Satelit dengan Teknologi 5G

 Membaca Peluang Satelit dalam Teknologi 5G


5G telah meluncur di banyak kota dan banyak negara, perangkat baru pun mulai banyak dipasang oleh operator – operator seluler dunia. Tidak jarang, permintaan kapasitas 5G melebihi peningkatan infrastruktur, terutama di daerah berpenduduk jarang yang sulit diakses.

Selama bertahun-tahun, komunikasi satelit tetap menjadi teknologi mandiri, tidak bergantung pada jaringan seluler. Generasi satelit selanjutnya akan dibangun dari arsitektur 5G, mereka akan berintegrasi dengan jaringan 5G untuk mengelola konektivitas ke mobil, kapal, pesawat terbang, dan perangkat IoT lainnya di daerah terpencil dan pedesaan.

Mungkin tidak lama lagi, sinyal 5G akan turun dari satelit luar angkasa dalam rangka ikut mendukung infrastruktur 5G 'terestrial'. Hal ini akan mentriger lagi perlombaan luar angkasa yang baru untuk satelit, mereka akan ikut menjanjikan menawarkan pengalaman nirkabel tanpa batas kepada pelanggan 5G di seluruh dunia.  


Image By Andrian S


Satelit LEO


Satelit komunikasi tradisional bersifat geostasioner (GEO) dan telah berada di orbit selama lebih dari 50 tahun. Satelit GEO memiliki berat lebih dari 1000 kg dan beroperasi 36.000 kilometer di atas bumi. Satelit-satelit ini berada pada posisi tetap relatif terhadap posisi mana pun. Terlepas dari orbit Bumi, ini memungkinkan antena berbasis darat memiliki kemampuan untuk mengarah langsung ke satelit, dalam posisi yang tetap elavasinya.  

Sebaliknya, satelit Low Earth Orbit (LEO) adalah satelit mini, dengan orbit operasi antara 500 dan 2000 kilometer di atas permukaan bumi dan beratnya di bawah 500kg. Karena orbitnya yang rendah, latensi berkurang secara signifikan, satelit ini dapat bekerja lebih baik untuk menerima dan mengirimkan data dengan lebih cepat. Sayangnya, orbit LEO ini memiliki area jangkauan yang lebih kecil sehingga dibutuhkan banyak satelit LEO yang terus-menerus mendukung lalu lintas sinyal komunikasi. Hal ini memastikan cakupan skala luas yang mulus di area geografis yang telah ditentukan sebelumnya.

Perlombaan Satelit LEO Telah Dimulai


Perlombaan ruang angkasa kembali muncul di antara perusahaan teknologi untuk menyebarkan konstelasi satelit LEO guna memberikan layanan internet berkecepatan tinggi ke pasar dan pelanggan bisnis yang sedang berkembang. Pada bulan Februari, SpaceX meluncurkan gelombang kelima 60 satelit Starlink ke orbit, sehingga saat ini ada sekitar 300 satelit Starlink di orbit, dengan target jangka panjangnya sejumlah 30.000 satelit LEO.

Amazon meminta FCC juga tertarik untuk mengoperasikan sistem yang terdiri dari 3.236 satelit, yang dikenal dengan nama Sistem Kuiper. Sistem ini akan memberikan layanan broadband dengan throughput tinggi dan latensi rendah kepada jutaan pelanggan yang kurang / sulit terlayani oleh layanan teresterial.

OneWeb yang berbasis di London, yang investornya termasuk Virgin Group, Coca-Cola, dan Softbank, belum lama ini juga meluncurkan 34 satelit OneWeb ke orbit, mereka mentargetkan akan ada 10 peluncuran pada tahun 2020 ini. OneWeb berencana untuk secara resmi membuka bisnis ini pada tahun 2021 dan akan memulai menjual layanan kepada pemerintah dan pelanggan korporat dengan menyediakan layanan internet untuk pesawat terbang dan kapal laut.

Masing-masing perusahaan ini menyadari potensi konstelasi satelit LEO untuk tidak hanya menyediakan konektivitas Internet ke daerah pedesaan tetapi juga memenuhi layanan jaringan global masa depan.

