overview VSAT

1. 1

2. Pengenalan Teknologi
Komunikasi Satelit / VSAT
Orbit Gangguan-gangguan Link Budget Antenna
Stability
Polarisasi Satelite Earth Station Perangkat
RF
Frek. Kerja
Teknik Akses
Perangkat
Komunikasi Satelit
Baseband
2

3. Komunikasi Satelit / VSAT
Sistem komunikasi dengan menggunakan satelit (space
segment) untuk menghubungkan satu atau banyak
lokasi-lokasi Earth Station (stasiun bumi)
Komunikasi Satelit terdiri dari 2 komponen :
Satelit berfungsi Penguat Sinyal, Konversi Sinyal dan
Pembalik Sinyal
Earth Station
HUB sebagai Pusat Pengendali Jaringan VSAT
Remote : Terminal Perangkat VSAT yang terhubung
dengan perangkat Pelanggan (Antena, RF,
Baseband).
3

4. Komunikasi Satelit (cont’d)
Satelit (Space Segment)
Uplink Downlink
42,000 km 42,000 km
36,000 km
Earth Station (Stasiun Bumi) Earth Station (Stasiun Bumi)
4

5. Cara Kerja komunikasi satelit
/ VSAT
Cermin (Pemantul)
Sumber Cahaya Biru Sumber Cahaya Merah
(Senter) (Senter)
Kertas Putih
Kertas Putih
5

6. Satelit
 Penguat sinyal, konversi sinyal dan pengarah sinyal
(Horizontal / Vertikal atau sirkular searah jarum jam /
sebaliknya)
 Tenaga listrik untuk operasi satelit dihasilkan oleh solar array
 Untuk menjaga antena dari satelit mengarah ke stasiun-
stasiun bumi, satelit memiliki sistem kestabilan.
 Dalam terminologi bandwidth (Hz), satelit dibagi dalam
beberapa channel frequency atau yang lebih kita kenal
sebagai transponder.
6

7. Orbit Satelit
 Berdasarkan Orbit satelit dibagi menjadi 3 :
1. LEO (Low Earth Orbit)
2. MEO ( Medium Earth Orbit)
3. GEO (Geostationary Orbit)
7

8. Orbit Satelit (Cont’d)
 LEO (Low Earth Orbit)
 Tinggi Orbit 200 – 3.000 KM
 Periode Orbit 1.5 Jam
 Kecepatan 27.000 KM/Jam
 Delay 10 ms
 Aplikasi Satelit Citra, Cuaca, Mata-mata
8

9. Orbit Satelit (Cont’d)
 MEO (Medium Earth Orbit)
 Tinggi Orbit 6.000 – 12.000 KM
 Periode Orbit 5 – 12 Jam
 Kecepatan 19.000 KM/Jam
 Delay 80 ms
 Aplikasi Satelit Citra, Cuaca, Mata-mata
9

10. Orbit Satelit (Cont’d)
 GEO (Geostationary Earth Orbit)
 Tinggi Orbit 36.000 KM
 Periode Orbit 24 Jam
 Kecepatan 11.000 KM/Jam
 Delay 250 ms
 Aplikasi Komunikasi digital
10

11. Sistem Stabilitas Satelit
 Berdasarkan sistem stabilitasnya satelit dibagi menjadi 2 :
1. Spin satellite
2. Three Axis Satellite
Spin Satellite 3- Axis Satellite
11

12. Polarisasi Satelit
 Berdasarkan polarisasinya satelit dibagi menjadi 3 :
1. Linear Polarisasi
 Vertikal dan horisontal
2. Circular Polarisasi
 Clock Wise
 Counter Clock Wise
3. Eleptical Polarisasi
 Clock Wise
 Counter Clock Wise
12

13. Frekuensi Kerja Satelit
 Berdasarkan frekuensi kerjanya, satelit dibagi menjadi :
1. C – Band
2. Extended C – Band
3. Ku – Band
4. Ka – Band
5. L – Band
6. S – Band
13

14. Frekuensi Kerja Satelit
(Cont’d)
 C – Band :
 Digunakan oleh banyak satelit di orbit GEO
 Up-link BW : 5.925 Mhz – 6.425 Mhz
 Down-link BW : 3.700 Mhz – 4.200 Mhz
 Ext. C – Band :
 Digunakan oleh banyak satelit di orbit GEO
 Up-link BW : 6.425 Mhz – 6.650 (225 Mhz)
 Down-link BW : 3.400 Mhz – 3.625 Mhz (225 Mhz)
14

