Ground Segment TEKNOLOGI VSAT UNTUK KOMUNIKASI MULTIMEDIA By Hasanuddin Sirait
Pendahuluan • Secara tradisional, pengembanganpengembanganpengembangan infrastruktur jaringan telekomunikasi selama ini menggunakan teknologi terrestrial, tetapi disadari bahwa penyebaran teknologi semacam itu memerlukan biaya investasi yang sangat tinggi dan waktu pengembangan yang lama. • Teknologi satelit dipandang sebagai salah satu teknologi yang sesuai untuk menyediakan solusi yang memadai.
lanjutan • Pada mulanya, komunikasi satelit membutuhkan antenaantena-antena besar dan hanya menghubungkan point to point. • Di Amerika pada awal 8080-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 (Very Small Aperture Terminal).
lanjutan • VSAT masuk pertama ke Indonesia tahun 1989 • • •
seiring dengan bermunculnya bankbank-bank swasta yang sangat membutuhkan sistem komunikasi online seperti ATM VSAT 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) 2 operator yang hanya melayani kalangan sendiri, Dwi Mitra (kelompok Garuda Indonesia) dan BMG (Badan Meteorologi dan Geofisika).
lanjutan
• Kini teknologi VSAT mengarah kepada
terminal jaringan terpadu, dan jaringan multimedia. • Kemampuan VSAT dalam transfer data, suara dan video sangat bagus karena bandwidth yang lebar. • Dengan demikian, VSAT akan ditantang untuk melewatkan trafik yang bersifat hybrid, yang terdiri atas kombinasi berbagai macam trafik yang sifatnya amat berbeda satu dengan lain.
Pengertian • VSAT merupakan terminal satelit (dikenal sebagai Stasiun Bumi Kecil) dengan diameter antena yang kecil, berukuran antara 0,6 – 4,5 meter. • Alat ini digunakan untuk komunikasi satu arah atau secara interaktif via satelit dalam suatu jaringan yang dihubungkan dengan hub sistem atau tanpa hub sistem.
Antena VSAT
Peralatan VSAT • Peralatan VSAT terdiri dari 2 yaitu: Outdoor Unit (ODU) yang terdiri dari: antena, radio frequency transceiver (RFT), solid state power amplifier (SSPA), low noise amplifier (LNA), power supply Indoor Unit (IDU) yang terdiri dari: modem dan multiplexer
A. Antenna
• Antena adalah perangkat outdoor yang berfungsi untuk memancarkan dan menerima gelombang radio RF. Antena yang dipakai dalam komunikasi satelit/VSAT yaitu dengan antena parabola.
lanjutan • Antena terdiri dari: Main Reflector Sub Reflector. Feed Horn
• Main reflector berfungsi untuk memantulkan
•
•
sinyal yang datang dari satelit menuju satu titik fokus (sub reflektor) serta memantulkan sinyal yang dipancarkan dari titik fokus menuju satelit agar diperoleh gain yang cukup besar. Sub reflector berfungsi untuk memantulkan kembali sinyal dari main reflektor menuju titik api (feed horn) dan sebaliknya memantulkan sinyal dari titik api (feed horn) menuju ke main reflektor. Feedhorn pada sisi penerima bagian ini berfungsi untuk menangkap sinyal dari sub reflektor untuk diteruskan ke LNA sebaliknya pada sisi pemancar berfungsi melepaskan sinyal dari HPA, dalam VSAT dikenal dengan SSPA dipancarkan ke sub reflektor selanjutnya dipancarkan ke satelit.