Integrasi Satelit dengan 5G


Di dunia 5G yang saling terhubung, kota pintar akan memanfaatkan kecepatan sangat cepat dan latensi rendah untuk menghubungkan semua yang ada di dalamnya. Ini membutuhkan menara 5G kecil yang ditempatkan di area lalu lintas tinggi yang menuntut banyak bandwidth dan memiliki garis pandang langsung untuk kecepatan dan kinerja optimal.

Satelit LEO dapat memainkan peran penting dalam memperluas jaringan 5G seluler ke udara, laut, dan area terpencil lainnya yang tidak tercakup oleh jaringan seluler kecil. Untuk pengguna akhir, satelit menawarkan perpanjangan layanan 5G tanpa batas dari kota ke pesawat, kapal pesiar, dan kendaraan lain di lokasi terpencil. Sensor IoT dan koneksi M2M di pertanian dan tempat kerja jarak jauh seperti tambang juga dapat memanfaatkan area cakupan luas yang ditawarkan oleh satelit 5G.

Mengintegrasikan satelit dengan infrastruktur 5G akan dapat meningkatkan Quality of Experience (QoE) aplikasi berkapasitas tinggi. Dengan mengarahkan lalu lintas secara cerdas, satelit menghemat spektrum yang berharga dan meningkatkan ketahanan setiap jaringan.

Jika terjadi bencana alam atau ulah manusia di mana infrastruktur 5G rusak, jaringan satelit dapat mengambil alih dan menjaga jaringan tetap hidup. Meskipun mereka tidak akan dapat memberikan layanan lengkap, mereka masih dapat mempertahankan layanan komunikasi penting dan menyelamatkan nyawa selama bencana.

Streaming Multicast


Pasar inti tradisional komunikasi satelit adalah siaran media. Sekarang, dengan perkembangan perangkat seluler, tren konten media bergeser dari siaran langsung televisi, ke streaming on demand dengan latensi rendah. Untuk media streaming media, bisa dibilang layanan 4G yang paling sukses, namun untuk 5G akan menjadi salah satu kasus penggunaan utama untuk teknologi satelit baru ini. Dengan 5G, pengguna akan menggunakan aplikasi broadband seluler yang lebih bagus (eMBB) seperti streaming video 8K dan game VR / AR online. Dengan bantuan satelit berkemampuan 5G, pengalaman imersif ini secara global dapat mengirimkan kecepatan data yang lebih tinggi untuk mendukung pengiriman yang lancar dan latensi rendah ke perangkat seluler di manapun.

Satelit dan IoT


Memiliki miliaran perangkat IoT merupakan tantangan operasional yang signifikan. Untuk memerangi kerentanan keamanan yang sedang berlangsung, perangkat memerlukan pembaruan terus-menerus dan perangkat 5G di masa depan akan membutuhkan distribusi data yang efisien dalam skala global. Dengan jangkauan luas dan kemampuan siaran, satelit berada pada posisi yang baik untuk mendukung IoT. Mereka dapat menawarkan konektivitas uplink bersama untuk sejumlah besar perangkat IoT dan menyediakan agregasi data.

Dengan solusi satelit-terestrial terintegrasi, kapasitas tambahan dapat digunakan sebagai cadangan IoT atau melengkapi lalu lintas data yang padat. Hal ini memungkinkan tingkat puncak yang lebih tinggi dan keandalan yang lebih besar dalam komunikasi yang masif.  

Layanan Backhaul Kecepatan Tinggi


Komunikasi satelit memiliki sejarah yang dalam dalam menyediakan jaringan yang aman untuk lingkungan berkecepatan tinggi dan misi kritis seperti sistem navigasi udara. Dengan konstelasi yang lebih besar dan penurunan latensi ujung ke ujung, jaringan satelit dapat memasok backhaul yang diperlukan untuk layanan berkecepatan tinggi.  

Salah satu masalah dalam 5G adalah tuntutan backhaul yang melekat dalam jaringan dengan sejumlah sel kecil. Jaringan satelit dapat digunakan sebagai satu backhaul terpusat untuk menghandle lalu lintas, pemrosesan tepi, dan berbagi sumber daya.

