COMMUNICATION SERVICE INDUSTRY - Series 4: Telekomunikasi Modern Saat Ini Part 2 – Telekomunikasi Satelit
$TLKM, $WIFI, $INET
Selain fixline dan wireless, ada 1 lagi jaringan yang penting saat ini yakni via satelit. Jaringan telekomunikasi ini memanfaatkan satelit buatan di orbit Bumi untuk menyediakan konektivitas global. Jaringan satelit mengirimkan sinyal informasi ke dan dari luar angkasa, memungkinkan komunikasi di daerah terpencil, di tengah lautan, di udara, atau di mana pun infrastruktur darat/terestrial tidak mungkin atau tidak ekonomis untuk dibangun. Teknologi ini telah menjadi tulang punggung bagi berbagai teknologi lain selain telekomunikasi dan internet seperti siaran televisi dan navigasi GPS. Dalam situasi bencana dimana infrastruktur darat rusak, komunikasi satelit seringkali menjadi satu-satunya jalur komunikasi yang berfungsi, menjadikannya krusial untuk operasi penyelamatan dan pemulihan ditambah layanannya bisa diinstalasi cepat tanpa perlu membangun infrastruktur kabel atau menara BTS di daerah baru.
Kelemahan teknologi ini terutama satelit geostationer adalah latensi dan bandwich, walaupun perkembangan teknologi satelit dimasa depan bisa mengurangi masalah ini. Kemudian biaya awal untuk meluncurkan dan memelihara satelit sangat tinggi. Meskipun biaya per bit telah menurun, layanan internet satelit masih cenderung lebih mahal dibandingkan layanan fiber optik atau seluler di daerah perkotaan. Kelemahan lain pada jaringan satelit sangat bergantung pada kondisi cuaca dan line of sight. Hujan lebat dan salju dapat mendegradasi sinyal satelit (gelombang radio juga sebenarnya), terutama pada frekuensi yang lebih tinggi. Adanya bangunan atau gunung juga mengganggu sinyal satelit.
Sebelum saya menjelaskan cara kerja telekomunikasi satelit, rasanya perlu kita membahas singkat sejarah satelit. Sejarah singkatnya adalah tahun 1957, Uni Soviet meluncurkan pemancar radio sederhana ke orbit bumi. Tahun 1962, AT&T dan NASA meluncurkan satelit komunikasi aktif pertama yang mampu merelai sinyal televisi dan telepon antara Eropa dan Amerika Utara walaupun hanya beroperasi selama 2,5 jam per orbit. Tahun 1965, Intelsat meluncuran satelit komersial geostasioner pertama, Intelsat I yang memungkinkan koneksi telepon dan televisi trans-Atlantik. Perkembangan satelit terus berkembang hingga saat ini dengan munculnya berbagai jenis orbit, peningkatan kapasitas dan dan diversifikasi aplikasi seperti siaran langsung hingga internet broadband.
Satelit sendiri akan kita kaji berdasarkan penempatannya di orbit. Perbedaan penempatan ini memiliki implikasi besar terhadap jangkauan, latensi, dan aplikasi yang dapat didukung. Kita akan mengenal mulai dari satelit geostasioner yang megah hingga konstelasi LEO ribuan satelit yang lincah.
1. Geostationary Earth Orbit (GEO):
- Ketinggian: Sekitar 35.786 km di atas khatulistiwa.
- Karakteristik: Satelit di orbit GEO bergerak dengan kecepatan yang sama dengan rotasi Bumi, sehingga tampak diam di atas satu titik di permukaan Bumi. Ini memungkinkan antena di Bumi untuk terus menunjuk ke satu lokasi tanpa perlu bergerak.
- Kelebihan: Cakupan yang sangat luas (satu satelit GEO dapat mencakup hampir sepertiga permukaan Bumi), ideal untuk siaran televisi dan radio karena antena penerima dapat dipasang secara permanen.
- Kekurangan: Latensi tinggi (sekitar 250-300 milidetik satu arah) karena jarak tempuh sinyal yang sangat jauh. Ini menjadi masalah untuk aplikasi real-time seperti panggilan video atau game online. Biaya peluncuran dan pemeliharaan satelit GEO sangat tinggi.
- Aplikasi Umum: Televisi satelit, radio satelit, sebagian besar layanan internet satelit tradisional, komunikasi maritim dan penerbangan.
2. Medium Earth Orbit (MEO):
- Ketinggian: Antara 2.000 km dan 35.786 km.
- Karakteristik: Satelit MEO bergerak lebih cepat daripada rotasi Bumi dan tidak diam relatif terhadap permukaan Bumi. Konstelasi satelit diperlukan untuk menyediakan cakupan berkelanjutan karena setiap satelit hanya berada di atas area tertentu untuk waktu yang terbatas.
- Kelebihan: Latensi lebih rendah daripada GEO (sekitar 50-150 milidetik), cakupan lebih besar per satelit daripada LEO.
