TUGAS BESAR KOMUNIKASI SATELIT

ABSTRAK

Makalah ini berisi desain dari ground model nano-satelit pengamat Bumi yang subsistem komunikasinya bekerja pada frekuensi S-Band. Ground model yang dibuat mengacu pada satelit GOLIAT yang memiliki ukuran sebesar 10 x 10 x 10 cm, berat satu kilogram, payload yang dibawa berupa kamera, dan daya yang dipancarkan sebesar 1 watt. Ground model satelit nano yang dibuat memiliki antena untuk transmisi berupa antena mikrostrip dengan ukuran 9,5 x 9,5 cm, frekuensi kerja 2,4 GHz, nilai parameter S11 sebesar -18,506 dB, VSWR sebesar 1,2695, dan gain sebesar 6,42 dB. Ground model yang dibuat menggunakan Seeeduino sebagai on-board computer, modul XBee untuk berkomunikasi, kamera VC0706, baterai lithium ion, solar panel, dan berbagai macam sensor. Perhitungan link budget pada jarak 300 km untuk ground model satelit nano yang dibuat yaitu Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) yang dimilikinya sebesar 36,42 dBm, daya terima -101,18 dBm, receive power dan noise ratio ( ) sebesar 107 dBHz, dan energy bit dan noise ratio sebesar 55,02 dB, sementara untuk satelit GOLIAT memiliki EIRP sebesar 32,2 dBm, daya terimanya sebesar -82 dBm, receive power dan noise ratio sebesar 126,18 dBHz, dan energy bit dan noise ratio sebesar 86,357 dB. Sehingga dapat disimpulkan bahwa desain dan implementasi ground model satelit nano dengan subsistem komunikasi S-band berhasil dilakukan, bahkan kinerjanya lebih baik dari satelit pembanding.

 

Kata kunci: ground model satelit nano, frekuensi 2,4 GHz, antena, seeeduino, XBee, link budget

LEMBAR :TUGAS BESAR KOMUNUKASI SATELIT 2019 [PDF]

MAKALAH ARSITEKTUR WiMAX

                                                                                                    BAB I

                                                                                         PENDAHULUAN

 Latar Belakang

Pada masa ini semakin pesatnya perkembangan dari sisi jasa pelayanan khsusunya dibagian komunikasi. Para ahli terus menerus mengembangkan alat,mengembangkan teori – teori yang dapat mendukung pelayanan yang akan dapat diberikan kepada masyarakat ataupun pelanggan agar dapat merasakan komunikasi jarak dekat maupun jarak jauh dapat dilakukan dengan mudah. Berbagai jenis tekonologi kian mulai berlomba-lomba dalam memberikan pelayanan yang terbaik salah satunya yaitu WiMAX (Worldwide Interoperabilitas for Microwave Access). Pada makalah ini akan dijelaskan pengertian dan keunggulan-keunggulan yang terdapat pada teknologi.

 Rumusan Masalah

  1. Apa Pengertian dari Teknologi WiMAX ?
  2. Bagaimana bentuk arsitektutr jaringan dari Teknologi WiMAX ?
  3. Apa itu IEE 802.16 ?
  4. Spektrum dan jenis frekuensi apa saja yang digunakan pada teknologi jaringan WiMAX ?

 Tujuan Penulisan

Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui :

  1. Pengertian dari teknologi WiMAX
  2. Arsitektur Jaringan WiMAX
  3. Standar IEE 802.16
  4. Spectrum dan jenis frekuensi yang digunakan.


 

                                                                                              BAB II

                                                                                   PEMBAHASAN

 WiMAX

Worldwide Interoperabilities for Microwave Access atau biasa di singkat dengan WiMAX adalah teknologi telekomunikasi nirkabel yang menyediakan transmisi data menggunakan berbagai mode transmisi, dari link point-to-multipoint untuk akses internet sepenuhnya portable dan mobile. Teknologi WiMAX menyediakan 70Mbps untuk kecepatan broadband tanpa membutuhkan kabel. Standar IEE 802.16 adalah dasar dari teknologi WiMAX yang biasanya disebut Broadband Wireless Access (BWA).  Forum WiMAX adalah tempat diciptakannya nama teknologi WiMAX tersebut pada bulan Juni 2001dengan bertujuan untuk meningkatkan kesesuaian dan interoperabilitas dari standar.