Jenis – jenis antena parabola yang digunakan dalam komunikasi VSAT 1. Antena Parabola Focal Point Pada antena jenis ini horn ditempatkan pada titik fokus parabola.
lanjutan 2. Antena Cassegrain Pada antena ini titik fokus main reflector dengan titik fokus sub reflector berimpit dalam satu titik.
lanjutan 3. Antena Gregorian Pada antena jenis ini titik fokus main reflektor dan titik fokus sub reflektor berimpit dalam satu titik.
lanjutan 4. Antena Offset Parabola • Terdiri dari dua jenis yaitu: – Antena Offset Parabola Focal Point (Prime Focus)
lanjutan - Antena Offset Parabola Cassegrain
Diameter Antena • Diameter antena berhubungan dengan kecepatan pengaksesan data, semakin besar diameter antena, akan semakin cepat kecepatannya mengakses data. • Berikut jenisjenis-jenis antena yang diperoleh dari situs www.mainsat.com
Antena berdiameter 3.8 meter Antena Comtech berdiameter 3.5 meter Antena Comtech FlyFly-Away berdiameter 2.4 meter
Antena berdiameter 3.8 meter • Antena 3.8 meter ini merupakan antena yang cocok untuk teknologi VSAT untuk ditempatkan di hub atau di site yang membutuhkan kapasitas yang besar. Antena satelit khusus ini memungkinkan hubungan internet menggunakan teknologi TDMA dan DAMA.
Antena Comtech berdiameter 3.5 meter • Antena ini digunakan di hub atau di site yang mengandalkan solusi pelayanan murah. Antena satelit khusus ini memungkinkan hubungan IP menggunakan teknologi TDMA dan DAMA.
Antena Comtech FlyFly-Away berdiameter 2.4 meter
• Merupakan antena yang benarbenar-benar menggunakan sistem “Fly“Fly-Away”. Antena ini dirancang khusus agar memungkinkan transportasi penerbangan komersial dapat diawasi bagasinya sesuai standar. Sistem ini memungkinkan penginstalasiannya kurang dari satu jam tanpa peralatan khusus. Antena satelit khusus ini memungkinkan hubungan IP menggunakan teknologi TDMA dan DAMA.
B. Radio Frequency Transceiver (RFT) • Perangkat ini dikemas dalam satu kemasan tetapi memiliki dua fungsi yaitu: sebagai up converter Berfungsi untuk mengkonversi sinyal IF dengan frekuensi center sebesar 70 MHz menjadi sinyal RF Up link (5,925 – 6,425 GHz). sebagai down converter. Berfungsi untuk mengkonversi sinyal RF Down link ( 3,7 MHz – 4,2 MHz) menjadi sinyal IF dengan frekuensi center sebesar 70 MHz.
lanjutan
Sinyal IF Dari Modem
Sinyal RF Dari LNA
Up Converter
Down Converter
Sinyal RF ke SSPA
Sinyal IF ke Modem
C. Solid State Power Amplifier (SSPA) • SSPA adalah penguat akhir dari sinyal RF sebelum dipancarkan ke satelit melalui antena VSAT. Input dari SSPA adalah sinyal RF dari Up Converter dengan daya rendah sehingga setelah dikuatkan oleh SSPA sinyal RF tersebut mempunyai daya yang cukup untuk diberikan ke antena. Selanjutnya dapat dipancarkan ke satelit.
D. Low Noise Amplifier (LNA) • LNA adalah suatu penguat pada arah terima yang berfungsi untuk memperkuat sinyal yang diterima dari antena VSAT. LNA harus ditempatkan sedekat mungkin dengan antena, hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan G/T lebih baik.
E. Power Supply • Power Supply berfungsi sebagai suatu unit yang dapat mencatu daya listrik ke unit lain, yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC, dan menjaga agar tegangan output konstan dalam batasbatasbatas tertentu.
Interkoneksi BlokBlok-blok Diagram ODU LNA IF IN
RF IN
RF OUT RFT IN
IF OUT
RFT AC IN RFT
PSU SSPA
DC IN RF OUT
RF IN
SSPA RF OUT DC IN
Indoor Unit (IDU) • Modem Modem merupakan perangkat indoor yang berfungsi sebagai modulator dan demodulator. Teknik modulasi yang digunakan yaitu modulasi dengan sistem Phase Shift Keying (PSK). • Multiplexer Multiplexer berapada pada sisi transmitter, mengumpulkan beberapa kanal menjadi sebuah kanal, sedangkan demultiplexer berada pada sisi penerima dimana satu kanal dipecah menjadi beberapa kanal.