- Kekurangan: Masih membutuhkan konstelasi yang signifikan dan sistem pelacakan antena yang lebih canggih di Bumi.
- Aplikasi Umum: Sistem navigasi global seperti GPS dan Galileo, beberapa layanan telekomunikasi.
3. Low Earth Orbit (LEO):
- Ketinggian: Antara 160 km dan 2.000 km.
- Karakteristik: Satelit LEO bergerak sangat cepat mengelilingi Bumi (sekitar 90-120 menit per orbit) dan tidak diam relatif terhadap permukaan Bumi. Untuk cakupan global berkelanjutan, dibutuhkan konstelasi satelit yang sangat besar (ratusan hingga ribuan satelit).
- Kelebihan: Latensi sangat rendah (sekitar 20-40 milidetik, sebanding dengan serat optik di darat), karena mengorbit hanya 300–1.200 km dari permukaan tanah, jauh lebih dekat dibandingkan satelit geostasioner tradisional. Hal ini memungkinkan pengalaman internet yang lebih responsif. Biaya peluncuran per satelit individu lebih rendah karena ukurannya yang kecil.
- Kekurangan: Membutuhkan konstelasi yang sangat besar dan kompleks untuk cakupan global, serta antena penerima yang dapat melacak pergerakan satelit.
- Aplikasi Umum: Internet satelit broadband kecepatan tinggi (misalnya, Starlink, OneWeb, Project Kuiper), komunikasi satelit ponsel global (misalnya, Iridium).
Lalu apa saja komponen dari jaringan telekomunikasi satelit?
Ada yang namanya Segmen Luar Angkasa (Space Segment). Terdiri dari:
a. Satelit: Ini adalah jantung dari jaringan. Satelit menerima sinyal dari Bumi (uplink), memperkuatnya, dan mengirimkannya kembali ke Bumi (downlink) pada frekuensi yang berbeda. Satelit dilengkapi dengan transponder (penerima dan pemancar), antena, panel surya untuk daya, dan sistem kontrol orientasi.
b. Konstelasi Satelit: Untuk orbit MEO dan LEO, dibutuhkan sekelompok satelit yang bekerja sama untuk menyediakan cakupan berkelanjutan.
Segmen Bumi (Ground Segment). Terdiri dari:
a. Stasiun Bumi (Earth Stations/Ground Stations): Ini adalah fasilitas di Bumi yang berfungsi sebagai interface antara jaringan satelit dan jaringan yang ada dibumi / terestrial (seperti internet, PSTN). Stasiun bumi dilengkapi dengan antena parabola besar (dish), penerima, pemancar, dan peralatan pemrosesan sinyal.
b. Terminal Pengguna (User Terminals/VSATs): Ini adalah perangkat yang digunakan oleh end user untuk berkomunikasi dengan satelit. Bentuknya bisa antena parabola kecil untuk rumah tangga (seperti untuk internet satelit) hingga telepon satelit genggam, atau antena yang dipasang di kendaraan dan kapal.
c. Network Operations Center (NOC): Pusat kendali yang memantau kondisi satelit, mengelola lalu lintas jaringan, dan mengatasi masalah.
Bagian-bagian ini saling bekerja sama untuk bekerja. Adapun detail cara kerja jaringan Satelit sebagai berikut:
1. Uplink dari Pengguna: Sinyal dari terminal pengguna (misalnya, modem internet satelit) dikirimkan sebagai gelombang radio (uplink) menuju satelit.
2. Penerimaan dan Penguatan Satelit: Satelit menerima sinyal uplink, memperkuatnya melalui transponder, dan mengubah frekuensinya untuk menghindari interferensi.
3. Downlink ke Stasiun Bumi: Sinyal yang telah diperkuat dan diubah frekuensinya kemudian dikirimkan kembali ke Bumi (downlink) menuju stasiun bumi (gateway).
4. Koneksi ke Jaringan Terestrial: Stasiun bumi berfungsi sebagai jembatan, menghubungkan sinyal satelit ke jaringan terestrial seperti internet atau jaringan telepon PTSN.
5. Jika kita berkomunikasi dua arah (misalnya video call), sinyal akan melakukan perjalanan yang sama secara terbalik: dari jaringan terestrial ke stasiun bumi, ke satelit, dan kembali ke terminal pengguna lainnya.
Yang perlu menjadi catatan dalam LEO, sinyal mungkin tidak langsung turun ke stasiun bumi terdekat. Beberapa satelit LEO dapat memiliki kemampuan inter-satellite links (ISL), memungkinkan mereka untuk mengirimkan data antar satelit melalui gelombang mikro (microwave) sebelum akhirnya diturunkan ke stasiun bumi terdekat. Ini sangat mengurangi kebutuhan akan stasiun bumi yang banyak dan mempercepat rute data.
Selanjutnya saya akan merangkum semua teknologi yang saya sampaikan sebelumnya sehingga membentuk telekomunikasi modern saat ini dengan harapan kita akan mengerti bagaimana industri telekomunikasi bekerja. Terima kasih.
