TUGAS AKHIR PERANCANGAN KALKULATOR UNTUK MENGHITUNG LINK BUDGET KOMUNIKASI VSAT POINT TO POINT
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh : MUHAMMAD ADINATA SEMBIRING NIM : 040402052
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Perancangan kalkulator untuk menghitung link budget konunikasi VSAT point to point dapat dirancang menggunakan beberapa software, salah satunya java. Dalam Tugas Akhir ini, penulis merancang kalkulator menggunakan bahasa pemrograman java untuk menampilkan kalkulator link budget. Kalkulator tersebut dirancang untuk mempermudah perhitungan link budget. Parameter-parameter link budget yang akan dihitung dipengaruhi oleh paramater up-link dan down-link. Dimana nilai masukan parameter yang tidak dihitung ditentukan berdasarkan standart C-band. Kemudian dikalkulasi, maka akan diperoleh nilai parameter C/N up-link, C/N down-link, dan C/N total. Berdasarkan pemrograman yang telah dibuat, maka kalkulator siap untuk ditampilkan dan diuji. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa kalkulasi menggunakan kalkulator lebih efisien dibandingkan kalkulasi secara manual.
.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur Penulis panjatkan kepada Allah S.W.T, atas berkat dan rahmatNya sehingga penulis diberikan kemampuan untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Tugas Akhir ini berjudul: “Perancangan Kalkulator Untuk Menghitung Link Butget Komunikasi VSAT Point to Point“. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penulis menyampaikan rasa hormat, bangga, dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orangtua saya, Ayahanda Serta Sembiring dan Ibunda Sinek Br Bangun yang telah tiada, yang telah membesarkan, mendidik dan selalu mendoakan saya, serta rasa sayang kepada saudara-saudara saya Asminah, Ismah dan Aprina. Dalam kesempatan ini juga penulis menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Arman Sani,MT, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, yang dengan ikhlas dan sabar memberikan masukan, dukungan, bimbingan dan motivasi dalam penulisan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Ir. Satria Ginting, selaku Dosen Wali selama saya mengikuti perkuliahan.
.
Universitas Sumatera Utara
3. Bapak
Prof.Dr.Ir.Usman
Baafai,
selaku
pelaksana
harian
Ketua
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 4. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 5. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan bekal ilmu kepada saya selama mengikuti perkuliahan. 6. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara. 7. Terimakasih kepada teman-teman seperjuangan Angkatan 2004, Didik, Sabri, Juliana, Bismo, Michael Jackson, Immanuel, Hana, Roy (Man!!), Dedi, Ojak, Irwanto, Sutrisno, Josua, Adyanto,The Batzz, Juan Spy, Juan Khan, Agus P.P, Alex Master, Wau!!, Fauzan, Luthfi, Daus, Salman, Rozi dan seluruh teman-teman yang belum disebutkan. “You Never Walk Alone“ dan khusus kepada adinda tersayang Siti Zakiyah Barus, SE. 8. Terimakasih kepada Bik Lian dan suami, Bik Juli dan suami, Bik Inah dan suami, Bang Yunus dan Dedek, dan juga Sandi, yang sudah memberikan perhatian selama saya tinggal dan kuliah di Medan. 9. Teman-teman mahasiswa dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih sangat jauh dari sempurna, baik dari segi materi maupun cara penyajiannya. Oleh karena itu,
.
Universitas Sumatera Utara
penulis siap menerima saran dan kritik dari pembaca yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis.
Medan,
Maret 2010 Penulis
Muhammad Adinata Sembiring
.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ………………………………………………………………….......i KATA PENGANTAR .........................................................................................ii DAFTAR ISI ........................................................................................................v DAFTAR GAMBAR .........................................................................................viii DAFTAR TABEL ...............................................................................................x
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah .....................................................................1 I.2 Rumusan Masalah …………………………………………………...2 I.3 Tujuan Penulisan ………………………………………………….....3 I.4 Batasan Masalah ……………………………………………………..3 I.5 Metode Penulisan ……………………………………………………4 I.6 Sistematika Penulisan .........................................................................4
BAB II SISTEM KOMUNIKASI VSAT 2.1 Umum ………………………………………………………………6 2.2 Dasar Sistem Komunikasi Satelit ......................................................6 2.2.1 Orbit Satelit ............................................................................7 2.2.2 Alokasi Frekuensi ...................................................................8 2.2.3 Prinsip Kerja Sistem Komunikasi Satelit ...............................9 2.2.4 Contoh Satelit ........................................................................11
.