Satelit
Blok diagram sistem komunikasi VSAT
POWER SUPPLY
MODULATOR
RFT
SSPA
DEMODULATOR LNA
POWER SUPPLY
MODULATOR
RFT
SSPA
DEMODULATOR LNA
Alokasi Frekuensi pada VSAT
lanjutan
Konfigurasi Jaringan VSAT • Konfigurasi Point to Point
Konfigurasi Point to Multipoint
Konfigurasi Mesh
Konfigurasi Star
Teknologi VSAT • Single Carrier Carrier Per Channel Channel (SCPC) Pada sistem SCPC, data user ditransmisikan ke satelit secara kontinu dalam satu sinyal carrier. Sinyal satelit diterima di satu lokasi (untuk sistem point to point) atau di banyak lokasi (untuk sistem broadcast), tanpa melaui hub yang menghubungkan sitesite-site tersebut. Istilah SCPC didapatkan dari teknologi transmisi analog lama, dimana sebuah kanal satelit hanya dapat membawa satu carrier data. dengan teknologi digital yang ada saat ini, SCPC dapat dioperasikan menjadi MCPC dimana beberapa carrier dimultiplex menjadi sekumpulan data digital
Time Division Multiplexing/ Time Division Multiple Access (TDM/TDMA) TDMA adalah penggunaan secara bersama – sama sebuah band frekuensi transponder satelit oleh beberapa sinyal carrier, dimana setiap carrier akan menduduki band frekuensi yang sama pada waktu yang berlainan secara berurutan (antrian) waktunya
FDMA (Frequency Division Multiple Access) FDMA adalah penggunaan secara bersama - sama sebuah band frekuensi transponder satelit oleh beberapa sinyal carrier, dimana setiap carrier akan menduduki band tertentu tanpa terjadi tumpang tindih satu
CDMA (Code Division Multiple Access) CDMA adalah penggunaan secara bersama--sama sebuah bersama band frekuensi transponder satelit oleh beberapa sinyal carrier, dimana setiap carrier akan menduduki frekuensi yang sama pada waktu yang bersamaan (paralel).
DAMA (Demand Assignment Multiple Access) • Pada DAMA, kanal secara otomatis dipilih dan disambungkan saat proses panggilan berlangsung. Dengan sistem ini secara substansial meningkatkan efisiensi transponder satelit.
Aplikasi VSAT • Aplikasi VSAT Receive Only Stock market & other news broadcasting Training dan distance learning Distribution financial trends & analysis Memperkenalkan produk baru pada lokasi pasar yang terpisah secara geografis Update data pasar, berita, dan katalog (harga) Distribute video or TV programs Distribute music ke toko & area publik Relay iklan ke papan elektronik di toko retail
Aplikasi VSAT Transmit/Receive • • • • • • • • • • • • •
Transaksi interaktif berbasis komputer Internet Video Teleconferencing Database inquiries Bank transactions, ATM Sistem reservasi Distributed remote process control and telemetry Komunikasi suara dan VoIP Layanan darurat Transfer dana elektronik pada PointPoint-ofof-Sale E-mail Medical data transfer Sales monitoring & stock control
Aplikasi VSAT untuk Jaringan Interaktif • • • • • • • • • •
Komunikasi via komputer Sistem reservasi Permintaan database Billing systems Transfer data file Electronic mail Video conferencing Transaksi point of sale Pengecekan dan verifikasi kartu kredit Stock control and management
Aplikasi SCPC VSAT • Akses dengan kecepatan tinggi ke jaringan IP • • • • • • • •
(internet) Otorisasi kredit PABX extensions Inventory management Supports true multimedia capabilities-capabilities--voice, voice, data, fax and ee-mail Akses ke lokasi terpencil di mana tidak terdapat jaringan penghubung highhigh-speed terrestrial digital Policy and account management Metode untuk PTT bypass atau infrastruktur lokal Jaringan penghubung WAN
Perusahaan Pengguna VSAT • Pertambangan dan energi (minyak, emas dll.) • • • • • • •
yang berada di daerah terpencil Toko obat (apotik), supermarkets, kesehatan (rumah sakit) Perusahaan manufaktur, hubungan site plant ke head office Kurir, hotel, travel agents, car rental, food manufacturers Dealer kendaraan bermotor, bengkel dan pom bensin Bank, asuransi, lembaga keuangan lainnya Lembaga pemerintahan ISP, Warnet dll.
