Seminar Nasional Teknologi Berkelanjutan 2011 (SNATEK 2011)
ANALISIS PENGARUH JUMLAH LNB C-BAND DAN KU-BAND ANTENA PARABOLA TERHADAP PARAMETER C/N PADA DVB-S Wahyu Pamungkas,S.T.,M.T1 , Eka Wahyudi,S.T2, Siti Haniah3 Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi, Akatel Sandhy Putra Purwokerto Jl DI Panjaitan 128 Purwokerto Telp. (0281) 641629 E-mail:
[email protected],
[email protected]
ABSTRAKSI Sistem komunikasi satelit terdiri dari segmen bumi dan angkasa. Salah satu bagian dari segmen bumi adalah antena. Penggunaan antena parabola membutuhkan LNB yang berfungsi untuk mengumpulkan sinyal satelit yang diterima. Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, penggunaan dua band frekuensi secara bersamaan dalam satu piringan parabola dapat dilakukan dengan penggunaan dua tipe LNB berbeda yaitu KuBand dan C-Band. Penggunaan LNB lebih dari satu dengan band frekuensi yang berbeda pada satu piringan antena parabola berpengaruh terhadap parameter C/N dan quality. Parameter C/N dan quality dari channel diukur menggunakan TRIMAX SM 2200. Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, jumlah LNB C Band dan Ku Band yang dapat digunakan secara bersamaan dalam satu piringan antena adalah 3, yaitu 1 LNB Ku Band dan 2 LNB C Band. C/N dan quality yang diperoleh setelah adanya penggunaan 1 LNB Ku Band 2 LNB C Band cenderung menurun. Penurunan rata-rata dari channel Ku-Band yang dibandingkan sebesar 8.61% untuk nilai C/N dan 10.5% untuk nilai quality. Akan tetapi penurunan C/N dan quality ini tidak memberikan pengaruh terhadap gambar yang ditampilkan karena masih di atas threshold yaitu quality sebesar 28% dan C/N 5dB agar gambar dapat ditampilkan dengan jelas. Kata Kunci: Satelit, LNB, Ku-band, C-Band, C/N 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia sebagai sebuah negara kepulauan yang terdiri dari ribuan pulau yang luasnya besar dan kecil mempunyai karakteristik yang unik dalam penyebaran informasi yang merata ke semua penduduknya. Bagi masyarakat yang tinggal di daerah perkotaan atau yang sudah terjangkau oleh sistem komunikasi modern dan bersifat massal, maka hal tersebut tidak menjadi masalah yang berarti. Masih banyaknya daerah di Indonesia dengan sebaran penduduk yang tidak merata dan cenderung sedikit membuat banyak operator telekomunikasi yang enggan untuk memasarkan produknya secara maksimal pada daerah tersebut. Hal ini membuat keterbatasan informasi yang didapatkan penduduk di daerah tersebut, sehingga diperlukan satu sistem komunikasi yang dapat digunakan operator telekomunikasi dalam melayani masyarakat yang beragam, dapat melayani seluruh lapisan masyarakat di manapun berada. Untuk menjawab tantangan ini, sistem komunikasi satelit telah dipilih dan digunakan sejak tahun 1976 di Indonesia dengan meluncurkan Satelit Palapa yang menggunakan konsep Sistem Komunikasi Satelit Domestik (SKSD). Konsep SKSD ini menjawab beberapa permasalahan bagi penduduk yang berada di daerah terpencil dan belum menikmati beberapa layanan informasi khususnya adalah layanan siaran televisi.