Teknologi WiMAX jika dibandingkan dengan  teknologi nirkabel seperti Wi-Fi maka lebih kebal terhadap gangguan, memungkinkan penggunaan bandwidth yang lebih efisien dan memungkin kecepatan data yang lebih tinggi jarak yang lebih jauh. Teknologi WiMAX juga lebih murah dibandingkan DSL kabel karena tidak perlu menempatkan kabel di sekitar area yang akan dihubungkan, yang merupakan investasi besar bagi provider. Jaraka lingkaran jangkauan dari teknologi WiMAX adalah sekitar 50 km.banyak orang/pelanggan yang tidak menerima sinyal yang cukup baik dipengaruhi oleh medan,cuaca dan bangunan. Hal ini dapat diminimalisir dengan menempatkan modem WiMAX di dekat jendela dan berbalik arah spesifik tertentu untuk penerimaan yang baik. . Sambungan WiMAX biasanya non-lineof-sight yang berarti bahwa pemancar dan penerima tidak perlu memiliki garis yang jelas antara mereka. Tapi versi line-of-sight ada, di mana kinerja dan stabilitas jauh lebih baik, karena ini tidak jauh dengan masalah yang terkait dengan medan dan bangunan

Arsitektur Komponen Dasar WiMAX

Base Station (BS)

Base Station (BS). BS adalah node yang logis menghubungkan perangkat pelanggan nirkabel ke jaringan operator. BS memelihara komunikasi dengan perangkat pelanggan dan mengatur akses ke jaringan operator. Sebuah BS terdiri dari unsur-unsur infrastruktur yang dibutuhkan untuk memungkinkan komunikasi nirkabel, yaitu, antena, transceiver, dan peralatan lainnya transmisi gelombang elektromagnetik. BSS biasanya tetap

Subscriber Station (SS).

SS adalah sebuah node nirkabel tetap. Sebuah SS biasanya berkomunikasi hanya dengan BSS, kecuali untuk operasi multi-hop jaringan relay. SSS tersedia di kedua model outdoor dan indoor.

Mobile Subscriber (MS).

Didefinisikan dalam IEEE 802.16e-2005, MSS adalah node wireless yang bekerja pada kecepatan kendaraan dan mendukung mode manajemen daya yang disempurnakan operasi. Perangkat MS biasanya kecil dan self-powered, misalnya, laptop, telepon selular, dan perangkat elektronik portabel.

Relay Station (RS).

Ditetapkan di 802.16j IEEE-2009, RSS SSS dikonfigurasi untuk meneruskan lalu lintas ke RSS lain, SSS, atau MSS dalam multi-hop Keamanan Zone

Arsitektur penyelenggaraan WiMAX Ada 3 skenario utama, yaitu:

Poin to point.

Pada topologi point to point digunakan untuk menghubungkan antara dua titik yaitu satu pengirim dan satu penerima. Topologi ini biasanya digunakan sebagai backhaul atau transfer dari titik sumber data ( data center, central office dan lain-lain ) ke titik penerima seperti base station penyebar atau juga repeater untuk didistribusikan menggunakan topologi point to multipoint ke sejumlah pelanggan. Pacaran fokus antara dua titik dan throughput radia akan lebih kuat daripada topologi point to multipoint sehingga jarak antara dua titik bisa sangat jauh. Namun demikian pada point to point harus memenuhi kriteria line of sight (terlihat tanpa adanya penghalang di antaranya).

Point to multipoint.