15. Frekuensi Kerja Satelit
(Cont’d)
 Ku – Band :
 Digunakan oleh banyak satelit di orbit GEO
 Up-link BW : 13.750 Mhz – 14.500 Mhz
 Down-link BW : 11.700 – 12.750 Mhz
 Ka – Band :
 Up-link BW : 30 GHz
 Down-link BW : 20 Ghz
15

16. Frekuensi Kerja Satelit
(Cont’d)
 L – Band :
 Up-link BW : 1.6 GHz
 Down-link BW : 1.5 Ghz
 S – Band :
 Up-link BW : 1.9 GHz
 Down-link BW : 2.5 Ghz
16

17. Teknik Akses Satelit
 PAMA (Permanent Assigned Mutliple Access)
 Kanal satelit diduduki secara terus menerus oleh satu
pasang stasiun bumi walaupun belum tentu ada traffic.
 DAMA (Demand Assigned Multiple Access)
 Kanal satelit digunakan secara bersama dan bergantian
oleh beberapa stasiun bumi, dan hanya diduduki jika ada
traffik yang dilewatkan
17

18. Teknik Akses Satelit
 FDMA (Frequency Division Mutliple Access)
 Teknik akses dengan metoda pembagian frekuensi.
 TDMA (Time Division Multiple Access)
 Teknik akses dengan metoda pembagian waktu
18

19. Teknik Akses Satelit (Cont’d)
FDMA bit rate R c
tim e
1 2 3 L
w asted
frequency satelite
capacity
1
active
2 3 L
no trafic active active
19

20. Teknik Akses Satelit (Cont’d)
L
TDMA bit rate R c
3
2
1
TD M A fram e
duration
tim e
w asted satellite capacity
frequency
1
active
2 3 L
no trafic active active
20

21. S a t e llit e N a m e P a la p a A P a la p a B T ELK O M 1
T yp e H S - 333 H S - 376 LM – A2 1 0 0
C a p a c it y 1 2 X p d r C -B a n d 2 4 X p d r C -b a n d 3 6 Xp d r C & Ex C
EIR P 30 dBW 33 dBW 41 dBW
G /T 1 d B /K 1 d B /K 1 d B /K
R e lia b ilit y 0 .7 0 .7 0 .8
L ife t im e 7 years 9 years 1 5 years
R o ck et D e lt a 2 9 1 4 S p a c e S h u t le A r ia n e 4
21

22. 22

23.  Secara garis besar Earth Station dibagi menjadi 2 bagian :
1. Terminal RF
 Antena, High Power Amplifier, Up/Down Converter, ,
LNA, FDMA (Frequency Division Mutliple Access)
2. Terminal Baseband
 Modulator/Demodulator , Encoder/Decoder
23

24. Modem Subsystem 1
7.2M Antenna
St/by Modem St/by U/C
Tx I.F. 1
Tx I.F.
1:1 HPA System
Modem 1 U/C 1
Tx I.F. 2
Modem 2 U/C 2
Data I/O RF O/P Tx R.F.
Tx I.F. 3
U/C 3
Modem N Tx I.F. 4 U/C 4
Rx I.F.
Modem Protection SW. Rx R.F.
Upconverter Protection Switch
(to be installed upon availability)
LNA Redundancy 1:2
Data I/O Modem Subsystem 2 Switch Controller LNA System
Rx I.F. 1
Data I/O Modem Subsystem 3
St/by D/C
RF I/P
Data I/O Modem Subsystem 4 D/C 1
Rx I.F. 2
D/C 2
1:4
Rx I.F. 3 D/C 3
D/C 4
Rx I.F. 4
Downconverter Protection Switch
Antenna Tracking System
24

25. High-
Encoder Modulator Upconverter power
Terestrial amplifier
Baseband equipment
network
Antenna
Down- Low-noise
Decoder Demodulator
converter amplifier
Baseband RF
25

26.  Antena berfungsi sebagai pemancar (uplink) dan penerima
(downlink) sinyal RF ke/dari arah satelit
 Horn
 Reflector
 Mounting
 Parameter antena
Feedhorn
 Gain antena
 Tipe antena
Reflektor
 Diameter Antena
Mounting
26

27.  Tipe-tipe antena :
C a s s e g r a in O ffs e t P r im e fo c u s
27

28.  Tes akses ke satelit :
 Test Pattern : diameter antena > 4.5 M
 Cross Poll : seluruh antena
 Minimal nilai cross poll isolation > 30 dB
28

