pengerjaan skripsi beserta
penjelasannya:
3.2.1 Menentukan Lokasi Penelitian
Penulis mengambil lokasi penelitian pada PT Multimedia
Nusantara (Metra), tepatnya di Jalan K.H. Soleh Iskandar Km. 6, Kayu
Manis, Tanah Sareal, Bogor, Jawa Barat. PT Multimedia Nusantara
(Metra) adalah strategic investment holding company yang diposisikan
oleh PT. Telekomunikasi Indonesia, Tbk (Telkom) untuk melakukan
ekspansi usaha di bidang telco's adjacent industries. Metra didirikan
pada tanggal 28 Mei 1997 sebagai operating company dengan
portfolio bisnis Pay TV. Pada tahun 2003, Telkom mengakuisisi 99,99
% saham Metra dan mulai mengembangkan portofolio bisnis Calling
Card berbasis Switch dan VoIP. Kemudian tahun 2005, Metra mulai
melakukan ekspansi usaha dibidang satelit data communication
services menggunakan very small aperture terminal (VSAT). Pada
tahun 2008, Metra melakukan transformasi struktur pengelolaan usaha
dari operating company menjadi holding company, sehingga
pengelolaan satelit data communication services (VSAT) diposisikan
menjadi strategic business unit (SBU) dengan sebutan Metrasat. Pada
Oktober 2012, Metrasat berubah dari SBU menjadi Divisi. Metrasat
telah tumbuh menjadi salah suatu penyelenggara jaringan berbasis
satelit yang telah dapat memberikan kontribusi bagi pembangunan dan
pemerataan infrastruktur telekomunikasi nasional. Pelayanan yang
cepat, responsif, fleksibel dan berkualitas menjadi prioritas utama
kami dalam bekerja, sehingga dalam waktu yang singkat Metrasat
telah dapat menjangkau seluruh pelosok Indonesia dan mancanegara.
Penulis melakukan pemilihan lokasi penelitian di
PT.Metrasat dikarenakan ketertatikan terhadap perusahaan ini dan
kedekatan antara kampus penulis dengan pihak perusahaan PT.
Metrasat. Dengan adanya kedekatan ini, penulis dapat melakukan
pengambilan data dengan syarat magang selama sebulan di PT.
Metrasat Bogor. Diharapkan dengan adanya penelitian ini, penulis
dapat memberikan rekomendasi kepada Pihak Metrasat yang menyewa
Transponder satelit Chinasat-11 untuk memenuhi kebutuhan
13101001 3
penggunanya dengan memperoleh kondisi yang paling optimum dari
pemilihan modulasi dan link budget ini.
3.2.2 Pengumpulan Data Parameter dan Modulasi
A. SATELIT CHINASAT-11
Pada skripsi ini penulis direkomendasikan untuk melakukan
penelitian pada satelit Chinasat-11. Chinasat adalah keluarga satelit
komunikasi yang dioperasikan oleh China Direct Broadcast Satellite
Company, PT. Metrasat menyewa transponder satelit Chinasat-11
untuk memenuhi kebutuhan perusahaan. Transponder yang disewa
oleh pihak PT. Metrasat kemudian digunakan dalam berbagai hal
seperti Siaran Televisi Lokal, siaran Televisi berbayar, ATM,
persekolahan dan perkantoran dan sebagainya. Satelit Chinasat-11
berada sekitar atas pulau Nias Sumatra Utara.
Gambar 3.1 Posisi Satelit Chinasat-11
Footprint adalah wilayah cakupan satelit di permukaan bumi.
Footprint disebut juga area terestrial yang dirancang sedemikian rupa
mengikuti bentuk wilayah yang diinginkan. Seluruh stasiun bumi
dapat menerima sinyal satelit jika berada dalam area footprint.
Semakin kuat sinyal yang dipancarkan, makin baik terminal di bumi
menerimanya. Sinyal kuat yang dipancarakan oleh satelit bisa saja
menjadi sangat lemah ketika diterima di bumi karena berbagai faktor.
Pada frekuensi yang tinggi, rugi lintasan akan naik sebesar kuadrat
frekuensi dan kuadrat jarak. Faktor cuaca juga sangat berpengaruh,
4 13101001
dimana hujan tidak saja dapat meredam sinyal, tetapi juga dapat
menurunkan temperatur sehingga menyebabkan rugi-rugi yang
diakibatkan oleh gerakan-gerakan molekul yang memperbesar desah
(noise).
