DOI : https://doi.org/10.32502/jse.v6i2.4598

## Studi Rancang Bangun Sistem Telekomunikasi Berbasis Konstelasi Satelit LEO Untuk Wilayah Indonesia
Cahyadi Septian Pontoh Beslar 1 ,
1 Fakultas Teknik Telekomunikasi Dan Elektro, Institut Teknologi Telkom Purwokerto
17101131@ittelkom-pwt.ac.id 1
Received 08 Juni 2022 | Revised 19 September 2022 | Accepted 26 September 2022

## ABSTRAK
Walaupun cakupan footprint beberapa satelit telekomunikasi geostasioner yang dioperasikan operator telekomunikasi Indonesia sudah meliput seluruh luas wilayah Indonesia secara sempurna, akan tetapi tetap saja konektivitas  sebagian  populasi  masyarakat  di  Indonesia  belum  terakomodasi,  terutama  wilayah  terpencil dan/atau pulau-pulau kecil.  Alasan kapasitas satelit nasional yang sudah penuh adalah sebab Pemerintah cq. Kominfo  menyewa  satelit  asing  untuk  penambahan  kapasitas  penyediaan  layanan  satelit  komunikasi  agar konektivitas sebagian populasi masyarakat bisa dipenuhi.  Solusi alternatif mengatasi kekurangan konektivitas dan kapasitas tersebut adalah diversifikasi sistem komunikasi satelit di orbit LEO selain satelit di orbit GEO. Alasannya karena biaya investasi konstelasi satelit LEO lebih rendah dibanding satelit GEO, selain harga end- user terminalnya juga lebih kecil dan murah, selain itu keunggulan berupa delay propagasi yang rendah dan daya  transmisi  yang  lebih  rendah.    Studi  perancangan  simulasi  konstelasi  satelit  LEO  untuk  menambah konektivitas  dan  kapasitas  satelit  nasional  digagas  untuk  populasi  masyararakat  tadi  saja.    Harapannya konstelasi satelit LEO dapat menyediakan konektivitas berupa layanan internet bagi populasi masyarakat yang kepadatan penduduknya (user density) 500 – 1000 orang per-km  persegi  dan wilayah terpilih adalah pulau- pulau kecil di wilayah Timur Indonesia.
Kata kunci: konektivitas, konstelasi satelit LEO, user density, simulasi.
Although the footprint coverage of several geostationary telecommunications satellites operated by Indonesian telecommunications operators has covered the entire area of Indonesia perfectly, the connectivity of a part of the population in Indonesia has not been accommodated, especially in remote areas and/or small islands. The reason the national satellite capacity is already full  is  that  the Government  c.q. Kominfo  rents foreign satellites to increase the capacity of providing communication satellite services so that the connectivity of  part  of  the  population  can  be  fulfilled. An  alternative  solution  to  overcome  the  lack  of  connectivity  and capacity is the diversification of the satellite communication system in the LEO orbit apart from the satellites in the GEO orbit. The reason is that the investment cost of the LEO satellite constellation is lower than that of the  GEO  satellite,  the  end-user  terminal  price  is  also  smaller  and  cheaper,  besides  the  advantages  of  low propagation delay and lower transmission power. The study on the design of the LEO satellite constellation simulation design to increase connectivity and national satellite capacity was initiated for the population of the community. It is hoped that the LEO satellite constellation can provide connectivity in the form of internet services for people whose population density (user density) is 500 – 1000 people per square km and the selected areas are small islands in Eastern Indonesia.
Keywords: connectivity, LEO satellite constellation, user density, simulation.

## I. PENDAHULUAN
Asia Development Bank (ADB) dalam laporannya tentang “Digital Connectivity & Low Earth Orbit Satellite Constellations” tanggal 28 April 2021 menyebutkan konektivitas adalah sesuatu yang esensial bagi pertumbuhan ekonomi dan perkembangan sosial suatu negara, selain untuk keuletan/ketabahan (resilience) dan kesembuhan (recovery) yang terkadang diperlukan juga oleh bangsa tersebut (Digital Connectivity and LEO Satellite  Constellations  -  Opportunities for  Asia  and  the  Pacific  2021) . Indonesia  sebagai  negara  kepulauan dengan jumlah pulau-pulau tersebar dipisahkan lautan menghadapi masalah konektivitas.  Hal ini sudah sejak lama  dicoba  diatasi  dengan  pembangunan  sistem  komunikasi  satelit  sejak  Satelit  Palapa  generasi  A  yang dioperasikan  PT.  Telkom  hingga  Satelit  Telkom  3S  yang  dioperasikan  oleh  PT.  TelkomSat  dan  Satelit Nusantara Satu yang dioperasikan swasta (Pasifik Satelit Nusantara), dan kesenjangan konektivitas tetap saja
ada.  Terlepas pada usaha-usaha yang dilakukan pemerintah cq. Kominfo menyelesaikan masalah konektivitas ini  dengan  cara  membolehkan  penggunaan  satelit  asing  untuk  mendukung  penyediaan  layanan  satelit  yang belum sepenuhnya dapat dipenuhi oleh kapasistas satelit nasional (Kementrian Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia 2018) maka opsi pembuatan / pengoperasian satelit LEO untuk pemenuhan komunikasi di Indonesia dipelajari dan diteliti.