VSAT Multimedia • Definisi umum: Suatu layanan komunikasi informasi yang
canggih, komplit, bisa menyediakan segala informasi yang kita butuhkan, dan tentu saja menarik dan nyaman digunakan Semua yang berhubungan dengan informasi mulai dari yang sekedar untuk hiburan hingga yang paling serius entah itu berupa video, suara (voice), maupun data dapat dinikmati dalam satu kemasan layanan
lanjutan • Multimedia secara sederhana dapat dijelaskan •
•
dengan analogi berbelanja Secara teknis multimedia bisa didefinisikan sebagai suatu sistem yang mengeksploitasi perangkat komputer untuk mengolah informasi baik itu video, citra diam (still picture), grafik, teks, suara, maupun data dan menampilkannya dalam satu layanan yang simultan. Intel, produsen chip nomor wahid di dunia, memperkenalkan prosesor MMX (Multimedia (Multimedia Extension)) yang mengintegrasikan kemampuan Extension pengolahan citra dan suara dalam sebuah chip.
lanjutan • Layanan multimedia melalui jaringan dalam prakteknya sering
berupa layanan pada intranet dan internet. • Sifat alamiah trafik (aliran data) aplikasi intranet/internet adalah asimetrik, dimana data berukuran kecil ke arah jaringan (upstream) dan berukuran besar dari arah jaringan/ ke arah terminal pemakai (dowmstream). • Contoh saat kita hendak menuju suatu situs Web dalam internet. Dengan salah satu browser yang kita pakai, sejumlah data berukuran kecil yang berisi informasi alamat site yang hendak kita tuju dan beberapa data tambahan lain dikirim. Tak lama kemudian dari arah jaringan, sejumlah data berukuran besar, yaitu halaman Web yang kita minta, mengalir. Sifat trafik yang seperti ini ternyata sangat sesuai dengan sifat data pada VSAT.
• Dalam sistem VSAT, konfigurasi yang paling populer adalah Star Star.. Dalam konfigurasi ini sebuah stasiun hub berhubungan dengan banyak remote site yang tersebar di banyak lokasi. Besarnya bandwidth inbound link (link dari remote ke hub) berkisar antara 3232-256 kbps. Sedangkan outboundnya (dari hub ke remote) antara 128128-512 kbps.
lanjutan
lanjutan • Pemanfaatan VSAT untuk videoconference dapat dikembangkan dengan bantuan proses kompresi data, misalnya dengan MPEGMPEG-1 maupun MPEGMPEG-2. Uji coba yang dilakukan PT. CSM menunjukkan bahwa rate sebesar 128 kbps sudah cukup baik untuk melewatkan data video. Pergerakan gambar tidak patahpatah-patah walaupun terasa sedikit lambat. Sedangkan untuk proses pengolahan suaranya dapat menggunakan metode PCM atau ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) yang mampu mengmeng-kompres suara menjadi sebesar 32 kbps atau bahkan lebih kecil lagi.