Gambar 3.2 Footprint Chinasat-11
Dapat dilihat pada Gambar 3.2, Satelit Chinasat memiliki
cakupan keseluruh indonesia dengan kualitas paling baik terdapat pada
pulau Jawa-Bali. Posisi satelit Chinasat-11 berada pada 98ºBT atau
berada sekitar pulau Nias Sumatara Utara. Berikut adalah spesifikasi
dari satelit Chinasat-11 yang penulis dapatkan dari pihak PT. Metrasat
untuk dianalisis dan bahan untuk memulai analisa. Satelit Chinasat-11
memiliki spesifikasi sebagai berikut:
Tabel 3.1 Parameter Satelit CHINASAT-11
NO PARAMETER SATELIT CHINASAT-11
1 Orbital Slot 98 (0E)
2 Frequency Range 6,460 GHz (Uplink)-3,460 GHz(Downlink)
Alocation Extended C-Band
3 EIRP (Max Operating) 40.7 dBW
4 IBO (Aggregate) 6 dB
5 OBO (Aggregate) 3 dB
6 G / T -2.46 dB/0K
7 SFD (@ 0 dB PAD) -87.82 dBW/m2
8 Polarization Linier (Horizontal / Vertikal)
B. LINK BOGOR-KADULA
Dalam pengerjaan skripsi ini,link yang akan dianalisa adalah
Antara Kota Bogor Provinsi Jawa Barat sebagai hub dan Kota
Kadula Nusa Tenggara Timur sebagai sisi remote. Kota Bogor terletak
13101001 5
di barat Pulau Jawa, tepatnya di Provinsi Jawa Barat dengan posisi
koordinat adalah 106.77 BT. Hub dikota Bogor ini adalah salah satu
letak Hub milik PT.Metrasat dan Hub inilah yang sedang dibahas
penulis pada tugas Skripsi ini. Berikut adalah spesifikasi lengkap link
Hub Bogor
Tabel 3.2 Spesifikasi Link Kadula - Bogor
Kadula - Hub Bogor
Satellite longitude 2 Degrees
Receive G/T -2,46 dB/K
Attenuator pad (gain step) 0 dB
Effective SFD -87,54 dBW/m2
EIRP (saturation) 40,7 dBW
Transponder bandwidth 54 MHz
Input back off total 6 dB
Output back off total 3 dB
Kota Bogor terletak di barat Pulau Jawa, tepatnya di Provinsi
Jawa Barat dengan posisi koordinat adalah106.77 BT. Hub dikota
Bogor ini adalah salah satu letak Hub milik PT.Metrasat dan Hub
inilah yang sedang dibahas penulis pada tugas Skripsi ini. Berikut
adalah Hub Kadula:
Tabel 3.3 Spesifikasi Link Bogor-Kadula
Hub Bogor – Kadula
Satellite longitude 142.00E Degrees
Receive G/T -2,18 dB/K
Attenuator pad (gain step) 0 dB
Effective SFD -87,82 dBW/m2
EIRP (saturation) 41,48 dBW
Transponder bandwidth 54 MHz
Input back off total 6 dB
Output back off total 3 dB
C. Link Transceiver dan receiver Bogor-Kadula
Setelah parameter link Kadula-Bogor dan Bogor-Kadula
diketahui, kemudian akan membahas secara spesifik mengenai
6 13101001
mengenai transponder, lokasi transceiver dan receiver dari masing-
masing lokasi pengguna. Forward Error Correction/Rate (Kbps) dan
modulasi juga akan disertakan dan terakhir menggenai bandwitdh
yang digunakan tiap-tiap link akan dijelaskan pada tabel 3.4 yang
berada dibawah ini:
Tabel 3.4 Link transceiver dan receiverBogor-Kadula
No Transponder Lokasi FEC / Rate (Kbps) /
Modulasi
BW
(MHz)
TX RX
1
C12B / CHINASAT-11
Hub Bogor SMPN 3 LEMBAR 4-Mar 1536 8PSK 0,93
2 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor SMPN 1 MODUNG 4-Mar 768 8PSK 0,465
3 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor SMKN 1 X KOTO DIATAS 4-Mar 768 8PSK 0,465