## II. METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan satu unit laptop jenis HP Pavillion x360 convertible dengan spesifikasi laptop  yang  digunakan  Intel®  Core™  i7-7500U  CPU  @  2.70  GHz  (4  CPUs)  -  2.9  Ghz  dengan  OS  yang digunakan tipe windows 10 Home Single 64 bit Penelitian ini menggunakan software STK sebagai bagian dari perancangan  simulasi  sistem  telekomunikasi  berbasis  konstelasi  satelit  LEO  untuk  wilayah  Indonesia. Penelitian ini menganalisis cara kerja konstelasi satelit LEO untuk cakupan kepadatan penduduk ( user density ) 10 – 1000 jiwa/km ² dimana kepadatan penduduk dihitung berdasarkan jumlah penduduk dibagi dengan luas wilayah.
Dalam  penelitian  dilakukan  beberapa  tahap  dalam  menganalisis  perancangan  bangun  sistem telekomunikasi  berbasis  konstelasi  satelit  LEO  sampai  dengan  proses  pengambilan  dan  analisis  data  yang terdapat pada diagram alur pada gambar 1

## Gambar 1. Flowchart Penelitian
Pada gambar 1 menunjukkan proses perancangan sistem. Pada tahap awal  penelitian yaitu mencari referensi jurnal yang berkaitan dengan topik yang akan digunakan, kemudian dari referensi yang didapatkan akan  di review beberapa  penelitian  –  penelitian  sebelumnya  yang  mana  digunakan  sebagai  acuan  untuk melakukan penelitian ini. Setelah mendapatkan gambaran mengenai masalah terkait dengan topik yang akan dibahas, selanjutnya menentukan komponen yang akan digunakan dalam simulasi dan menentukan parameter perancangan  sistem  telekomunikasi  navigasi  berbasis  konstelasi  satelit  LEO  untuk  wilayah  Indonesia menggunakan software STK.  Setelah  itu,  dianalisis  parameter  yang  digunakan  sehingga  mendapatkan  hasil kinerja dari simulasi tersebut.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada satelit LEO untuk  daerah Sumatera dari  hasil simulasi  didapatkan bahwa dalam 1 hari  satelit LEO memiliki waktu periode sebesar 1,9 jam, altitude satelit sebesar 1500 km, inclination sebesar 11 ˚ , RAAN 225 ˚ , dengan tipe orbit circular . Dari perhitungan manual didapatkan bahwa laju satelit LEO bergerak dalam lintasan sebesar 2.249 x 10 19 m/s dan satelit LEO mengorbit bumi rata – rata 12 kali/hari
Gambar 2. Footprint Coverage Satelit LEO Daerah Sumatera
Gambar 3. Hasil Simulasi Covarage Satelit LEO Untuk Daerah Sumatera Menggunakan Software STK.
Pada satelit LEO untuk daerah Jawa dari hasil simulasi yang didapatkan bahwa dalam 1 hari satelit LEO mengelilingi pulau Jawa memiliki waktu periode sebesar 1.9 jam, dengan ketinggian satelit berada pada ketinggian 1500 km dan RAAN sebesar 227˚ dengan inclination sebesar 3˚ menggunakan tipe orbit circular. Dari perhitungan manual didapatkan bahwa laju satelit LEO bergerak dalam lintasan sebesar 2.249 x 10 19 m/s dan satelit LEO mengorbit bumi rata – rata 12 kali/hari
Gambar 4. Footprint Coverage Satelit LEO Daerah Jawa
Gambar 5. Hasil Simulasi Coverage Satelit LEO Untuk Daerah Jawa Menggunakan Software STK
Gambar 6. Hasil Simulasi Coverage Satelit LEO Untuk Daerah Jawa Menggunakan Software