Universitas Sumatera Utara
2.3 Arsitektur Sistem Komunikasi VSAT ..............................................12 2.4 Perhitungan Link ( Link Budget ) ………………………………….13 2.4.1 Effective Isotropic Radiated Power ( EIRP ) ………………14 2.4.2 Penguatan Antena ( Antena Gain ) ………………………....16 2.4.3 Rugi Ruang Bebas ( Free Space Loss ) …………………….17 2.4.4 Rugi Atmosfer( Atmospheric Loss ) ………………………..19 2.4.5 Efek Hujan ( Rain Effect ) ………………………………….20 2.4.6 Rugi Tracking ( Tracking Loss ) ……………………………22 2.4.7 Pola Pancaran ……………………………………………….23 2.4.8 Derau Suhu Sistem ( System Noise Temperature ) …………25 2.4.9 Kepekaan Sistem ( Figure Of Merit ) ………………………26 2.4.10 Carrier to Noise …………………………………………….27 2.5 Metode Akses ……………………………………………………….28 2.5.1 Frequency Division Multiple Access ( FDMA ) ……………30 2.5.2 Time Division Multiple Access ( TDMA ) …………………..32 2.5.3 Code Division Multiple Access ( CDMA ) ………………….33 2.6 Konfigurasi Dan Spesifikasi Link .......................................................34 2.6.1 Persamaan Up-Link ................................................................34 2.6.2 Persamaan Down-Link ............................................................35 2.6.3 Persamaan Link Total .............................................................35
.
Universitas Sumatera Utara
BAB III PERANCANGAN DAN PEMROGRAMAN KALKULATOR 3.1 Perancangan Kalkulator ...................................................................36 3.2 Tahap-tahap Perancangan..................................................................36 3.3 Parameter-parameter Link ……………………………………….....37 3.4 Algoritma Pemrograman….………………………………………..37 3.5 Tampilan Kalkulator ………………………………........................40
BAB IV PENGUJIAN KALKULATOR LINK BUDGET KOMUNIKASI VSAT POINT TO POINT 4.1 Umum ……………………………………………………………..43 4.2 Pengujian Kalkulator.........................................................................43 4.2.1 Pengujian Kalkulator Up-Link .................................................43 4.2.2 Pengujian Kalkulator Down-Link …………………………….44 4.2.3 Pengujian Kalkulator Total Link ……………………………..45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ………………………………………………………..47 5.2 Saran ………………………………………………………………48 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C
.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Komunikasi Dua Station Bumi Melalui Satelit ...........................10
Gambar 2.2
Arsitektur Sistem Komunikasi VSAT ........................................ 12
Gambar 2.3
Komponen Antena Pemancar VSAT .......................................... 15
Gambar 2.4
Hubungan Antara Diameter Antena VSAT dengan Gain ........... 17
Gambar 2.5
Link Komunikasi VSAT ..............................................................17
Gambar 2.6
Grafik Hubungan Frekuensi dengan Rugi Ruang Bebas .............19
Gambar 2.7
Hubungan Atenuasi Hujan, Frekuensi, dan Curah Hujan ............22
Gambar 2.8
Pola Radiasi / Pancaran Antena Satelit ........................................24
Gambar 2.9
Half Power Bandwidth ………………………………………….24
Gambar 2.10 Hubungan Sudut Elevasi dengan Derau Suhu Antena .................26 Gambar 2.11 Grafik Hubungan Antara Diameter dengan G / T ........................27 Gambar 2.15 Susunan Dasar Transponder ……………………………………29 Gambar 2.16 Prinsip Metode Akses pada Sistem Komunikasi VSAT ……… 29 Gambar 2.17 Konsep FDMA pada Komunikasi VSAT ................................... 30 Gambar 2.18 Pembagian Frekuensi FDMA dengan guardband.........................31 Gambar 2.19 Konsep TDMA pada Komunikasi VSAT ....................................32 Gambar 2.20 Konsep CDMA pada Komunikasi VSAT (a) Spektrum Pembawa dari User (b) Spektrum Tersebar Uplink (c) Spektrum Akhir...............................................................................................33 Gambar 2.21 Konfigurasi Komunikasi VSAT Point to Point.............................. 34 Gambar 3.1
Flow chart Kalkulator Up-Link ...................................................38
.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2
Flow chart Kalkulator Down-Link......................................……...39
Gambar 3.3
Flow chart Kalkulator Total Link ……………………………....40
Gambar 3.4
Kalkulator Up-Link ................................................... ...................41
Gambar 3.5
Kalkulator Down-Link ......................... ………………………....41
Gambar 3.6
Kalkulator Total-Link ...................................................................42
Gambar 4.1
Hasil Pengujian Kalkulator Up-Link ……………………………44
Gambar 4.2
Hasil Pengujian Kalkulator Down-Link…………………….........44
Gambar 4.3
Hasil Pengujian Kalkulator Total Link...........................................45
.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Alokasi Band Frekuensi pada Komunikasi VSAT ……………….8
Tabel 2.2
Alokasi Link Frekuensi Komunikasi Satelit ..................................9
Tabel 2.3
Contoh Satelit di Indonesia ……………………………………..11
Tabel 2.4
Rugi Atmosfer dengan Sudut Elevasi 100 ....................................20
Tabel 2.5
Karakteristik Station Bumi C-Band dengan Efisiensi 70 % ........22
Tabel 2.6
Karakteristik Station Bumi Ku-Band dengan Efisiensi 60 % ......23
.
Universitas Sumatera Utara