4 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor
PELABUHAN LAUT ATAPUPU-BELU
4-Mar 1536 8PSK 0,93
5 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor DBBT KAMPUNG HILIR 4-Mar 1536 8PSK 0,93
6 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor SDN 1 SALUT 4-Mar 768 8PSK 0,465
7 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor
SMKN 1 GUNUNG TALANG
4-Mar 768 8PSK 0,465
8 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor LLK ENDE 4-Mar 1536 8PSK 0,93
9 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor DBBT KIFU 4-Mar 1536 8PSK 0,93
10 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor SDN 1 SEDAU 4-Mar 1536 8PSK 0,93
11 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor SMPN 2 SAKRA 4-Mar 768 8PSK 0,465
12 C12B /
CHINASAT-11 Hub Bogor
SMAN 1 PANTAI CERMIN
4-Mar 768 8PSK 0,465
13 C12B /
CHINASAT-11 SMPN 3 LEMBAR Hub Bogor 4-Mar 512 8PSK 0,31
14 C12B /
CHINASAT-11 SMPN 1
MODUNG Hub Bogor 4-Mar 256 8PSK 0,155
15 C12B /
CHINASAT-11 SMKN 1 X KOTO
DIATAS Hub Bogor 4-Mar 256 8PSK 0,155
D. Transponder Link Bogor-Kadula
Dari tabel 3.4 tersebut dapat diketahui bahwa modulasi yang
digunakan oleh satelit chinasat-11 adalah 8-Psk. Berikut merupakan
posisi transponder bogor dan kadula dalam bentuk gambar di
Spectrum Analyzer. Posisi link bogor berada di lingkaran merah yang
pertama dan kadula berada di lingkaran bawah. Transponder Chinasat-
11 Menggunakan Transponder horizontal. Berikut merupakan Gambar
Transponder kedua link Tersebut
13101001 7
Gambar 3.3 Transponder Bogor-Kadula
E. Spesifikasi Modem Chinasat-11
Pihak PT.Metrasat Bogor Satelit menggunakan perangkat
Modem CDM-570 dalam proses pengiriman data pada satelit
Chinasat-11. Modem CDM-570 merupakan produk yang
dikembangkan oleh perusahaan satelit modem bernama Comtech EF
Data. Modem ini merupakan salah satu modem sangat cocok untuk
dianalisa dikarenakan dapat digunakan dengan berbagai modulasi
seperti modulasi BPSK, QPSK, OPSK, 8-PSK dan 16-QAM dengan
berbagai FEC. Berikut adalah spesifikasi dari Modem CDM-570 dapat
dilihat pada Tabel 3.5:
Tabel 3.5 Spesifikasi Modem CDM-570
NO PARAMETER MODEM
1 Modulasi BPSK,QPSK,OPSK,8-
PSK,16-QAM
2 Forward Eror Corection
(FEC)
BPSK(5/16;21/44),
QPSK(1/2;3/4;7/8;0,95),8-
PSK(3/4;7/8;0,95),16-
QAM(3/4;7/8)
3 Coding Turbo Product Codec (TPC)
4 Roll Off Factor (ROF) 35%
5 Information Rate (IR) 1024 kbps, 512 kbps
8 13101001
3.2.3 Percobaan Perangkat Ground Segment PT. Metrasat Bogor
Percobaan perangkat merupakan proses selanjutnya dalam
pengerjaan skripsi ini. Percobaan pada perangkat ground segment pada
PT. Metrasat meliputi Modem CDM 570, Up Conveter dan HPA.
Proses ini penting karena dapat langsung mengetahui nilai performansi
dari ketiga perangkat tersebut.
A. Modem CDM 570
Modem CDM 570 merupakan modem yang digunakan pada
pengoprasian satelit Chinasat-11 . Pada pengoprasian Modem CDM
570 ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan pada saat
penginputan data yang akan diaplikasikan terhadap modem tersebut.