29.  Power Amplifier
 Transmit Power Amplifier
 HPA
 TWTA
 SSPA
 Receive Amplifier
 LNA
 LNB ( L Band Freq )
29

30.  Up Converter
 Berfungsi untuk mentranslasikan signal dari frekuensi
menengah (IF, Intermediate Frequency) menjadi suatu
sinyal Radio Frequency (RF)
 IF 70 18 Mhz atau 140 36 Mhz
 RF ( C Band) 6 Mhz
 Down Converter
 Berfungsi untuk mentranslasikan Radio Frequency (RF)
menjadi suatu sinyal frekuensi menengah (IF,
Intermediate Frequency)
 IF 70 18 Mhz atau 140 36 Mhz
 RF ( C Band) 4 Mhz
30

31.  Modem (Modulator Demodulator)
 Modulator berfungsi memodulasi sinyal baseband menjadi
sinyal frekuensi menengah (IF), demodulator berfungsi
mendemodulasi sinyal IF menjadi sinyal baseband
 Menyediakan forward error correction scheme sesuai
dengan coding yang digunakan contoh : convolution
coding (Viterbi, Sequential), Reed Solomon, Turbo Codec
 Concatenated Coding : mengabungkan 2 sistem codec
untuk meningkatkan performance, Eb/No dan Bandwidth
utilisasi yang lebih efisien
 Interfacing dengan teresterial interface atau data interface
31

32.  Link budget :
 Dalam komunikasi satelit linkbudget adalah perhitungan
dari rugi-rugi transmisi (transmission losses) dan noise
 Perhitungan untuk menentukan parameter-parameter
seperti : diameter antena, transmit power amplifier supaya
mendapatkan kualitas link dari satu Earth Station ke Earth
Station lain via satelit yang bebas error.
32

33.  Parameter Link budget :
1. EIRP and Saturated Flux Density dari transponder.
2. The satellite G/T figure
3. Bandwidth dari transponder.
4. Output Back Off dari transponder
5. Input Back Off dari transponder
6. Latitude dan longitude dari uplink and downlink Earth Station.
7. Information rate (kbps).
8. Tipe Modulasi (BPSK, QPSK, 8-PSK)
9. Forward error correction rate (1/2 , ¾, 7/8 )
10. Frekuensi Uplink and Downlink
11. Diameter Antena
12. Efisiensi uplink dan downlink antena
13. Minimum digital signal strength (EB/No) sesuai dengan Bit Error Rate
(BER) yang diinginkan
33

34.  Gangguan alam
 Sun Outage
 Kondisi dimana posisi matahari dan satelit dalam satu
garis lurus. Sehingga menaikan noise thermal dari
satelit hingga 40 dB. Hal ini berlangsung 10 – 15
menit, 2 x dalam setahun
 Scintillation
 Kondisi dimana terjadi perubahan komposisi di
atmosfir yang menyebabkanperubahan level pada
sinyal. Sinyal akan naik turun sepanjang waktu
tertentu. Kondisi ini jarang terjadi
34

35.  Gangguan dari sistem lain (interferensi)
 Interferensi dari satelit lain (ASI, adjacent Satellite
Interference)
 Interferensi dari cross poll sinyal
 Interferensi dari intermodulasi product
35

36.  Cepat dan Mudah Instalasi : selama tidak terhalang ke
arah satelit VSAT dapat dibangun
 Mempunyai kemampuan teknologi informasi terbaru
(IP/Web Base, Broadband and DVB ) dan dapat diperluas
secara mudah dan gampang (upgradable)
 Sangat baik untuk aplikasi broadcast dan multicast
 Kemudahan untuk dimonitor dan dikontrol
 Tingkat Security Tinggi
 Sangat kompatibel dengan PSTN (Jaringan Kabel) dan
Jaringan Wireless (Nirkabel)
 Sangat ekonomis untuk negara kepulauan dan memiliki
daratan yang luas.
 Delay propagasi yang cukup tinggi +/- 250 ms
36

37.  Cepat dan Mudah Instalasi : selama tidak terhalang ke
arah satelit VSAT dapat dibangun
 Mempunyai kemampuan teknologi informasi terbaru
(IP/Web Base, Broadband and DVB ) dan dapat diperluas
secara mudah dan gampang (upgradable)
 Sangat baik untuk aplikasi broadcast dan multicast
 Kemudahan untuk dimonitor dan dikontrol
 Tingkat Security Tinggi
 Sangat kompatibel dengan PSTN (Jaringan Kabel) dan
Jaringan Wireless (Nirkabel)
 Sangat ekonomis untuk negara kepulauan dan memiliki
daratan yang luas.
 Delay propagasi yang cukup tinggi +/- 250 ms
37

