Alla pratar rymdinternet – Ericsson ger mobiler satellituppkoppling

Tänk att var du än befinner dig på jorden ha tillgång till mobiltäckning – via satelliter, direkt till din telefon.

Starlink och T-mobile, Huawei och Apple har alla presenterat enskilda nyheter på området sista veckorna.

Nu ska företagen Ericsson, Thales och Qualcomm Technologies testa en ny standard för icke markbunden 5g-telefoni för att hjälpa hela telekombranschen framåt mot nästa generations satellittelefoner. 

– Vi är väldigt standarddrivna i vår värld. Redan när 5g dök upp 2017 kom den europeiska rymdindustrin fram till att det vore bra om vi integrerade satellitkommunikation och 5g, säger Per Synnergren som jobbar med teknikstrategi på Ericsson. 

När 5g-tekniken blev tillgänglig startades ett program under ESA:s ledning för att stötta och driva standardiseringen av en ny satellittelefoni som kallas 5g non-terrestrial networks (5g NTN). Telekomvärlden drivs till stor del av olika standarder och protokoll för mobilenheter, nätverk och mjukvaror. Anledningen är att olika sorters mobiltelefoner ska fungera med alla olika abonnemang och nätverk.

– Ericsson började stötta standarden för några år sedan, och nu har den precis blivit klar. Det aktuella projektet handlar om att tillsammans med Thales, som bygger satelliter, och med Qualcomm, som bygger chip och testenhet, testa om standarden fungerar och levererar som förväntat. Det handlar i stort om validering av tankarna som drivits fram av 5g-standarden, säger Per Synnergren. 

Nätverk av satelliter i låg omloppsbana

Det tänkta slutmålet för projektet är att man ska kunna ringa och använda datatjänsterna i sin vanliga mobiltelefon överallt runt jorden, särskilt då på platser dit markbundna nätverk inte når. 

– Det finns vissa länder, till exempel USA och Australien, där det finns områden med dålig täckning, så det är en möjlig marknad. Ett annat användningsområde handlar om folk som åker båt, vandrar i berg eller kanske knallar Kungsleden. Sedan finns det tillämpningar för bland annat blåljus och militär och kanske även för ambassader som inte vågar lita fullt ut på markbundna nät i främmande länder, säger Per Synnergren. 

Tanken är att satelliterna, när de väl skjuts upp, ska placeras i låg omloppsbana (low earth orbit/LEO). Att satelliter för telefoni är placerade i LEO är i sig inte nytt, men de satelliter som finns där i dag är förlegade enligt Per Synnergren.

– Företagen Globalstar och Iridium kör redan via LEO-satelliter, så det är inte helt nytt. De var tidiga på det spåret, men som det är med allt så går teknikutvecklingen framåt. Samtidigt så sjunker även kostnaderna för satellituppskjutningar. När de genomförde sina projekt fick de upp ett tjugotal, vi tänker oss någonstans runt 500–600 satelliter och hade vi fått önska hade vi gått upp runt 1 000, säger han. 

Ericsson skapar mjukvaran

Ericssons del i projekt är kopplat till nätverket och mjukvaran, de ansvarar för att tillhandahålla teknik som skapar 5g-länken mellan användarens enhet och nätverket på marken och som går via satelliterna. 

– Problemet du har är att satelliterna svischar fram i ungefär 25 000 kilometer i timmen, så de åker förbi i en himla fart. Då får du dopplereffekt i radiovågorna och så har du en ganska lång fördröjning jämfört med ett markbundet nät. Så att lösa de nyckelfrågorna i nätverksmjukvaran är vår grej här, säger Per Synnergren.

Dopplereffekt i radiovågorna innebär att vågornas frekvens förskjuts då satelliterna rör sig i förhållande till jorden, något som behöver tas hänsyn till i mjukvaran för att kommunikationen ska fungera. Sedan måste även enheterna – alltså mobiltelefonerna – klara av det nya satellitbandet. Och det är här som Qualcomm Technologies kommer in. 

– En annan viktig del är att Qualcomm lyckas stoppa in lösningen i sina chip till minimal penning. I dag har vi runt 20–30 band i telefonen som vi stödjer, och kan de lägga till satellitbandet till ungefär samma kostnad som att lägga till ett markbundet, vanligt, band då är det ingen jättekostnad att få in detta i enheten, säger Per Synnergren.