lanjutan • Satu Satu--satunya hambatan teknis yang telah menjadi 'bawaan lahir' sistem komunikasi satelit adalah delay. • Perjalanan sinyal ke angkasa sejauh 2 kali 36.000 km (untuk satelit GEO) menyebabkan tundaan sebesar 1/4 detik. • Padahal tundaan sangat berpengaruh pada layanan multimedia yang bersifat real time, semisal video dan audio berkualitas tinggi. Gambar pada citra video bisa tampak patahpatah-patah dan pergerakannnya kasar jika delay tidak teratasi. Selain itu delay menyebabkan terjadinya skew, yaitu ketidaksinkronan antara gerakan bibir orang yang tampak di layar dengan suara yang diucapkannya. • Kekurangan ini dapat diatasi dengan teknik yang disebut spoofing protokol (semacam proses emulasi kecepatan). Meskipun tidak menghilangkan sama sekali efek delay, paling tidak teknik ini dapat meminimalkan efek delay hingga ke tingkat yang bisa ditoleransi.
Satelit Direct To Home (DTH) • Teknologi Direct To Home (DTH) adalah
•
infrastruktur TV Link untuk mengirimkan beratusberatusratus program langsung ke rumahrumah-rumah melalui jaringan satelit. Pengiriman program dalam sistem DTH menggunakan teknologi kompresi video digital, misalnya berbasis program MPEGMPEG-2/3 dengan kecepatan data bervariasi dari 1,5 sampai 6 Mbps per channel. Pada sisi penerimaan, para pelanggan dilengkapi dengan antena parabola kecil (berdiameter 60 - 180 cm), boks antarmuka (receiver dan decoder) ke pesawat penerima TV, serta kartu pintar (smart card) yang berkemampuan untuk mengakses sistem.
Satellite News Gathering (SNG) • Pelayanan SNG ini menyediakan pada para pelanggannya
•
•
seperti perusahaanperusahaan-perusahaan penyiaran TV, pemerintah, untuk memiliki kemampuan yang mobile dalam meliput program--program outdoor dan siaran langsung TV (acara program berita dan olahraga) maupun untuk memanfaatkan fasilitas--fasilitas komunikasi pada kondisi bencana atau fasilitas darurat. Dalam mengirimkan pelayananpelayanan-pelayanan SNG, operatoroperatoroperator satelit dengan cara sederhana menyediakan stasiun bumi portable atau mobile dengan kemampuan sistem audio, percakapan telepon dan video. Satelit--satelit dengan frekuensi Satelit frekuensi--frekuensi pita Ku atau Ka memiliki karakteristik yang fleksibel dan portabel disebabkan karena ukuran terminal VSAT mobile nya relatif kecil dan sederhana.
Satellite Video conferencing • Video conferencing adalah penggunaan peralatan audio dan video untuk menyelenggarakan konferensi dengan orang--orang yang berada pada lokasi orang berbeda.
DVB (Digital Video Broadcasting) • DVB adalah sejumlah standar yang mendefinisikan digital
•
broadcasting menggunakan satelit, kabel, dan infratsruktur teresterial untuk mentransmisikan siaran TV digital hingga ke endend-user. DVB dapat memanfaatkan penggunaan bandwidth secara lebih efisien. Satu transponder satelit yang biasanya hanya dapat digunakan untuk satu program TV analog, dengan menggunakan DVB dapat digunakan untuk menyiarkan 8 kanal TV digital.
lanjutan • Teknik kompresi yang digunakan dalam DVB • • • •
adalah MPEGMPEG-2 MPEG--2 mampu mereduksi sinyal tunggal 166 MPEG Mbit menjadi hanya 5 Mbit Dua format TV digital yang menggunakan kompresi MPEGMPEG-2 adalah SDTV dan HDTV Kualitas gambar dan suara SDTV setara dengan DVD Sedangkan program HDTV menyediakan 5 kali lebih banyak kapasitas informasi daripada SDTV, namun dengan kualitas gambar yang lebih rendah, setara dengan film bioskop.
Sekian Terima Kasih Atas Perhatiannya