Topologi point to multipoint biasanya digunakan untuk melayani akses langsung ke pelanggan. Dalam topologi ini base station WiMAX melayani beberapa subscriber sekaligus. Kemampuan dari jumlah subscriber tergantung dari tipe QoS yang ditawarkan oleh operator. Ketika tiap subscriber mendapatkan bandwidth yang cukup besar, maka dapat disimpulkan bahwa kapasitas pengguna juga akan semakin berkurang dan sebaliknya bila bandwidth yang dialokasikan semakin sedikit, maka kapasitasnya akan semakin besar. Jaringan point to multipoint ada yang mampu membentuk jaringan yang baik walapun diantaranya terdapat penghalang (non line of sight). Teknologi yang digunakan adalah OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Memanfaatkan penghalang (obstacle) sebagai media pemantul sinyal OFDM yang mempunyai banyak pembawa (multi-carrier) sampai ke tujuan. Sehingga sinyal yang datang dari berbagai arah pantulan sampai di sisi penerima dibuat saling memperkuat. Juka jarak antar antena 9 tidak ada penghalang (line of sight) maka jangkauannya akan lebih jauh.

Mesh Topologi

Mesh merupakan penggabungan antara topologi point to point dan point to multipoint sehingga setiap titik akan dapat saling terhubung secara langsung untuk melakukan hubungan komunikasi. Topologi ini cocok diteraokan untuk melayani cakupan wilayah yang luas dengan beberapa repeater yang saling terhubung satu dengan lainnya.

IEE 802.16

WiMAX merupakan standar IEEE 802.16 yang membawahi aneka standar turunannya. Standar ini mengatur penggunaan perangkat nirkabel untuk keperluan jaringan perkotaan (Metropolitan Area Network/MAN). Standar ini khususnya dirancang untuk memenuhi kebutuhan jaringan akan akses nirkabel berkecepatan tinggi atau BWA (Broadband Bireless Access). Secara sederhana pengembangan standar 802. 16 dapat diuraikan sebagai berikut :

802.16

Termasuk di dalamnya standar IEEE 802. 16.2-2001 yang dipublis pada september 2001 serta IEEE 802. 16c yang dipublish pada Januari 2003. Standar ini mengatur pemanfaatan di band frekuensi 10-66GHz. Dengan spesifikasi High data rate, high-power, Point-to-point (P2P), fix SSs serta Aplikasi yang mampu di dukung baru sebatas dalam kondisi line of sight. 13

802.16a

Menggunakan frekuensi 2-11GHz, dapat digunakan untuk lingkungan NLOS. Standar ini difinalisasi pada januari 2003. Terdapat 3 spesifikasi pada physical layer di dalam 802. 16a yaitu:  Wireless MAN-SC : menggunakan format modulasi· single carrier.  Wireless MAN-OFDM : menggunakan OFDM dengan· 256 point FFT. Modulasi ini bersifat mandatory untuk non licensed band.  Wireless MAN-OFDMA : menggunakan OFDMA dengan· 2018 point FFT.

802.16d

Merupakan standar yang berbasis 802. 16 dan 802. 16a dengan beberapa perbaikan. 802. 16d, dengan spesifikasi medium data rate, P2P, Point-to-Multipoint (PMP), fixed SSS. frekuensi yang digunakan sampai 11 GHz. Standar ini telah difinalisasi pada 24 Maret 2004. Dimana terdapat dua opsi dalam transmisi pada 802. 16d yaitu TDD maupun FDD.

80.16e

Standar ini dikembangkan dengan tujuan untuk mendukung mobilitas pengguna serta jumlah user yang lebih banyak, pada standar 802.16 dan 802.16-2004 cakupan jarak layanan dan data rate yang lebih diutamakan dibandingkan mobility serta jumlah pengguna/user. Kunci dari pengembangan standar 802. 16e terdapat pada penggunaan scalable OFDMA (SOFDMA) yang membuat standar ini tahan terhadap kemacetan dalam jaringan (network congestion) serta degradasi atau penurunan kualitas 14 jaringan yang disebabkan oleh interferensi. Ditujukan untuk memenuhi kapabilitas untuk aplikasi portability dan mobility, dengan spesifikasi low-medium data rate, P2P, PMP, fixed dan mobile SSs. Standar ini telah difinalisasi di akhir tahun 2005. Berbeda dengan standar sebelumnya, antara standar 802. 16d dan 802. 16e tidak bisa dilakukan interoperability sehingga diperlukan hardware tambahan bila akan mengoperasikan 802.16d dan 802.16e secara barsamaan. Secara umum evolusi dari teknologi WiMAX dikembangkan berdasarkan pertukaran kapasitas (data rate) dan jarak jangkauan untuk mendukung mobilitas dan jumlah pengguna (scalability).