Layanan siaran televisi yang dikembangkan sekarang dan dapat dinikmati oleh masyarakat telah beralih ke teknologi Digital Video BroadcastingSatellite (DVB-S). Digital Video Broadcasting (DVB) merupakan standar pengiriman siaran TV digital ke pengguna melalui jaringan broadcast. Salah satu standar dari DVB yaitu DVB-S. DVB-S adalah standar DVB yang menggunakan satelit sebagai media transmisinya. Dalam layanan DVB-S ini, semua masyarakat dapat menikmati siaran televisi yang terdapat dalam transponder satelit asalkan berada dalam wilayah cakupan (foot print) dari satelit tersebut. Wilayah cakupan satelit mempunyai karakteristik yang berbeda dengan wilayah cakupan sistem komunikasi lainya seperti wireline, selular ataupun Wi-Max. Salah satu keunggulan wilayah cakupan yang dimiliki satelit adalah mampu menjangkau wilayah yang luas dan bahkan 1/3 luas bumi dapat dijangkau menggunakan satu satelit GEO. Adanya konsep desa digital yang mampu menghadirkan berbagai layanan informasi dan komunikasi yang dapat digunakan secara maksimal oleh masyarakatnya sangat berkaitan erat dengan aplikasi teknologi DVB-S, khususnya dengan jumlah channel atau stasion televisi yang dapat dinikmati oleh masyarakat di desa digital tersebut. Masyarakat yang menggunakan teknologi DVB-S dapat menggunakan satu antena parabola dengan perangkat tambahan berupa Low Noise Block (LNB) dan Digital Set Top Box (STB) dengan pemilihan band frekuensi yang dapat dipilih.
Seminar Nasional Teknologi Berkelanjutan 2011 (SNATEK 2011)
Beberapa pilihan band frekuensi yang tersedia diantaranya adalah C-band dan juga Ku-band. Sebagian besar satelit yang menjangkau wilayah Indonesia dan negara tropis lainya mayoritas menggunakan C-band, namun sudah terdapat beberapa operator satelit yang mulai menggunakan Ku-band. Dalam penelitian ini, akan dilakukan analisis dari jumlah LNB C-band dan Ku-band terhadap parameter teknis C/N yang mempengaruhi kualitas gambar pada DVB-S di daerah Purwokerto. 2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Instrumen Penelitian Instrumen penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah antena parabola berdiameter 1,8 meter dengan tipe mesh, LNB C-band dan Ku-band, Digital STB, serta alat ukur C/N berupa Satelite Meter Trimax 2000. 2.2 Variabel Penelitian Beberapa variabel penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Antena parabola, Carrier to Noise Ratio, LNB, kanal televisi satelit dan signal quality factor (SQF). Pada dasarnya LNB adalah sebuah penerima sinyal satelit yang difokuskan dari pantulan antena dan memproses sinyal. Tipe LNB dibedakan berdasarkan band frekuensi yang digunakan. LNB C-Band memiliki satu buah Local Oscilator (LO). Frekuensi LO-nya adalah 5150 Mhz dengan input frekuensi dari satelit sebesar 3700–4200 Mhz. Berbeda dengan LNB C-Band, LNB Ku-Band mempunyai dua LO, dengan keluaran IF yaitu 950 – 1950 Mhz dan 1100 – 2050 MHz. LO pada LNB Ku-band bersifat universal, dimana pemilihan penggunaan LO didasarkan pada rentang frekuensi sinyal satelit yang masuk ke bagian mixer. Antena parabola adalah salah satu jenis antena yang digunakan untuk menerima sinyal satelit. Ada beberapa jenis antena parabola diantaranya yaitu antena prime focus, antena offset, cassegrain dan antena greogrian. Antena prime focus mempunyai tipe single reflector dan horn ditempatkan pada titik fokus. Antena offset memiliki single reflector dan mempunyai titik fokus yang tetap. Antena offset teridiri dari dua macam, yaitu antena offset prime