Peran Satelit untuk 5G dan 6G

 Peran Satelit untuk jaringan 5G dan jaringan 6G


Banyak yang mengatakan kenapa memasukan satelit dalam konteks 5G?  VSAT itu kan lambat, mahal, dan memiliki masalah latensi ? Jika kita masih ingat jaringan satelit tahun 1980-an dan1990-an maka itu benar, namun hari ini itu hanya mitos dan tidak berlaku lagi. Perkembangan ekstensif dan mendasar dalam jaringan ruang angkasa dan peralatan darat telah mengubah lanskap sepenuhnya. Sebagai contoh sebuah satelit yang tersedia untuk wilayah Afrika akan segera  memiliki kapasitas 1Tbps dan konstelasi LEO akan memberikan konektivitas dengan latensi kurang dari 40ms.


Beberapa tahun terakhir sudah mulai terlihat beberapa kemajuan dalam sistem dan jaringan satelit, yang memungkinkan efisiensi, keandalan, peningkatan kecepatan data, dan aplikasi baru yang lebih baik. Pada tahun 2020-2025 akan ada lebih dari 100 sistem High Throughput Satellite (HTS) yang menggunakan orbit Geostationary (GEO) dan juga mega-konstelasi satelit Low Earth Orbit (LEO), yang akan memberikan kapasitas Terabit per detik (Tbps) di seluruh dunia.


Sistem baru ini akan mencakup komponen udara multi-layer dengan LEO, HAP, UAV, dan drone. Arsitektur sistem baru yang hemat biaya seperti sistem Cubesat dan Starlink harus dipertimbangkan. Beberapa organisasi standar seperti 3GPP (Rilis 16 dan sekarang Rilis 17) telah bekerja pada Jaringan Non-Terestrial (NTN) ini. peranan satelit bagi kehidupan manusia lebih Spesifikanya Sistem satelit 5G dan di luar 5G harus memenuhi KPI dalam hal puncak kecepatan data, efisiensi spektral, kepadatan koneksi, latensi e2e, jitter, delay, dan juga mobilitas.


Baca Juga : 

Sistem satelit diharapkan memainkan peran penting dalam 5G dan juga di luar sistem jaringan nirkabel. Visi 5G didorong oleh peningkatan kecepatan data dan kepadatan koneksi, pengurangan latensi jaringan secara signifikan, dan efisiensi jaringan yang dioptimalkan. Namun, ada beberapa kasus penggunaan di mana cakupan terestrial standar tidak ada atau tidak memungkinkan, membuat sistem satelit diposisikan secara unik untuk memberikan solusi untuk menjembatani kesenjangan ini. Komunikasi satelit akan memainkan peran penting dalam 5G dan seterusnya sebagai solusi pelengkap untuk cakupan di mana-mana, penyediaan siaran / multicast, komunikasi penerbangan dan maritim, pemulihan darurat / bencana, dan cakupan area pedesaan terpencil.


Jaringan 5G


Dalam ekosistem handphone 5G, broadband satelit dan jaringan satelit akan memiliki peran kunci. Sebagai referensi, kita lihat definisi dari ITU tentang 5G dari elemen-elemen kunci, yaitu, broadband seluler yang ditingkatkan, komunikasi jenis mesin masif, dan komunikasi latensi rendah (<1msec) yang sangat andal.


Sumber: ITU-R M.2083


Mari tambahkan pemahaman kita tentang 5G yang bukan hanya merupakan standar jaringan seluler "generasi mendatang", melainkan juga "jaringan - jaringan" yang akan mendorong pertumbuhan melalui dunia IOT yang terhubung, broadband yang selalu aktif, kota pintar, dan juga mobil yang terhubung .


Maka 5G akan mengintegrasikan WiFi, seluler, serat, nirkabel terestrial dan internet satelit, dan juga jaringan akses. Di dunia yang sangat terhubung ini, satelit memiliki fitur utama berikut yang akan mendorong dan mendukung dunia yang terhubung ini: 

  • Ubiquity;
  • Mobilitas;
  • Siaran simultan; dan
  • Keamanan.


Ilustrasi 5G "Jaringan Jaringan". Sumber: SES


Dengan  memanfaatkan atribut utama ini, maka jaringan satelit dan  VSAT dapat mendukung skenario penggunaan utama 5G.



