ELEKTRO INDONESIA
Edisi ke Tiga, Juli 1996
Peran Teknologi Komunikasi Satelit bagi Penyediaan Prasarana Informasi
S
atelit komunikasi telah menunjukkan kemampuannya
sejak tiga dasa warsa yang lalu. Masih segar ingatan kita, bahwa misi satelit
komunikasi dalam tahun 60-an adalah sebagai alternatif transmisi dari titik
ke titik antar kontinen, karena kemampuannya melihat kira-kira sepertiga
permukaan bumi dari tempat ketinggian orbit geostasioner tepat di atas
katulistiwa. Komunikasi internasional menjadi ajang yang subur bagi sistem
ini. Satu dasa warsa sesudah itu, ditunjang oleh kemajuan teknologi antena
dan HPA, sistem ini mempunyai cakupan pensil yang lebih kecil, yang memungkinkan
stasiun bumi dengan diameter sekitar 10 meter, berkomunikasi satu dengan
lainnya. Bangsa kita wajib berbangga karena founding fathers kita dengan
sangat bijaksana memutuskan Palapa A sebagai infrastruktur tulang punggung
telekomunikasi, di samping sistem terestrial, pada Agustus 1976. Tradisi
ini masih berlanjut sampai hari ini, dan terbukti bahwa sistem komsat (komunikasi
satelit) domestik kita merupakan salah satu yang armada stasiun bumi ukuran
sedangnya terbanyak dengan jumlah transponder 37 buah. Teknologi komsat
terus berkembang, di mana pada tahun 80-an tumbuh VSAT, atau Very Small
Aperture Terminal, stasiun bumi dengan diameter kurang dari 2,5 meter.
Hal ini disebabkan karena kematangan teknologi antena dan semakin besarnya
kemampuan daya satelit. Alur perkembangan ini semakin berlanjut: pada tahun-tahun
90-an ini akan segera muncul stasiun bumi sebesar terminal cordless atau
sering disebut teknologi handheld atau telepon genggam.
Kini, di akhir tahun 90-an ini perkembangan satelit komunikasi sangat fenomenal,
tak terkecuali di daerah Asia Pacific. Bukan hanya negara-negara di kawasan
ini seakan berlomba memiliki komsat, juga perusahaan-perusahaan swasta
maupun konsorsium yang bersifat internasional merencanakan bisnis lewat
komsat. Dari data yang dapat diperoleh, di kawasan ini, telah terdaftar
komsat-komsat seperti terlihat pada Tabel 1.
Tabel 1
Name of Satellites |
Organization |
Information to Convey |
Other |
1. Skysat |
Skysat Hongkong |
data and telephony |
- |
2. Dacom |
Dacom Korea |
tv-b,c, telephony data |
band X |
3. Indostar |
- |
dbs |
band S |
4. Superbird |
Japan |
- |
band X |
5. Gorizon-raduga |
Russia/India |
- |
band X |
6. Skynet |
- |
- |
band X |
7. ACes |
PSN |
mobile |
band S/L |
8. APMT |
Singapora |
mobile |
band S/L |
9. LAOSTAR |
Laos |
dbs |
band Ku |
10. Measat |
Malaysia |
- |
- |
11. Singasat |
Singapore |
- |
- |
12. Palapa C |
Indonesia |
FSS |
C, Ku, extended C |
13. Thaicom |
Thailand |
FSS |
C, Ku |
14. PCG |
Hongkong/Singapore |
FSS |
C, Ku, X, Ka |
15. Mabuhay |
Philippines |
- |
band C and Ku |
Satelit yang terdaftar itu digunakan untuk berbagai keperluan seperti untuk
siaran TV, komunikasi suara, data dan gambar, serta untuk komunikasi bergerak.
PCG, misalnya menawarkan suatu 0ne-stop VSAT network service bagi perusahaan-perusahaan
multinasional yang mempunyai kantor tersebar di beberapa negara di Asia.
Namun dari pelbagai penggunaan satelit itu ada persamaannya, yaitu ada
kecenderungan untuk menggunakan spektrum frekuensi yang bukan lagi di dominasi
oleh pita C, tetapi di luarnya. Pita X, yang selama ini tidak pernah atau
jarang diimplementasikan, tiba-tiba menjadi bermunculan. Demikian pula
halnya daerah terusan C, sudah mulai diminati oleh pelbagai proposant.
Tentunya daerah yang empuk untuk teknologi handheld untuk sistem komunikasi
bergerak, juga menjadi sasaran dari pelbagai perencana komsat. Akhir-akhir
ini bahkan daerah pita Ka, yaitu antara 20-30 Ghz menjadi incaran perencana
komsat yang secara spetakuler jumlahnya relatif banyak.