Företagen kommer att genomföra testerna i Toulouse i Frankrike där Thales, som ansvarar för satellitdelen av projektet, har en testanläggning. Per Synnergren poängterar dock att detta inte är ett stängt partnerskap mellan de tre bolagen. 

– Det är så vi jobbar inom telekombranschen. Det tas fram en standard, sedan bygger olika aktörer nätet, chipen och enheterna. Sen testar vi tillsammans allihop och ser om det finns interoperabla funktioner och tjänster som vi kan leverera på marknaden, säger han.

”Hästrace” med Starlink

Att få internet och telefoni direkt via satelliter är inte heller nytt och det finns flera andra aktörer. Oneweb och Elon Musks Starlink är två av dessa. Per Synnergren lyfter fram att Starlink främst är aktiva med fixed-satellite services, alltså att erbjuda uppkoppling till satellit med hjälp av en orörlig mottagare på jorden. 

Starlink skiljer sig däremot från flera andra aktörer genom att använda sig av satelliter i LEO i stället för satelliter längre bort i geostationär omloppsbana (GEO). Satelliter i GEO har samma omloppstid runt jorden som planetens rotationstid, på så vis verkar de stationära från marken. Att Starlink använder sig av satelliterna närmre jorden gör att de bland annat kan få betydligt lägre latens i dataöverföringen. 

För att utveckla sina tjänster har Starlink nyligen också påbörjat ett samarbete med mobiloperatören T-mobile. Detta projekt liknar mer det som Ericsson vill göra via 5g NTN-standarden. 

– Nu blir det ett ”hästrace” med det vi gör och det Starlink gör med T-mobile. Det finns också två andra bolag, AST and Science och Lynk. Alla kämpar för att få in satellit i vanliga smartphones. Men de övriga tre går inte standardiseringsvägen, säger Per Synnergren. 

Prestandamässigt kommer också Starlinks lösning att skilja sig från Ericsson. T-mobiles kunder kommer att kunna skicka textmeddelanden via satellit men inte prata i telefon eller använda internet. 

– Starlink blir begränsade eftersom de har en helt omodifierad telefon. Det blir som en 2g-tjänst, så de begränsar tjänsteutbudet till sms och mms. Om vi kallar deras tjänst en 2g-tjänst så blir vår tjänst motsvarande ungefär vad vi upplevde under 3g-tiden. Det är ungefär det du kan klämma ut ur en satellit med en handhållen telefon, säger Per Synnergren.

Mobiltillverkaren Huawei presenterade nyligen att mobiler i deras nya Mate 50-serie ska kunna skicka sms via det kinesiska satellitnätverket Beidou. Även Apple har byggt in satellitkommunikation i Iphone 14 för att användare ska kunna ringa nödsamtal där det annars saknas täckning. Funktionen kommer till att börja med bara fungera i USA och Kanada. 

Den nya standarden som Ericsson ska validera kommer alltså inte att kunna erbjuda internet via satellit som är lika bra som det vi i dag får från vårt markbundna nät. Men poängen blir att den telefon som kunden använder i vanliga fall också ska kunna kopplas mot satellit när det behövs.

– Vi tror inte att 5g NTN är ett hot mot våra markbundna tjänster, men det är ett jättebra komplement där våra nät inte finns, säger Per Synnergren.

Astronomer är oroliga för rymdmiljön

Något annat som ofta lyfts fram när företag planerar att skicka upp hundratals nya satelliter är rymdmiljön. International astronomical union (IAU) är en av organisationerna som varnar för riskerna för rymdmiljön och problemen för astronomiska observationer om antalet satelliter ökar allt för mycket. 

– Jag förstår oron, och den ska man ta på allvar. Sen har man en miljöaspekt också av att skjuta upp alla dessa satelliter. Men det är inte vi på Ericsson som driver de frågarna, det är mer på Thales bord. Thales är en av Europas största satellittillverkare, säger Per Synnergren. 

När satelliterna med det nya protokollet kan skickas upp är svårt att förutspå. Enligt Per Synnergren hade det rent tekniskt gått att få till en fungerande lösning på ett till ett och ett halvt år, men det kommer att behövas en kommersiell drivkraft. 

– Sen vi får också se hur satellitindustrin reagerar på Elon Musks uttalande om Starlink och T-Mobile, de kan antingen speed-up eller give-up. Det är helt enkelt den kommersiella tidslinjen som avgör, och det är lite tidigt att säga när i detta stadie, säger han.