Berikut adalah beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam
penginputan data tersebut:
Gambar 3.4 Front Panel View Modem CDM-570
Berdasarkan Gambar 3.2 dapat kita ketahui bahwa fungsi
LED Secara umum adalah sebagai Alarm, akan memberikan infomasi
keadaan Indikator Panel depan. Misalnya, jika Unit Status LED
merah, Unit Alarm relay akan aktif, dsb. Salah satu pengecualian
adalah mengirimkan lalu lintas relay. Ini akan hanya diaktifkan jika
ada kesalahan mengirimkan trafik itu. Tidak mencerminkan keadaan
pembawa TX. Kemudian pada tombol keypad, guna tombol Enter ini
adalah untuk memilih fungsi yang ditampilkan atau untuk
melaksanakan perubahan konfigurasi modem. Untuk tombol Clear
gunanya jelas untuk kembali dari pilihan atau membatalkan perubahan
konfigurasi yang sebelumnya Jika tidak dijalankan dengan menekan
ENTER. Kemudian untuk tombol arah atas, bawah, kanan dan kiri
berfungsi sebagai navigator atau penunjuk untuk memilihi perintah
yang diingikan. Untuk Display dapat dilihat pada gambar 3.3:
13101001 9
Gambar 3.5 Vacuum Fluorescent Display
Salah satu fitur dari modem CDM 570 ini adalah dapat
melihat tampilan yang dapat dilihat dari display. Dari Display ini kita
dapat mengetahui menu-menu yang ada ada pada modem CDM 570
ini, dan kita juga dapat memasukan segala informasi untuk mensetting
modem ini. Setelah mengetahui tampak luar dari modem CDM 570
ini, berikut merupakan fitur-fitur yang terdapat pada modem CDM
570. Dapat dilihat pada gambar 3.4 dalam bentuk skema pohon :
Gambar 3.6 Modem CDM 570 Menu tree
10 13101001
B. Up-Converter UT4505
Berdasarkan informasi yang telah didapatkan, Up Converter
yang digunakan oleh pihak PT. Metrasat Bogor adalah Up Converter
UT 4505. Converter adalah yang paling dalam kinerja tinggi dan
hemat biaya konversi frekuensi C-Band. UT-4505/X dapat digunakan
untuk SCPC, DAMA, TDMA, serta transponder HDTV dan analog
TV. Spektral kemurnian dan stabilitas karakteristik sepenuhnya
memenuhi atau melampaui persyaratan dari semua satelit komersial
domestik, internasional dan regional jaringan. Kemudian UT-4505/X
memiliki regenerasi 17 dBm minimum output tingkat pada 1 dB titik
kompresi dan 35 dB sebagai daya standar. standar ini mengizinkan
kabel lagi berjalan dengan HPA atau mengkompensasi rumit
menggabungkan jaringan tanpa menambahkan pilihan-pilihan yang
mahal seperti amplifier eksternal.
Gambar 3.7 Diagram Konfigurasi Up Converter UT4505
C. High Power Amplifier
Pada pengerjaan skripsi ini, HPA yang digunakan adalah
berasal dari produk perusahaan perangkat telekomunikasi Comtech EF
Data. Berdasarkan informasi yang didapat. Daya yang dibutuhkan oleh
HPA untuk dapat memancarkan sinyal informasi satelit sebesar 400
Watt dengan menggunakan HPA SSPA. Berikut adalah power yang
tersedia pada HPA SSPA tersebut, dapat dilihat pada gambar 3.4:
13101001 11
Gambar 3.4 Available Power
3.2.4 Perhitungan dan Pengolahan Data
Proses perhitungan dan pengolahan data merupakan langkah
yang diambil untuk mengetahui nilai yang akan direkomendasikan ke
pihak PT.Metrasat dengan melalukan pendekatan rumus yang ditelah
ditetapkan di Handbook. Pada proses ini, parameter – parameter yang
akan dihitung dan dianalisa harus sesuai dengan standar rekomendasi
dari ITU-R sebagai badan yang memberika rekomendasi yang valid
untuk perencanaan sebuah jaringan end to end. Berikut adalah
paramater – parameter yang dihitung dan dianalisa:
A. Effective Isotropic Radiated Power (EIRP)
Perhitungan link budget arah uplink dilakukan untuk
mengestimasi jumlah power yang harus disediakan. Perhitungan EIRP
dilansir menggunakan bagian Hub Station, oleh karena itu, untuk
perumusan menggunakan parameter yang ada di bagian Hub Station.
Dengan melakukan perhitungan EIRP, kita dapat mengetahui besaran
power yang akan dipancarkan dari Stasiun bumi ke satelit maupun
satelit ke LNA.
B. Propagation Loss
Propogation Loss adalah akumulasi dari rugi rugi sepanjang
lintasan dan pointing error. Perhitungan ini menunjukan berapa besar
daya yang hilang saat pancaran. Nilai yang direkomendasi kan oleh
ITU-R untuk propagation loss adalah berkisar 197-206 dB
C. 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
12 13101001
sering disebut dengan sudut kompas atau perhitungan searah jarum
jam. Dengan mendapatkan nilai dari perhitungan, kemudian akan
dicek langsung dengan nilai yang telah didapatkan. Nilai yang baik
dapat dilihat dari kualitas PING yang harus dicoba langsung di
PT.Metrasat Bogor.
D. 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.
E. Antena G/T
Sensitifitas penerimaan (G/T) atau Receiver Figure of Merit
adalah suatu satu cara untuk menentukan performansi sistem
penerimaan dalam komunikasi satelit. Untuk antena berdiameter 10
nilai yang diharapkan adalah sebesar 54 dB dan antena berdiameter
2,4 sebesar 37 dB.