Konsep NII, atau Prasarana Informasi Nasional, didefinisikan sebagai jaringan
komunikasi gabungan dari berbagai media transmisi seperti satelit, serat
optik, kabel tembaga, kabel koaksial, radio, untuk membawa berbagai macam
informasi. Negara-negara berkembang, termasuk Indonesia, harus mempersiapkan
juga jaringan NII dalam mempersiapkan era informasi tersebut, dengan cakupan
yang menyeluruh dalam batas-batas yuridiksi suatu negara tersebut. Pada
tahapan ini, peran satelit menjadi sangat efektif bagi pemecahan masalah
prasarana telekomunikasi di negara berkembang. Di samping cakupan yang
luas untuk melingkupi seluruh negeri, transponder satelit itu bisa bersifat
transparan, untuk melewatkan berbagai protokol yang dilewatkannya. Bahkan
perkembangan satelit semakin menuju kepada onboard processing dan/atau
switching di satelit, dengan kemampuan total digital; hal tersebut semakin
memungkinkan kombinasi jaringan yang mulus terhadap sistem jaringan terestrial
yang ada.
Teknologi VSAT tersebut telah membuktikan sebagai suatu sarana jaringan
yang cepat penggelarannya bagi keperluan jaringan data, jaringan suara,
untuk menghubungkan ribuan titik simpul yang tersebar di seluruh wilayah.
Kini teknologi VSAT mengarah kepada terminal jaringan terpadu, dan jaringan
multimedia. 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. VSAT kini sedang dikembangkan
untuk dapat berfungsi sebagai terminal ATM, yang nampaknya akan tepat untuk
aplikasi multimedia. Teknologi kunci yang memungkinkan VSAT untuk komunikasi
terpadu ialah a.l. teknik kompressi, alokasi dinamis, alokasi kanal, dan
pengaktifan suara. Multiplexing secara statistik nampak sebagai teknologi
yang optimal diterapkan dalam keperluan akses ganda (multi access), dikaitkan
dengan alokasi kanal dinamis. Studi simulasi menunjukkan bahwa Protokol
SREJ Aloha tepat digunakan untuk mengatasi pesan-pesan singkat yang cukup
sering, dikombinasikan dengan keperluan pengiriman file yang panjag secara
periodik. Namun, dalam menjawab keperluan sistem VSAT bagi trafik yang
tinggi dinamikanya seperti multimedia, penelitian dan pengembangan masih
diperlukan di antaranya untuk mencari protokol yang tepat yang memungkinkan
jaringan VSAT dapat memberikan keterhubungan penuh dalam bidang multimedia.
Dengan kata lain, dalam tahapan sekarang ini, VSAT telah dapat memberikan
solusi jaringan terpadu dengan dinamika/kecepatan informasi relatif rendah,
dan ini dapat merupakan suatu titik tolak bagi negara berkembang untuk
mengembangkan NII-nya. Penggelaran jaringan NII dengan pita lebar melalui
teknologi VSAT masih merupakan subyek riset di masa datang.
Uraian tersebut di atas merupakan ulasan singkat bahwasanya komsat dapat
memberikan alternatif prasarana komunikasi yang cepat, meyeluruh, dan mampu
melewatkan berbagai kebutuhan penyaluran informasi, jauh lebih cepat dibandingkan
penggelaran kabel atau sistem terestrial lainnya. Pertanyaannya bagi perancang
sistem komsat, bagaimanakah kiranya arsitektur yang dapat dikembangkan
secara sistematis, bagi sistem satelit yang tepat dalam harga terjangkau,
yang memungkinkan negara-negara berkembang semakin dapat memanfaatkan sistem
komsat dalam memenuhi kebutuhan NII-nya. Untuk hal tersebut, berikut ini
kami sampaikan suatu telaah berdasarkan observasi perkembangan teknologi
komsat, dan usulan untuk pengembangan selanjutnya.
Biaya jaringan satelit agar terjangkau oleh para pengguna, mengandung makna
dua hal. Pertama, ialah harga terminal/stasiun bumi. Kedua, ialah biaya
sambungan per menit. Bila yang pertama tergantung kepada ukuran antena
serta besarnya daya pancar stasiun bumi, maka elemen kedua ini sangat tergantung
kepada kapasitas yang dapat diberikan oleh satelit. Hal ini dapat dilakukan
dengan beberapa cara rekayasa sbb:
-
Mengurangi biaya dan masa perangkat keras yang ada, dengan memanfaatkan
kemajuan teknologi di bidang tersebut.