Broadband seluler yang ditingkatkan (eMBB)

Satelit sudah menyediakan distribusi bandwidth tinggi untuk jaringan televisi HD dan UHD dan ini selanjutnya akan diperluas dengan satelit mega-GEO yang direncanakan, dengan kemampuan 1Tbps dan ditambah dengan konstelasi LEO. Internet satelit saat ini  jaringan distribusi adalah solusi yang terbukti untuk distribusi dan melayani jaringan backhaul seluler yang ada di banyak bagian dunia untuk 2G / 3G. Ini akan diperluas dengan satelit GEO throughput tinggi baru yang akan mendukung jaringan seluler 4G dan 5G. 


Komunikasi jenis mesin besar-besaran (mMTC)

Dengan keandalannya yang tinggi dan kekuatan konektivitas yang benar-benar di mana saja, jaringan satelit telah memberikan solusi SCADA dan jaringan kontrol global yang unggul, yang dapat dengan mudah diskalakan ke aplikasi mesin-ke-mesin dan Internet of things yang direncanakan di masa depan. Hal ini selanjutnya akan diperkuat dan dilipatgandakan ketika konstelasi satelit mikro LEO dan teknologi dari perusahaan seperti Hiber, SpaceQuest dan HawkEyey didukung oleh pengembangan dalam sistem yang lebih kecil, berbiaya lebih rendah, dan dapat dikendalikan secara elektronik untuk tumbuh menjadi aplikasi utama dalam "jaringan - jaringan 5G”.


Komunikasi yang sangat andal (URLLC)

Pelanggan broadband satelit saat ini, seperti operator jaringan pemerintah, penyiaran, operator jaringan seluler, dan semua pengguna satelit lainnya mengakui sifat komunikasi satelit yang sangat andal. Ketika komunikasi misi-kritis diperlukan, maka satelit adalah pilihan nomor satu untuk arsitek solusi. Meskipun latensi satelit GEO saat ini (perjalanan pulang pergi 500 ms) tidak dapat diterima untuk banyak aplikasi 5G, hal ini selanjutnya akan ditingkatkan dengan mengembangkan konstelasi MEO dan LEO, dengan latensi di bawah 50 ms.

Baca Juga :


Satelit untuk latensi sub - 1msec

Persyaratan   5G   untuk   latensi   sub   -1ms   merupakan   tantangan   bahkan   untuk   jaringan seluler. Menurut  GSMA  Intelligence, Understanding  5G  (Desember  2014): “Mencapai  tingkat latensi sub-1ms… kemungkinan akan terbukti menjadi upaya yang signifikan dalam hal pengembangan teknologi dan investasi dalam infrastruktur. Layanan yang memerlukan waktu tunda kurang dari 1 ms harus membuat semua kontennya disajikan dari jarak fisik yang sangat dekat dengan perangkat pengguna ... termasuk banyak sel kecil yang juga diperkirakan menjadi dasar persyaratan densifikasi."


Dengan demikian, satelit dapat membantu jaringan 5G mencapai latensi sub-1ms dengan konten multi-casting   ke   cache   yang   terletak   di   sel   individu,   bahkan   di   tempat-tempat   tanpa  serat. Paradoksnya, persyaratan latensi rendah untuk jaringan 5G adalah sekutu besar dalam komunikasi satelit ini karena banyak lokasi baru untuk server konten akan dibutuhkan. Dalam transisi ke 5G, konten perlu dipindahkan ke edge dan banyak lokasi baru akan dibutuhkan, memadatkan jaringan CDN dan menjadikan multicast satelit pilihan yang layak.



Perusahaan luar angkasa mana yang mengerjakan 5G?


Satelit sepertinya akan menjadi hal yang besar, perusahaan luar angkasa di seluruh dunia ramai – ramai ingin menghadirkan lebih banyak data ke perangkat kita, lebih cepat dari sebelumnya. Entitas mulai dari SpaceX nya Ellon Musk hingga Amazon kabarnya akan meluncurkan sejumlah besar satelit baru yang dapat membawa bandwidth ekstra. Teknologi baru ini sedang dibangun untuk jaringan 5G baru. Ini disebut-sebut sebagai lompatan besar atas teknologi 4G saat ini, yang memungkinkan kita melakukan hal-hal intensif data seperti streaming Netflix.

