Perpustakaan Digital ITB

Pertumbuhan pesat Internet of Things (IoT) menuntut solusi komunikasi yang andal dan hemat biaya, terutama di daerah terpencil. Teknologi Low Earth Orbit (LEO) Satellite dan Software Defined Radio (SDR) menawarkan potensi besar dalam mendukung komunikasi IoT langsung ke satelit Direct-to-Satellite IoT atau DtS-IoT. Penelitian ini mengembangkan sistem komunikasi IoT berbasis LoRa menggunakan SDR untuk aplikasi DtS-IoT pada satelit LEO . Hasil penelitian menunjukkan bahwa IoT LoRa Gateway berbasis SDR mampu mendukung komunikasi LoRa dengan kinerja yang handal. Pengujian menunjukkan kinerja optimal pada parameter LoRa SF7 dengan bandwidth (BW) 125 kHz, SF10 dengan BW 250 kHz, dan SF12 dengan BW 500 kHz pada frekuensi 923 MHz, dengan Packet Delivery Ratio (PDR) lebih dari 98% untuk paket data 50 bytes. Dalam aplikasi multiuser, gateway dapat menerima dan mendekripsi data dari pengguna dengan parameter LoRa yang berbeda. Desain IoT Ground Terminal berbasis SDR juga berhasil diimplementasikan, mendukung modulasi LoRa secara optimal. Kinerja terbaik dicapai pada SF12 dan BW 250 kHz, dengan daya transmisi maksimal 6,94 dBm tanpa High Power Amplifier (HPA) dan 27,12 dBm dengan HPA, menunjukkan fleksibilitas tinggi dalam skenario multiuser. Simulator kanal komunikasi satelit LEO berbasis SDR yang dikembangkan dalam penelitian ini mampu mereplikasi kondisi kanal satelit dengan akurasi tinggi. Tingkat kesalahan rendah tercatat pada parameter Total Loss sebesar 2 dB pada frekuensi 923 MHz dan 2200 MHz. Untuk efek Doppler, kesalahan sebesar 201 Hz (< 3%) untuk 923 MHz dan 480 Hz (< 3%) untuk 2200 MHz. Tingkat kesalahan latensi tidak signifikan. Simulator ini efektif dalam menganalisis kinerja komunikasi LoRa dan juga mampu mengemulasi kanal komunikasi satelit LEO pada inklinasi rendah atau mendekati ekuator, terutama pada kasus satelit dengan inklinasi rendah.