-
Memperbaiki efisiensi penggunaan sistem; hal yang biasa berlaku adalah
rekayasa penggunaan sumberdaya satelit berdasarkan beban trafik puncak,
padahal ini berarti bahwa penggunaan sumberdaya sekitar 15%. Perbaikan
penggunaan ini bisa diperbaiki dengan arsitektur yang fleksibel, misalnya
dengan antena yang dapat diatur-atur kembali cakupannya, atau dengan menggunakan
teknologi On Board Processing.
-
Meningkatkan efisiensi dengan memperkecil jumlah bit-bit tambahan (overhead).
Hal ini sulit, karena tendensinya bahwa terminal dan jaringan akan semakin
cerdas, jadi akan lebih banyak bit-bit kontrol dan signalling yang akan
dimasukkan ke dalam trafik komunikasi.
-
Kapasitas transmisi dapat ditingkatkan untuk dapat mengurangi biaya komsat.
Pengurangan biaya dapat secara dratis turun 90%, bila kapasitas satelit
dapat dinaikkan 10 kali.
-
Peralatan pemakai (stasiun bumi) dapat dikurangi dengan penggunaan antena
yang kecil atau omni directional. Caranya ialah dengan menggunakan daya
pancar satelit (EIRP) yang besar, atau penggunaan satelit dengan orbit
rendah atau menengah (LEO atau MEO), sehingga rugi lintasannya menjadi
berkurang.
Arsitektur sistem satelit yang baru seyogyanya menuju kepada pengguna antena
satelit dengan pancaran pensil tajam yang dapat berubah arah dengan kecepatan
data tinggi, atau antena pancaran pensil tajam dengan arah tetap dengan
kecepatan data rendah atau medium. Penggunaan pita frekuensi Ka memungkinkan
hal tersebut. Di samping itu, satelit harus memiliki G/T yang tinggi untuk
memungkinkan daya pancar yang rendah dari stasiun bumi.
Atas dasar prinsip rekayasa komsat tersebut di atas, berbagai kecenderungan
penerapan sistem komsat moderen dapat kita amati sbb:
-
Penggunaan satelit GEO (geostasioner) lebih menarik untuk daerah cakupan
yang kontinu dan luas, dan hanya membutuhkan satelit dengan jumlah lebih
sedikit.
-
Satelit harus ditingkatkan dayanya untuk meningkatkan kapasitas, yang juga
dapat menekan biaya stasiun bumi; untuk ini satelit harus lebih besar untuk
dapat menopang antena ukuran besar dan catu daya lebih tinggi.
-
Konstelasi satelit-stelit yang lebih kecil sedang diajukan secara global
dengan orbit rendah (LEO) atau menengah (MEO).
-
Porsi masa Payload semakin meningkat sehubungan dengan kemajuan riset di
bidang bahan-bahan serta rekayasa komponen-komponen.
-
Satelit semakin tinggi dayanya; Satelit DBS kini mempunyai daya 8 kW, dan
yang sedang direncanakan berdaya 15 kW; kombinasi antara daya tinggi dengan
kompresi digital memungkinkan sebuah DBS memiliki kapasitas yang tinggi
(sekitar 100 kanal) sehingga cukup ekonomis.
-
Ukuran antena semakin besar, batasnya tinggal ukuran muatan maksimum dari
kendaran peluncur.
-
Prosessor semakin tinggi kecepatan, dan semakin kecil dimensi serta harganya.
Ini mengakibatkan pengaturan otomatis dari stasiun bumi, pengaturan jaringan
otomatis, dan pengolahan sinyal di satelit : penyandian, kompresi, pembetukan
pensil, dan switching. Semua efek ini akan mengurangi biaya dan memungkinkan
pelayanan-pelayanan baru.
-
Jaringan akan menggunakan kecepatan yang lebih tinggi (ATM/BISDN). Karenanya
satelit juga akan semakin menerapkan penggunaan switching di satelit, dalam
rangka meningkatkan keterhubungan dengan jaringan terestrial yang ada.
Iridium sedang membangun MSS dengan switching di satelit, sedangkan Spaceway
dan Cyberstar merencanakan OBP untuk sistem FSS.
-
Terminal semakin kecil dan murah (VSAT), bahkan menuju kepada handset untuk
MSS kecepatan rendah (Contoh: Globalstar, Iridium, Odyssey, Inmarsat P,
ECCO).
Sementara itu kecenderungan teknologi komsat sangat diwarnai oleh penemuan-penemuan
teknologi terestrial maupun antariksa. Dapat kita amati hal-hal sbb:
-
Fokus rekayasa antena kini terpusat kepada antena aktif, seperti Direct
Radiating Phased Array dengan komponen aktif seperti phase shifter, power
divider, amplifieer dan LNA). Rekayasa semacam itu akan memudahkan integrasi
dan test serta fleksibel dalam operasionalisasinya.