focus dan antena offset cassegrain. Antena cassegrain mempunyai tipe dual reflector yang berbentuk paraboloid dan horn ditempatkan pada titik vertex serta mempunyai sub reflektor yang berbentuk hiperboloid. Antena greogrian mempunyai ciri-ciri yang sama dengan antena caasegrain. Perbedaanya yaitu memiliki bentuk sub reflektor ellipsoidal 2.3 Desain Penelitian Dalam penelitian ini, satelit yang digunakan yaitu NSS 6 untuk Ku-Band serta Asiasat 5 dan Asiasat 3S untuk C-Band. Satelit NSS 6 terletak pada koordinat 95oE, Asiasat 5 pada 101oE dan Asiasat 3S terletak pada koordinat 105.5oE. Semua
siaran yang digunakan dalam satelit tersebut diambil yang bersifat Free To Air (FTA). Penentuan satelit yang digunakan didasarkan pada footprint satelit tersebut. Satelit yang disebutkan di atas mempunyai footprint yang mencakup daerah di Indonesia khususnya daerah Purwokerto. Untuk mengetahui apakah daerah peletakan antena tercakup oleh pancaran sinyal satelit atau tidak, digunakan link internet http://satbeams.com dengan memilih menu footprint. Ini Jika digambarkan dalam sebuah gambar ilistrasi maka posisi lokasi ketiga satelit tersebut dilihat dari wilayah Kota Purwokerto adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Ilustrasi posisi ketiga satelit dilihat dari Purwokerto Dengan melihat ilustrasi posisi ketiga satelit yang dilihat dari kota purwokerto maka dapat dirancang penempatan posisi LNB pada antena parabola sebagai berikut:
Gambar 2. Ilustrasi posisi LNB untuk 1 C-band dan 1 Ku-band Gambar 2 menunjukan ilustrasi penempatan LNB untuk 1 C-band dan 1 Ku-band. Dengan ilustrasi seperti gambar 2 tersebut selanjutnya akan diukur nilai dari C/N untuk masing-masing kanal televisi yang akan diamati. Pada percobaan menggunakan ilustrasi gambar 2 tersebut, kanal televisi yang diamati adalah TCCTV, BoxFilm, ASTV News I pada satelit NSS6, dan JSC Global, Al-Jazeera, RTPi pada satelit Asiasat 5. Selanjutnya, semua kanal tersebut akan diukur nilai C/N nya dan dibandingkan kualitas penerimaan gambar pada masing-masing kanal televisi. Desain penelitian kedua adalah dengan menggunakan 1 LNB Ku-band dan 2 LNB C-band dalam satu antena parabola yang sama. Dalam desain penelitian kali ini menambahkan satu satelit C-band dari desain pertama yaitu Satelit Asiasat 3S. Posisi dari ketiga LNB yang digunakan dalam desain penelitian kali ini adalah sebagai berikut:
Seminar Nasional Teknologi Berkelanjutan 2011 (SNATEK 2011)
Gambar 3. Ilustrasi posisi LNB untuk 2 C-band dan 1 Ku-band Dengan desain seperti di atas maka langkah berikutnya yang dilakukan adalah mengukur nilai C/N untuk setiap kanal televisi yang sudah ditentukan. Untuk kanal televisi dari satelit C-band tambahan yaitu Asiasat 3s ditentukan yaitu AlJazeera, Lotus dan Zahara. Dalam mengukur semua nilai C/N posisi antena parabola tidak berubah dan hanya menambahkan LNB sesuai dengan desain penelitian di atas, dan alat ukur yang digunakan untuk mengukur nilai C/N kanal televisi menggunakan Satelit Meter Trimax 2000. 3. HASIL PENELITIAN 3.1 Pengujian 1 LNB-Ku Band Tabel 1. Hasil Pengukuran 1 LNB Ku-Band C/N Strength Quality No Satelit Channel (dB) (%) (%) TCCTV 10 72 71 NSS6 BOX 1 (95 FILM 10 72 71 BT) ASTV News 1 10 70 67 Tabel 1 di atas menunjukan hasil pengukuran menggunakan Satelite Meter Trimax 2000, menunjukan besarnya C/N dan quality channel KuBand yang diperoleh dari penggunaan 1 LNB KuBand pada satu piringan antena parabola. Nilai C/N dan kualitas yang diperoleh mencapai 10 dB dan 71%. Hasil ini merupakan hasil awal dan belum dibandingkan dengan kanal televisi lain yang berasal dari satelit lainya. Hasil gambar yang diperoleh dari masing-masing kanal televisi yang diamati dalam tabel 1 di atas adalah dalam kategori baik tanpa flickerdan gangguan apapun. 3.2 Pengujian 1 LNB Ku-band dan 1 LNB Cband Tabel 2. Hasil Pengukuran 1 LNB C-Band dan Ku-Band C/N Strength Quality No Satelit Channel (dB) (%) (%)
