2. Gelombang Mikro Satelit
Deskripsi fisik
Satelit komunikasi adalah sebuah stasiun relay gelombang mikro. Dipergunakan untuk menghubungkan dua atau lebih transmitter/receiver gelombang mikro pada bumi, yang dikenal sebagai stasiun bumi atau ground station. Satelit menerima transmisi diatas satu band frekuensi (uplink), amplifier dan mengulang sinyal-sinyal, lalu mentransmisikannya ke frekuensi yang lain (downlink). Sebuah satelit pengorbit tunggal akan beroperasi pada beberapa band frekuensi, yang disebut sebagai transponder channel, atau singkatnya transponder.
Ada dua konfigurasi umum untuk komunikasi satelit yang popular yaitu:
- Satelit digunakan untuk menyediakan jalur titik-ke titik diantara dua antena dari dua stasiun bumi
- Satelit menyediakan komunikasi antara satu transmitter dari stasiun bumi dan sejumlah receiver stasiun bumi.
Agar komunikasi satelit bisa berfungsi efektif, biasanya diperlukan orbit stasioner dengan memperhatikan posisinya diatas bumi. Sebaliknya, stasiun bumi tidak harus saling berada digaris pandang sepanjang waktu. Untuk mrnjadi stasioner, satelit harus memiliki periode rotasi yang sama dengan periode rotasi bumi. Kesesuaian ini terjadi pada ketinggian 35.784 km.
Dua satelit yang menggunakan band frekuensi yang sama, bila keduanya cukup dekat, akan saling mengganggu. Untuk menghindari hal ini, standar-standar terbaru memerlukan 4 derajat ruang.
Aplikasi
Satelit komunikasi merupakan suatu revolusi dalam teknologi komunikasi dan sama pentingnya dangan serat optic. Aplikasi-aplikasi terpenting untuk satelit lainnya diantaranya adalah:
- Distribusi siaran televisi
- Transmisi telepon jarak jauh
- Jaringan bisnis swasta
Beberapa karakteristik komunikasi satelit dapat diuraikan sebagai berikut:
- akibat jarak yang panjang terdapat penundaan penyebaran (propagation delay) kira-kira seperempat detik dari transmisi dari suatu stasiun bumi untuk di tangkap oleh stasiun bumi lain. Disamping itu muncul masalah-masalah yang berkaitan dengan control error dan flow control.
- gelombang mikro merupakan sebuah fasilitas penyiaran, dan ini sudah menjadi sifatnya. Bebarapa stasiun dapat mentransmisikan ke satelit, dan transmisi dari satelit dapat diterima oleh beberapa stasiun.
GAMBAR: Jalur Titik-ke-Titik Gelombang Mikro Satelit
Karena sifat siarannya, satelit sangat sesuai untuk distrbusi siaran televisi dan dipergunakan secara luas di seluruh dunia. Menurut penggunaan cara lama, sebuah jaringan menyediakan pemrograman dari suatu lokasi pusat. Program-program ditransmisikan ke satelit dan kemudian disiarkan ke sejumlah stasiun, dimana kemudian program tersebut didistribusikan ke pemirsa. Satu jaringan, public broadcasting service (PBS) mendistribusikan program televisinya secara eksklusif dengan menggunakan channel satelit, yang kemudian diikuti oleh jaringan komersial lainnya, serta sistem televisi berkabel yang menerima porsi besar dari program-program mereka dari satelit. Aplikasi teknologi satelit terbaru untuk distribusi televisi adalah direct broadcast satellite (DBS), dimana pada aplikasi tersebut sinyal-sinyal video satelit ditransmisikan secara langsung kerumah-rumah pemirsa. Karena mengurangi biaya dan ukuran antena penerima, maka DBS dianggap sangat visible, dan sejumlah channel mulai disiapkan atau sedang dalam taraf perencanaan.
GAMBAR: Jalur Broadcast Melalui Gelombang Mikro Satelit
Transmisi satelit juga dipergunakan untuk titik ke titik antar sentral telepon pada jaringan telepon umum. Juga merupakan media yang optimum untuk kegunaan luas dalam sambungan langsung internasional dan mampu bersaing dengan sistem terrestrial untuk penghubung internasional jarak jauh.
Juga terdapat sejumlah apliksi data bisnis untuk satelit. Provider satelit membagi kapasitas total menjadi beberapa channel dan menyewakan channel itu kepada user bisnis individu. Satu user dilengkapi dengan antena pada sejumlah situs yang dapat menggunakan channel satelit untuk jaringan swasta. Biasanya, aplikasi-aplikasi semacam itu sangat mahal dan terbatas untuk organisasi-organisasi yang lebih besar dengan peralatan canggih. Sebuah hasil untuk pengembangan baru dalam hal ini adalah sistem Very Small Aperture Terminal (VSAT), yang menyediakan alternatif biaya murah. Dengan mengacu pada beberapa aturan, stasiun-stasiun ini menbagi kapasitas transmisi satelit dari suatu stasiun pusat. Stasiun pusat dapat saling mengirimkan pesan dengan setiap pelanggannya serta dapat merelay pesan-pesan tersebut di antara pelanggan.
Karakteristik-karakteristik Transmisi
Jangkauan transmisi optimum untuk transmisi satelit adalah berkisar pada 1 sampai 10 GHz. Dibawah 1 GHz, terdapat derau yang berpengaruh dari alam, meliputi derau dari galaksi, matahari, dan atmosfer, serta interferensi buatan manusia, dari berbagai perangkat elektronik. Diatas 10 GHz, sinyal-sinyal akan mengalami atenuansi yang parah akibat penyerapan dan pengendapan di atmosfer.
Saat ini sebagian besar satelit menyediakan layanan titik ke titik dengan menggunakan bandwidth frekuensi berkisar antara 5,925 sampai 6,425 GHz untuk transmisi dari bumi ke satelit (uplink) dan bandwidth frekuensi 4,7 sampai 4,2 GHz untuk transmisi dari satelit ke bumi (downlink). Kombinasi ini di tunjukkan sebagai band 4/6 GHz. Patut dicatat bahwa frekuensi uplink dan downlink berbeda. Sebuah 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.
Band 4/6 GHz berada dalam zona optimum 1 sampai 10GHz, namun menjadi penuh. Frekuensi-frekuensi lain pada rentang tersebut tidak tersedia karena interferensi juga beroperasi pada frekuensi-frekuensi itu, biasanya gelombang mikro terrestrial. Karenanya, band 12/14 lebih dikembangkan lagi (uplink:14 sampai 14,5 GHz ; downlink: 11,7 sampai a4,2 GHz). Pada band frekuensi ini, masalah-masalah mulai datang. Untuk itu, digunakan stasiun bumi penerima yang lebih kecil sekaligus lebih murah. Ini untuk mengantisipasi band ini juga menjadi penuh, dan penggunanya dirancang untuk band 19/29 GHz. (uplink 27,5 sampai 31.0 GHz; downlink: 17,7 sampai 21,2 GHz). Band ini mengalami masalah-masalah atenuansi yang lebih besar namun akan memungkinkan band yang lebih lebar (2500 MHz sampai 500 MHz).