-
Penguat daya semakin meningkat kapasitas maupun efisiensinya, bahkan semakin
dikembangkan untuk frekuensi-frekuensi semakin tinggi (dari pita C ke pita
Ku dan ke pita Ka, bahkan pada pita 60 Ghz untuk ISL). Efisiensi HPA juga
naik secara dramatik, contohnya TWTA kini melebihi 60%. Efisiensi MMIC
juga membaik, tapi masih tetap 50% di bawah TWTA. Hal ini sangat menghambat
perkembangan antena aktif.
-
Teknologi OBP untuk satelit agak terlambat perkembangannya, disebabkan
kebutuhan masa dan dayanya masih cukup besar. ACTS dan Milstar telah mengawali
rekayasa semacam ini, disusul sistem-sistem komersial seperti Iridium,
Spaceway dan Teledesic. Ke tiga sistem terakhir ini menggunakan teknologi
OBP dalam demodulasi, switching digital dan re-demodulasi.
-
Terminal semakin kecil ukurannya, terutama karena EIRP dan G/T satelit
semakin besar. Dengan semakin kuatnya dan murahnya prosesor, terminal semakin
otomatis, sehingga biaya O&M nya semakin murah.
-
Rekayasa pemantapan desain (packaging) dan aspek manufakturabilitas menjadi
hal yang semakin penting untuk menekan biaya sistem satelit konstelasi
(seperti Iridium 66+11 satelit, Teledesic 840 satelit).
Dari uraian di atas maka dapat disimpulkan bahwa dalam hal menekan biaya
komsat maka ada beberapa area teknologi yang harus dikembangkan. Kita mulai
dengan urgen, dan berangsur-angsur menuju ke yang kategori penting.
Unsur-unsur teknologi yang harus dikembangkan di masa datang adalah sbb
:
-
Standar dan protokol yang satellite friendly yang memungkinkan keterhubungan
secara mulus dengan jaringan terestrial baik yang dengan kawat atau nirkawat.
-
Sistem arsitektur jaringan hybrid antara terestrial dan satelit.
-
Teknologi antena aktif untuk satelit, stasiun gerbang, serta terminal.
-
Terminal yang kompak, transportabel.
-
Penggunaan EIRP dan G/T yang lebih tinggi, untuk mengurangi ukuran terminal.
Ini bisa dicapai dengan penggunaan antena yang lebih besar, pita frekuensi
yang lebih tinggi, serta penguat daya yang lebih tinggi.
-
Sistem catu daya yang efisien.
-
Kendaraan peluncur dengan bisa lebih rendah dan keandalan yang tinggi.
Konklusi
-
Perancang komsat harus selalu mencari solusi teknologi yang memungkinkan
biaya penerapan sistem menjadi terjangkau. Berbagai kecenderungan teknologi
yang muncul dalam bidang telekomunikasi, baik terestrial maupun antariksa,
dapat dijadikan panduan ke arah itu. Nampaknya NII bagi negara-negara berkembang
dapat dipercepat realisasinya dengan komsat, dengan catatan harus dicari
solusi sehingga biaya terminal dan biaya sambungan terjangkau.
-
Terminal harus semakin kecil dalam ukuran dan daya pancar, dan satelit
harus semakin besar kapasitasnya. Sebagai gambaran, terminal sekecil handset,
apalagi yang dikembangkan dari handset selular, merupakan kandidat yang
baik untuk dikembangkan lebih lanjut. Salah satu cara untuk meningkatkan
kapasitas satelit ialah penggunaan antena pensil ganda pada frekuensi tinggi
semacam Ku maupun Ka; hal ini bisa dikombinasikan dengan menggunakan teknologi
penggandaan statistik seperti ATM, sehingga efisiensi sumberdaya satelit
meningkat. Lagipula, teknologi ATM sesuai untuk lingkungan digital secara
menyeluruh, sehingga keberadaan satelit bisa mempercepat keterhubungan
terminal dengan jaringan ATM nasional. Untuk solusi transitoire, dapat
diimplementasikan teknologi komsat tipe bent-pipe tetapi dengan daya pancar
yang lebih tinggi dengan mengeksploitasi frekuensi-frekuensi yang masih
sepi penggunaannya, seperti terusan C, band X dsb.
Dr. Ir. Arifin Nugroho adalah Kepala Unit Pengadaan Satelit
PT TELKOM
[Sajian Utama] [Sajian
Khusus] [Profil Elektro]
[KOMPUTER] [KENDALI]
[ENERGI] [ELEKTRONIKA]
[INSTRUMENTASI] [PII
NEWS]
Please send comments, suggestions, and criticisms about ELEKTRO
INDONESIA.
Click here to send me email.
[Edisi Sebelumnya]
© 1996 ELEKTRO ONLINE and INDOSAT NET.
All Rights Reserved.