1
2
NSS6 (95o BT)
Asiasat 5 (101o BT)
TCCTV BOX FILM ASTV News 1 JSC Global Aljazeera Cha
10
71
66
10
71
66
9
71
65
7
76
49
RTPi
6
74
38
8
78
52
Penggunaan 2 LNB dalam satu piringan antena parabola menyebabkan penurunan nilai C/N dan quality yang diperoleh pada channel Ku-Band. Pada nilai C/N terlihat bahwa terdapat degradasi nilai yang cukup signifikan yaitu dari nilai 10 dB sampai dengan 6 dB. Penurunan nilai yang hampir 40% ini
juga dapat dilihat pada nilai Quality Signal yang akan menurun sesuai dengan C/N nya. Penurunan Quality Signal hampir mencapai 45 % dari nilai asalnya. Kanal televisi yang mendapatkan nilai C/N tertinggi diasumsikan mendapat pantulan sinyal yang paling besar dari antena parabola yang digunakan. Dan sebaliknya, kanal televisi yang mendapat C/N paling kecil diasumsikan mendapatkan sinyal paling kecil dari pantulan antena parabola yang digunakan. Namun meskipun degradasi C/N dan Quality Signal cukup besar hal ini tidak berpengaruh ke dalam tampilan siaran dari kanal televisi yang diamati. Semua kanal televisi yang diamati dalam tampilan baik, tanpa flickerdan noise yang muncul dalam waktu pengamatan.
Gambar 4. Diagram Perbandingan nilai C/N (dB) 3.3
Pengujian 1 LNB Ku-band dan 2 LNB Cband
Dalam menguji siaran satelit yang digunakan ketika terdapat 3 LNB yang terpasang dalam satu antena parabola maka dapat diasumsikan bahwa semakin banyak jumlah LNB yang dapat dipasang dan digunakan untuk menerima siaran satelit, maka semakin banyak kanal televisi yang dapat dinikmati masyarakat di daerah terserbut. Tabel 3. Hasil Pengukuran 2 LNB C-Band dan 1 LNB Ku-Band C/N Strength Quality Satelit Channel (dB) (%) (%) NSS6 (95 BT) Asisat 5 (101 BT) Asiasat 3S (105.5 BT)
TCCTV
7
70
49
BOX FILM ASTV News 1
7
70
49
7
69
48
JSC Global Al Jazeera Cha
10
77
67
9
78
63
RTPi Al Jazeera In
9
78
64
8
79
54
Lotus 7 79 45 Sahara NAT 8 77 60 Dari hasil pengukuran yang dilakukan pada semua kanal yang diamati pada 3 satelit yang dijadikan instrumen penelitian dapat dilihat bahwa
Seminar Nasional Teknologi Berkelanjutan 2011 (SNATEK 2011)
Quality (%)
degradasi nilai C/N tidak begitu besar dibandingkan tabel 2. Hal ini disebabkan antena dipointing pada satelit yang berada di tengah yaitu Asiasat 5 sehingga dapat diketahui nilai C/N kanal televisi dari satelit Asiasat 5 adalah paling besar, sementara kanal televisi dari satelit di sebelahnya yaitu NSS6 dan Asiasat secara nilai akan lebih kecil. Hasil pengamatan terhadap kualitas gambar yang diperoleh tidak menunjukan perubahan kualitas gambar yang terjadi. Gambar siaran televisi tidak mengalami gangguan noise maupun flickerakibat penambahan jumlah LNB dalam satu antena parabola. Perbandingan kualitas yang diperoleh masingmasing channel untuk ketiga satelit yang digunakan pada saat penggunaan 3 LNB secara bersamaan yaitu 1 LNB Ku-Band dan 2 LNB C-Band dapat dilihat pada gambar 5. Seperti pada perolehan nilai C/N, nilai quality terbesar juga diperoleh dari satelit Asiasat 5 yaitu 67% pada channel JSC Global. 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Σ /
100% (2)