Penyedia layanan telekomunikasi seluler O2, menemukan bahwa kendaraan otonom yang saling terhubung (CAV) akan menghasilkan 4TB data per jam. Sebuah proyek kolaborasi antara 02 dan European Space Agency, Project Darwin selama empat tahun telah dan sedang terus mengujicoba konektivitas end-to-end (E2E) komunikasi 5G dan satelit. Tujuan dari proyek ini adalah untuk menciptakan ekosistem transportasi baru untuk CAV yang benar-benar membuka kemungkinan satelit 5G.

Dengan perpaduan yang tepat antara karakteristik ekonomi dan kinerja, satelit dapat memberikan layanan tambahan untuk platform berkecepatan tinggi dan lingkungan jaringan yang sulit dikelola hanya oleh sistem terestrial (yaitu mobil, pesawat, drone, dan lain - lain yang terhubung). Satelit dapat melengkapi 5G dan menyediakan layanan backhaul, terutama di wilayah yang sulit untuk memasang infrastruktur fisik.

Kasus Untuk Satelit 5G


Secara historis, industri satelit seringnya ketinggalan. Kini sudah ada upaya yang signifikan untuk memasukkan teknologi satelit baru dalam standar dan praktik telekomunikasi yang berlaku, 5G telah menyediakan arsitektur jaringan sejak awal.

Konstelasi satelit LEO akan melengkapi infrastruktur 5G terestrial untuk meningkatkan jangkauan jaringan dan menyediakan cadangan jika terjadi bencana alam seperti gempa bumi, banjir, dan angin topan. Selain itu, mereka akan membantu pengiriman broadband seluler yang meningkat dan perangkat IoT generasi mendatang dengan menyediakan kecepatan data yang lebih tinggi dan latensi rendah di seluruh konstelasi satelit di angkasa.

Menginisiasi Industri Satelit Dalam 5G


European Space Agency (ESA), dan 16 pemimpin industri satelit menandatangani pernyataan bersama tentang kolaborasi mereka atas 'Satelit untuk 5G' di acara Paris Air and Space pada 21 Juni 2017. Sebagai bagian dari inisiatif 'Satelit untuk 5G', ESA operator satelit, penyedia layanan, dan produsen akan bekerja sama dalam:

Uji coba layanan 5G, termasuk kemampuan satelit, dengan fokus pada sektor-sektor “vertikal’ tertentu yang ditargetkan oleh 5G, seperti transportasi, media dan hiburan, serta keselamatan publik;
Kegiatan transversal di bidang pengembangan aplikasi, standardisasi, aspek manajemen sumber daya, demonstrasi interoperabilitas, dan teknologi pendukung;
Upaya ini akan dibangun di atas, inisiatif Komisi Eropa untuk 5G yang ada dan akan berusaha melengkapi dengan inisiatif Eropa, nasional, dan internasional lainnya. ESA akan menetapkan kerangka kerja yang mendukung aksi industri dan memperkuat dan mengkoordinasikan dukungan kelembagaan di Eropa.

Untuk mobil yang terhubung dan mengemudi secara otonom, satelit dapat secara efisien mendukung pembaruan Firmware Over-the-Air dan Software Over-the-Air (FOTA / SOTA), pembaruan peta, dan kondisi lalu lintas waktu nyata serta ketersediaan parkir. Satelit juga dapat meningkatkan jangkauan dan keandalan untuk layanan e-Call, pelacakan kendaraan, diagnostik jarak jauh, dan aplikasi telematika lainnya. SES terus berpartisipasi dalam inisiatif untuk memajukan 5G dan pengembangan standar untuk industri satelit. Sebagai bagian dari program SATis5, yang didanai oleh ESA, SES juga telah mengembangkan uji coba konsep jaringan terintegrasi 5G ujung ke ujung yang mendemonstrasikan integrasi satelit-terestrial ke dalam 5G. Beberapa demonstrasi langsung telah dilakukan hingga saat ini, termasuk di Berlin dan di Mobile World Congress 2019 di Barcelona.

Ditulis oleh : Andrian S