Terminologi Teknologi 5G NTN (Jaringan Non-Terestrial)

NTN (Non-Terrestrial Network) yang diperkenalkan oleh 3GPP dalam roadmap standardisasi bertujuan untuk mencapai cakupan dan konektivitas 5G penuh melalui satelit dan platform udara.Terminologi utama meliputi:

1. NTN Definisi:Ini adalah teknologi jaringan nirkabel yang disetujui oleh 3GPP, di mana node akses digunakan padaberbasis ruang angkasaatauplatform berbasis udaraseperti satelit atau High Altitude Platform Stations (HAPS), daripada diikat pada infrastruktur darat.Jaringan NTN biasanya digunakan untuk memperluas cakupan ke daerah di mana penyebaran jaringan darat tidak praktis atau tidak layak secara ekonomiDari perspektif 3GPP, NTN bukanlah teknologi independen, melainkan perpanjangan dari 5G (NR).dan prosedur sebanyak mungkin untuk mendukung penundaan penyebaran yang panjang, pergeseran Doppler yang tinggi, ukuran sel yang besar, dan mobilitas platform.

2. NTN Platform:Ini adalah klasifikasi paling dasar dari orbit satelit, yang secara langsung mempengaruhi latensi, cakupan, dan mobilitas; khususnya termasuk:

• GEO (Geostationary Orbit):Satelit GEO terletak pada ketinggian sekitar 35.786 kilometer dan tetap relatif terhadap Bumi.Satelit GEO (Geosynchronous Orbit) memiliki cakupan yang luas tetapi keterlambatan perjalanan pulang pulang yang tinggi, membuat mereka tidak cocok untuk layanan sensitif latensi.
• MEO (Orbit Bumi Menengah):Satelit MEO beroperasi pada ketinggian antara 2.000 dan 20.000 kilometer, mencapai keseimbangan antara cakupan dan latensi; ini terutama ditekankan dalam spesifikasi NTN 3GPP saat ini.
• LEO (Low Earth Orbit):Satelit LEO beroperasi pada ketinggian antara 300 dan 2.000 kilometer. mereka menawarkan latensi rendah dan throughput tinggi, tapi bergerak sangat cepat relatif terhadap Bumi,menyebabkan seringnya penyerahan antar satelit dan efek Doppler yang signifikan.
• VLEO (Orbit Bumi yang Sangat Rendah):VLEO mengacu pada satelit eksperimental yang dirancang untuk beroperasi di ketinggian di bawah 300 kilometer.
• HAPS (Stasiun Platform Tinggi):HAPS biasanya beroperasi pada ketinggian antara 20 dan 50 kilometer.Sistem Platform Ketinggian Tinggi (HAPS) dapat bertindak sebagai stasiun dasar NR, relay, atau penambah cakupan, dan dibandingkan dengan satelit, mereka memiliki karakteristik quasi-statis dan latensi yang jauh lebih rendah.

3.Akses nirkabel (Terminologi)

• NTN gNB:Ini adalah stasiun dasar 5G (NR) yang secara khusus dimodifikasi untuk penyebaran non-terestrial. Tergantung pada arsitektur, NTN gNB dapat sepenuhnya dihosting pada satelit atau HAPS,sebagian digunakan di luar angkasa dan sebagian di tanah, atau sepenuhnya berbasis di darat dengan satelit bertindak sebagai relay.
• Transparan Bayar Beban atau Bent-Pipe Arsitektur:Dalam muatan transparan atau bent-pipe arsitektur, satelit tidak melakukan pengolahan baseband. arsitektur ini bertujuan untuk menyederhanakan desain satelit,tapi operasinya sangat tergantung pada ketersediaan infrastruktur darat dan link feeder; muatan transmisi melakukan fungsi berikut:
• Penerimaan sinyal frekuensi radio dari peralatan pengguna (UE)
• Melakukan pergeseran frekuensi dan amplifikasi
• Meneruskannya ke stasiun pangkalan darat (gNB) melalui link feeder
• Muatan regeneratif:Melakukan sebagian atau semua lapisan 1 dan lapisan 2 pemrosesan pada satelit. Dalam model ini satelit sendiri membawa fungsionalitas gNB. Arsitektur ini mengurangi feeder link latency,meningkatkan skalabilitasNamun, muatan regeneratif meningkatkan kompleksitas dan biaya satelit.

4. NTN Tautan

• Tautan layanan:Secara khusus mengacu pada koneksi nirkabel antara peralatan pengguna (UE) dan platform NTN (satelit atau platform tinggi).Ini menggunakan bentuk gelombang antarmuka udara NR yang cocok untuk radius sel besar dan lanjutan waktu majuDiagram link layanan 5G NTN, link antar satelit, link feeder, dan integrasi jaringan darat.
• Link Feeder:Ini menghubungkan satelit ke stasiun darat gerbang, yang berinteraksi dengan jaringan inti 5G. Tautan feeder biasanya beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi dan membutuhkan tautan backhaul berkapasitas tinggi.
• Inter-Satellite Link (ISL):Mendukung komunikasi langsung antara satelit, memungkinkan data untuk diarahkan di ruang angkasa tanpa keterlibatan langsung stasiun darat. ISL meningkatkan ketahanan jaringan dan mengurangi latensi end-to-end.

5. Arsitektur Jaringan

• Stasiun Bumi Gateway:Stasiun bumi gerbang bertindak sebagai antarmuka antara sistem satelit dan jaringan inti 5G.5GC mendukung NTN: Dari perspektif protokol, jaringan inti 5G (5GC) tetap tidak berubah.dan mengoptimalkan prosedur pemrosesan untuk mode kosong dan terhubung.
• D2D NTN (Direct-to-Device):Peralatan pengguna (UE) berkomunikasi langsung dengan satelit/platform ketinggian tinggi (HAPS) tanpa akses darat perantara.
• Arsitektur NTN-TN hibrida:NTN melengkapi jaringan terestrial, yang digunakan untuk backup, offloading, atau memperluas cakupan.
• NTN berbasis relay:Satelit atau platform ketinggian tinggi (HAPS) bertindak sebagai node relay antara peralatan pengguna (UE) dan jaringan terestrial.