Sehingga, berdasarkan data pada Tabel 3dengan menggunakan persamaan 1 penurunan rata-rata C/N dari setiap channel yang dibandingkan yaitu: Channel ASTV News 1 #$%&'('&)*+, . -
"
= = 0.0998 / Channel BOX FILM #$%&$%('&)*+, . -
"
= 0.0792 = / Channel TCCTV #$%&$%('&')*+, . -
"
= 0.0792 / Maka, dengan menggunakan persamaan 2 dapat dihitung rata-rata penurunan C/N pada channel NSS 6 yang dibandingkan yaitu sebesar: Rata-rata penurunan C/N =
0.0998 + 0.0792 + 0.0792 100% 3 = 8.61%
Asia One TCCTV ASTV News1 JSC Global Libiya TV RTPi Nama Channel
Al Jazeera In
Gambar 5. Diagram Perbandingan nilai Signal Quality Perbandingan C/N yang diperoleh siaran KuBand satelit NSS 6 dari setiap penggunaan jumlah LNB yang berbeda dapat dilihat pada tabel 3. Berdasarkan tabel tersebut diketahui bahwa terjadi penurunan nilai C/N. Secara matematik penurunan rata-rata C/N dari setiap channel yang dibandingkan dapat dihitung menggunakan rumus di bawah ini. Rata-rata penurunan C/N setiap channel =
=
∆∆⁄ ∆ ⁄
(1)
1 = selisih C/N pada penggunaan 1 Ku-Band dengan 1 Ku-Band 1 C-Band 2 = selisih C/N pada penggunaan 1 Ku-Band 1 CBand dengan 1 Ku-Band 2 C-Band C/N max = nilai C/N maksimal yang diperoleh dari hasil pengujian (Tabel 3). Rata-rata penurunan C/N adalah:
4. KESIMPULAN A. Pointing antena parabola dengan menggunakan dua band frekuensi yang berbeda yaitu C-Band dan Ku-Band dapat digunakan dalam satu antena. Jumlah LNB yang dapat digunakan adalah 3 LNB, yaitu 2 LNB C-Band dan 1 LNB Ku-Band. LNB C-Band yang digunakan dipointing ke satelit Asiasat 5 (101o BT) dan Asiasat 3S (105.5o BT) dan LNB Ku-Band dipointing ke NSS 6 (95o). Sampai pada saat ini, daerah Purwokerto mendapat cakupan sinyal satelit Free to Air (FTA) siaran Ku-Band hanya dari satu satelit yaitu NSS 6 (95o BT). B. Data C/N dan quality yang diperoleh dari hasil eksperimen untuk channel Ku-Band dengan adanya penambahan LNB C-Band pada satu piringan antenna parabola cenderung mengalami penurunan. Rata-rata penurunan dari semua channel yang dibandingkan yaitu sebesar 8.61% dari nilai maksimum C/N yang diperoleh. C. Semakin banyak jumlah LNB pada suatu piringan antena parabola, semakin banyak satelit yang sinyalnya dapat tertangkap antena. Akan tetapi mempengaruhi besarnya sinyal yang diterima oleh suatu LNB, karena LNB yang lain menjadi penghalang. Akibatnya apa terjadi penurunan nilai C/N yang diterima. D. Data yang diperoleh menunjukan penurunan pada C/N dan quality namun tidak memberikan pengaruh pada gambar yang ditampilkan, karena C/N dan quality yang diperoleh di atas batas threshold. Threshold yang diijinkan yaitu sebesar 28% untuk quality dan 5dB untuk nilai C/N.
Seminar Nasional Teknologi Berkelanjutan 2011 (SNATEK 2011)
PUSTAKA Bousquet, Michael dan Maral Gerard.2002.Satellite Communication System.England: John Wiley & Sons Ltd. DVB Project Office.2011. Introduction to the DVB Project. DVB Project Office.2011.2nd Generation Satellite. Elbert, Bruce R. 2004. The Satellite Communication Applications Handbook.Boston: Artech House Inc. Katz, Randy H.1996.CS 294-7: Digital Modulation. Berkeley. Kolawole, Michael O.2002.Satellite Communication Engineering.New York: Marcel Dekker, Inc. Latifoso, Chlorid.2010. Pengaruh Penggabungan LNB C-Band dengan LNB Ku-Band Pada Antena Parabola Terhadap Parameter C/N Pada Aplikasi DVB-S.Purwokerto. Long, Mark E. 1999. The Digital Satellite TV Handbook. United States Of America: Mark Long Enterprises,Inc. Sugiyono.2009.Metode Penelitian Bisnis.Bandung:Alfabeta