Spectrum Frekuensi dan Frekuensi Utama Jaringan Wimax

Teknologi jaringan WiMax memiliki dua jenis band frekuensi sistem wireless yaitu sebagai berikut :

Licensed Band

License “Otoritas” yang membutuhkan adanya operator yang memperoleh hak untuk menyediakan layanan pada suatu daerah atau area dari regulator.

Unlicensed Band

Kebalikannya dari “Licensed Band” yaitu tidak membutuhkan adanya lisense dan setiap orang bebas menggunakan frekuensi di seluruh area pada daerah tertentu.

Jadi, sebagai teknologi jaringan yang berbasis pada penggunaan frekuensi, dalam pelaksanaan jaringan WiMax sangat tergantung pada kesesuaian dan ketersediaan pada spektrum frekuensi.

 

Frekuensi Utama WiMax

WiMax telah menetapkan dua frekuensi utama yaitu sebagai berikut :

  1. Fixed WiMax “Band 3.5 GHz dan 5.8 Ghz”
  2. Mobile WiMax “Band 2.3 Ghz, 2.5 Ghz, 3.3 Ghz, dan 3.5 GHz”

Jenis Frekuensi WiMax

Non Line of Sight “NLOS”

Sama seperti kerja jaringan Wifi, dari sebuah perangkat gadget yang memiliki antena untuk menghubungkan pada tower frekuensi WiMax yang memiliki range frekuensi antara 2-11 Ghz seperti layaknya pada jaringan Wifi.

Line of Sight “LOS”

Ini berbeda dengan NLOS, perangkat antena parabola yang mengarah langsung pada tower frekuensi WiMax yang memiliki range frekuensi 66Ghz.

Teknologi Jaringan WiMax pada dasarnya sama dengan teknologi jaringan Wifi, namun pada kenyatannya jaringan WiMax berbeda dengan jaringan Wifi hanya pada konsep dan prinsip kerjanya yang sama.
Jaringan WiMax memiliki kecepatan yang lebih tinggi dan daerah jangkauan yang lebih luas di bandingkan dengan teknologi jaringan Wifi, WiMax dapat mengirim data dengan kecepatan 70 MBps sedangkan Wifi hanya dapat mengirim data dengan kecepatan 54 MBps dan frekuensi WiMax dapat menjangkau area berkisar 30 mil “50 KM” sedangkan frekuensi Wifi hanya menjangkau area 100 feet “100 M”, telah kita ketahui sebelumnya bahwa peningkatan dan penurunan kecepatan transfer rate data ditentukan dari area akses yang kita tempati, bila kita mengakses data jauh dari tower frekuensi wireless maka kecepatan transfer rate data yang kita terima menjadi kurang maksimal, namun sebaliknya bila kita mengakses data di dekat tower wireless yang kita gunakan maka transfer rate data yang kita terima akan sangat maksimal.

                                                                            BAB III

                                                               DAFTAR PUSTAKA

  1. WiMAX Forum – Technology. http;//www.wimaxforum.ord/technology 2008 -07-22
  2. Karen Scarfone, Cyrus Tibbs, Matthew Sexton, 2009,Guide to Security for WiMAX Technologies, US National Institute of Standards and Technology-Special Publication 800-127(Draft), 46 pages (Sep. ARSITEKTUR JARINGAN WiMAXARSITEKTUR JARINGAN WiMAX2009)
  3. Materi Teknik Informatika http://www.materi-it.com/2014/11/pengertian-jaringan-wimax.html?id-ID
  4. https://repository.widyatama.ac.id/xmlui/bitstream/handle/123456789/3467/Bab%202.pdf?sequence=7                                                                                         

     terlampir :

PPT ARSITEKTUR JARINGAN WiMAX [PDF]       

                                                                                         

Continue reading “MAKALAH ARSITEKTUR WiMAX”