Banyak entitas luar angkasa bergegas menjadi trendsetter dalam 5G. Misalnya, SpaceX telah menerima persetujuan untuk meluncurkan hampir 12.000 satelit internet Starlink (dan baru-baru ini kabarnya berjanji akan mengirim 30.000 lebih satelit). Pada bulan Mei 2020, SpaceX telah meluncurkan 60 satelit Starlink pertamanya, yang beroperasi pada ketinggian orbit rendah Bumi (LEO) sekitar 342 mil (550 kilometer).

Baca Juga:

OneWeb juga memiliki paket internet satelit. Perusahaan ini berencana untuk merakit konstelasi hampir 650 satelit untuk mempermudah akses web di seluruh dunia. OneWeb telah meluncurkan enam satelit kelompok pertamanya pada bulan Februari 2020 dengan roket Soyuz yang disediakan oleh perusahaan peluncuran Eropa Arianespace. Satelit-satelit ini mengelilingi Bumi dalam orbit yang mendekati kutub, pada ketinggian sekitar 1.200 km. Amazon dan Facebook adalah di antara perusahaan lain yang merencanakan jaringan satelit 5G.

Belum lama ini, pada bulan januari 2020 sebuah perusahaan satelit swasta China juga mulai menguji panggilan video dalam kecepatan 5G. Trend itu muncul karena China menuntut pengembangan internet seluler yang mendukung satelit dan memasukkan area tersebut ke dalam rencana pembangunan "infrastruktur baru", yang dapat menawarkan bantuan jangka pendek dan dorongan jangka panjang bagi perekonomian. Perusahaan dirgantara swasta yang berbasis di Beijing, Galaxy Space, baru-baru ini mengadakan panggilan video eksperimental 3 menit dengan menghubungkan ke hotspot Wi-Fi yang disediakan oleh terminal satelit. Galaxy Space meluncurkan satelit broadband LEO 5G pertama China yang masuk ke orbit awal tahun ini. 



Sumber dari Galaxy Space
Satelit broadband 5G LEO yang dibuat oleh Galaxy Space.


Gambaran yang jelas dan respons cepat dalam panggilan video membuktikan bahwa satelit broadband LEO 5G yang dikembangkan oleh startup swasta China ini dapat diandalkan. Langkah seperti itu akan mempercepat pengembangan rantai industri dari hulu ke hilir, dan itu juga menunjukkan pentingnya pembangunan infrastruktur 5G China dan eksplorasi sipil luar angkasa. Memasukkan internet satelit ke dalam 'infrastruktur baru' merupakan bidang eksplorasi baru untuk pembangunan infrastruktur 5G China dan industri roket dan satelit negara. Begitu konstelasi satelit China dipasang, internet yang mendukung satelit akan mendorong bisnis roket komersial dan pertumbuhan ekonomi luar angkasa China. Biaya satelit LEO komersial dapat turun setengah dari 10 juta ($ 1,41 juta) menjadi $ 5 juta yuan di masa depan. Menurut China Galaxy Securities Co, pasar internet satelit China akan mencapai 42 hingga 56 miliar yuan dan mencapai pertumbuhan eksponensial setelah layanan internet satelit sepenuhnya digunakan. 



Apa risikonya 5G  dengan Satelit?


Perkembangan   satelit   5G   di   orbit   menimbulkan   sejumlah   pertanyaan   dari   pengamat industri. Salah satu penyebab besarnya adalah meningkatnya risiko tabrakan, yang secara teoritis dapat menghasilkan populasi besar puing – puing orbital. Dunia mulai mendapat firasat akan risiko ini beberapa bulan lalu, ketika satelit Eropa melakukan maneuver pencegahan untuk menghindari potensi tabrakan dengan salah satu satelit SpaceX Starlink.


Ada juga kekhawatiran tentang gangguan frekuensi radio dengan semua satelit yang akan datang ini. Operator satelit cuaca, khususnya, mengkhawatirkan beberapa frekuensi 5G resmi yang mendekati frekuensi 23,8 GHz yang biasa digunakan dalam prakiraan cuaca. Meskipun demikian, baik NASA maupun Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional AS sedang bernegosiasi dengan Komisi Komunikasi Federal (yang mengalokasikan frekuensi spektrum ke perusahaan AS) untuk melindungi satelit cuaca.

Ada juga kekhawatiran bahwa kelimpahan satelit akan mengganggu pengamatan langit. Pada bulan Juni, International Astronomical Union (IAU) menyatakan keprihatinan bahwa ribuan satelit dapat mengganggu kemampuan untuk memeriksa objek yang redup dan jauh, belum lagi kehidupan hewan nokturnal.


Ditulis oleh Andrian S