38. 38

39. LinkStar
LinkStar RCST
RCST
LinkStar
RCST
LinkStar LinkStar HUB
GPS Receiver TDM Mod
Ref
2100 TDMA
MPEG PCRTS
Demod
MPEG MUX
LinkStar 2100 TDMA
Demod S Content MPEG IPTS
LinkStar RCST O
: : : & Encapsulator
RCST R Control
2100 TDMA F Content & Control
Demod
Router
Control
Content
OB/IB
OB/IB
Corporate
Network
External
LAN
RNCC
LinkStar NCC
Config
RCST
LinkStar
RCST
LinkStar Customer
Customer
RCST
NMS
39

40.  LinkStar can start small –
but is easily scalable to
large networks
◦ 80,000 remotes per hub
◦ Up to 580Mbps outbound (10 *
58Mbps)
LinkStar HUB
40

41.  DVB-S Open standards compliant TDM
outlink per ETSI DVB EN 301192 v 1.2.1
 MF-TDMA return link with turbo coding for
excellent space segment efficiency
 DVB-RCS Field upgradeable (through
Optional Software)
 Ka, Ku, C-band and Ext. C Band terminals
41

42. M
T F
D T
M D
A M
A
TDMA MF-TDMA
42

43.  High speed IP data transmissions on both -
◦ Outlink: 1-36 Msym/sec (up to 58 Mbps)
◦ Returnlink: 208, 416, 833, and 1667,Kbps
 IP QoS and Multicast in BOTH directions,
Outlink and Returnlink
 Comsat Labs’ TCP accelerator for high
speed traffic in both directions
 VOIP Capability with IP Header
Compression
 Web/HTTP Accelerator with Cache and
Firewall
◦ Hub only solution, no RCST/Client requirements 43

44.  Advanced Bandwidth-on-Demand
Algorithms for optimum return channel
bandwidth usage
◦ “CIR”: for guaranteed bandwidth
◦ “BOD”: assigns bandwidth when needed from common
pool
◦ “CIR Reallocation”:
 Provides guaranteed bandwidth when needed
 Bandwidth available for common pool when not needed
◦ “Multi-Frame Traffic Burst” allocates small bandwidth for
thin-route applications to remote terminals in CIR or
BOD mode
◦ “Slotted Aloha” for random and bursty traffic
44

45.  IPv4, TCP, UDP, FTP & Telnet
◦ Universal IP traffic support
 Routing Information Protocol (RIP) v1 & v2
◦ Automatically update routing information
 VLAN Tagging 802.1Q
◦ Support multiple LANs from each terminal
◦ Supports duplicate/overlapping IP Addressing
◦ True MPLS-VPN Compatible at the backbone
 Address Resolution Protocol (ARP)
◦ Map an IP address to a physical machine address
 Internet Control Message Protocol (ICMP)
◦ Handle error & control messages
 Internet Group Management Protocol (IGMP)v1 &v2
◦ Support IP multicast applications
 Differential Services (DiffServ)
◦ Offer guaranteed Quality of Service
45

46.  Two-way TCP acceleration
 Maximum TCP traffic between 10 to 17 Mbps based on
Packet length, (20 Mbps of UDP/RTP) to the VSAT LAN
 Improves response time & bandwidth utilization
 Features:
◦ Spoofing: Reduces ACK channel bandwidth by
approximately 50%
◦ Faster Connection Start, Connection Setup, and Window
Recovery
◦ Adaptive congestion control under changing conditions in
both satellite and terrestrial sides.
◦ Effective Flow Control and Fairness.
 Optimized for multi-site, dynamic BOD networks
46

47.  Mandatory for time sensitive applications like voice over IP
(VoIP) and videoconferencing
 DiffServ based – an industry standard
 Prioritization for both satellite access and IP layers
 LinkStar can set priority, or honor priority set by external
device
◦ ensures end-to-end QoS
 6 classes of service
◦ Expedited forwarding
◦ Assured forwarding (4 classes)
◦ Best effort
 Integrated into LinkStar remote terminal
48

48.  Embedded Control Channel Encryption
◦ Prevents unauthorized access by rogue
terminals
◦ Provides secure communication over
control channel
◦ Uses AES standard encryption algorithm
 Accelerates encrypted TCP data conforming
to-
◦ Selective Layer Encryption (SLE)
◦ Secure Socket Layer (SSL)
 Supports data encryption by peripheral
appliances
◦ Hardware solutions (e.g. Encore)
◦ Software solutions (e.g. Nortel 3050,
Aventail)
49

49. TDMA & BPU
TDMA
RF/PA w/TURBO
MOD
CODE
COTS DVB EXTERNAL BUS 10/100 External
DRO LNB DVB DEMUX PROCESSOR BaseT
DEMOD FIFO INTERFACE ETHERNET
Network
Terminal POWER
SDRAM
Terminal
SUPPLY IDU
ODU
50