## STK
Pada satelit LEO untuk daerah Kalimantan dari hasil simulasi yang  didapatkan bahwa dalam 1 hari satelit LEO mengelilingi pulau Kalimantan sebesar 1.9 jam, dengan ketinggian satelit berada pada ketinggian 1500 km di atas permukaan bumi dan RAAN sebesar 232 ˚ dengan inclination sebesar 4 ˚ menggunakan tipe orbit circular .  Dari perhitungan manual  didapatkan bahwa laju satelit LEO bergerak dalam lintasan sebesar 2.249 x 10 19 m/s dan satelit LEO mengorbit bumi rata – rata 12 kali/hari
Gambar 7. Footprint Satelit LEO Daerah Kalimantan
Gambar 8 Hasil Simulasi Coverage Satelit LEO Untuk Daerah Jawa Menggunakan Software STK

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Cara agar dapat mencakup 1 daerah dalam 1 hari yaitu dengan menggunakan 11 satelit LEO. Cara meningkatkan konektivitas daerah – daerah di Indonesia yaitu dengan menggunakan satelit LEO karena bisa menjadi  pilihan  yang  menguntungkan  bagi  negara  berkembang  seperti  Indonesia  dikarenakan  satelit  LEO mempunyai  delay  propagasi  yang  rendah  dan  biaya  satelit  LEO  per  satelitnya  lebih  murah  dibandingkan dengan  MEO  maupun  GEO.  Untuk  dapat  melihat  coverage  satelit  LEO  untuk  wilayah  Indonesia  dapat mengikuti URL berikut : https://www.youtube.com/watch?v=kGIvbx2Suhc

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Pusat  Statistik.  “Kepadatan  Penduduk  Menurut  Provinsi  (Jiwa/Km2),  2015-2019.” Kepadatan Penduduk  Menurut  Provinsi (8.5.2017):  1.  https://www.bps.go.id/indicator/12/141/1/kepadatan- penduduk-menurut-provinsi.html (March 29, 2022).
“Digital  Connectivity  and  LEO  Satellite  Constellations  -  Opportunities  for  Asia  and  the  Pacific.”  2021. (October).
Garrity,  John,  and  Arndt  Husar.  2021.  “Digital  Connectivity  and  Low  Earth  Orbit  Satellite  Constellations OPPORTUNITIES FOR ASIA AND THE PACIFIC.” (76): 47.
Grandgirard,  Julie  et  al.  2002.  “Costs  of  Secondary  Parasitism  in  the  Facultative  Hyperparasitoid Pachycrepoideus  Dubius:  Does  Host  Size  Matter?” Entomologia  Experimentalis  et  Applicata 103(3): 239–48.
Guidotti,  Alessandro  et  al.  2019.  “LTE-Based  Satellite  Communications  in  LEO  Mega-Constellations.” International Journal of Satellite Communications and Networking 37(4): 316–30.
Kementrian  Komunikasi  dan  Informatika  Republik  Indonesia.  2018.  “Ini  Daftar  Terbaru  Layanan  Satelit Penuhi Syarat Di Indonesia.” KOminfo Official .
Leo, Satelit et al. 2021. “Satelit LEO Bisa Membantu Pemerataan Kebutuhan Akses Internet Indonesia.” : 1– 13. https://www.kompas.id/baca/ekonomi/2021/07/28/satelit-leo-bisa-membantu-pemerataan- kebutuhan-akses-internet-indonesia?status=sukses_login&status_login=login.
Maini, Anil K., and Varsha Agrawal. 2011. “Second Edition Principles And Applications.” World Wide Web Internet And Web Information Systems : Page 35-68.
http://www.centennialofflight.gov/essay/Dictionary/Stabilization/DI172.ht.
Maral,  Gerard,  Michel  Bousquet,  and  Zhili  Sun.  2020.  “Satellite  Communications  Systems :  Systems, Techniques and Technology.” Angewandte Chemie International Edition, 6(11), 951–952. : 793.
Nasser, Eriko Nasemudin. 2014. “Multi Mission Low Earth Orbit Equatorial Satellite for Indonesian Regions: Telecommunication  Payload.” Proceeding  -  ICARES  2014:  2014  IEEE  International  Conference  on Aerospace Electronics and Remote Sensing Technology (c): 121–26.
Su, Yongtao et al. 2019. “Broadband LEO Satellite Communications: Architectures and Key Technologies.” IEEE Wireless Communications 26(2): 55–61.
Wood, Lloyd. “Satellite Constellation Networks ‘The Path from Orbital Geometry through Network Topology to Autonomous Systems.’” : 13–34. http://personal.ee.surrey.ac.uk/Personal/L.Wood/publications/zhang-book/zhang-book-wood-chapter-
2.pdf.
Yuniarti, Diah. 2015. “Studi Perkembangan Dan Kondisi  Satelit Indonesia The Study  of Development  and Condition of Indonesian Satellites.” 11(2): 121–36.
http://online.bpostel.com/index.php/bpostel/article/view/110203.