F. Antena Pointing Loss
Antena Pointing Loss atau Pointing Error merupakan
redaman loss akibat gerakan satelit dan hal ini terjadi bila antena tidak
menggunakan sistem ”AUTOTRACK”. Nilai yang didapatkan akan
mengetahui seberapa besar kualitas daya pancar suatu antena. Nilai
rekomendasi yang ditetapkan oleh ITU-T adalah 0,2 – 0,6 dB.
G. Input Backoff dan Output Backoff
Pada bagian ini dilakukan perhitungan IBO dan OBO yang
bertujuan untuk menunjukkan penempatan titik kerja dibawah titik
saturasi, yang masih berada pada kelinieran daerah kerja dari penguat
transponder satelit.
H. Pemilihan Teknik Modulasi
Karena keterbatasan power dan bandwidth, pemilihan
modulasi menjadi halyang perlu dipertimbangkan karena berpengaruh
pada alokasi power dan bandwidth. Sebagai contoh, modulasi BPSK
membutuhkan power yang lebihkecil tetapi bandwidthnya lebih besar
dibandingkan dengan M-ary PSK. Sebaliknya, sistem M-ary PSK
membutuhkan power yang lebih besar tetapi bandwidthnya lebih kecil.
I. Penerapan Forward Error Correction (FEC)
13101001 13
Jika power yang dipancarkan tidak menghasilkan Eb/N0 yang
memadai,maka BER akan lebih besar dari yang dikehendaki. Untuk
mengatasi keterbatasandaya pancar tersebut maka dapat dilakukan
penerapan FEC. Penerapan FEC memungkinkan diperolehnya BER
tertentu dengan Eb/N0 yang lebih kecil. Hal yang perlu
dipertimbangkan dengan penerapan FEC ini adalah bit rate yang
dihasilkan akan menjadi lebih besar, sehingga membutuhkan
bandwidth yang lebih besar pula. Jika sistem bersifat bandwidth
limited, hal ini dapatmenjadi masalah.
J. Carrier to Noise
Carrier-to-noise power ratio merupakan perbandingan antara
daya sinyal pembawa dengan daya derau yang diterima. Dalam sistem
komunikasi satelit terdapat tiga buah jenis C/N, yaitu C/N uplink, C/N
downlink dan C/N total.
K. Eb/No
Hubungan Eb/No dan BER dipengaruhi oleh jenis modulasi
yang digunakan.Semakin besar Eb/N0, semakin kecil harga bit error
rate. Sehingga untuk memperkecil jumlah kesalahan bit pada data
yang dikirim, adalah dengan Eb/No yang besar. Tetapi karena menjadi
tidak ekonomis, maka perlu ditentukan kebutuhan minimum agar
Eb/N0 minimum namun memenuhi BER maksimum dari
layanan.Agar daya pancar mampu memenuhi Eb/No minimum, maka
dilakukan dengan penerapan FEC. Dimana dalam analisa kinerja
Chinasat-11 ini,menggunakan FEC Turbo Product Code.
3.2.5 Analisa Link Budget dan Pemilihan Modulasi
Analisa link budget dan Pemilihan modulasi merupakan suatu
cara untuk menyimpulkan pengaruh yang terjadi terhadap pemilihan
modulasi dan menganalisa nilai - nilai yang telah didapatkan melalui
perhitungan dan membandingkan dengan nilai yang telah
direkomendasi kan oleh Pihak ITU-R selaku pihak internasional yang
memberikan rekomendasi terbaik. Untuk pemilihan modulasi, analisa
dilakukan dengan berbagai macam perbandingan, yaitu dengan cara
membandingkan power, modulasi dan FEC yang sama, kemudian
menganalisa perubahan yang terjadi dengan nilai – nilai yang telah
didapatkan pada percobaan di PT Metrasat Bogor dan juga nilai –nilai
didapatkan melalui perhitungan tiap modulasi dan FEC. Nilai yang
telah didapatkan kemudian akan dianalisa dengan mengunakan standar
Eb/No yang terdapat pada modul Modem CDM 570. Nilai Eb/No yang
14 13101001
telah didapatkan kemudian diteruskan dengan nilai BER yang telah
ditetapkan yaitu 10-6
. Setelah itu nilai yang didapatkan dapat dianalisa
dan dapat diketahui modulasi yang paling layak digunakan
berdasarkan BER dan Eb/No.
3.2.6 Memberikan Rekomendasi Kepada P.T Metrasat
Setelah dilakukan analisa dan mendapatkan kesimpulan dari
skirpsi ini, kemudian penulis memberikan rekomendasi nilai – nilai
yang telah penulis dapatkan melalui perhitungan sesuai handbook dan
perbandingannya dengan rekomendasi dari ITU-R, apakah sudah
memenuhi standar atau belum.
13101001 15