NET 1-2/2021

34 www.net-im-web.de 01-02/21 Der Funkmast im All NTNs imStandard von 4G/LTEnoch keine Rolle, so haben sie den Sprung in die erste Mobilfunkliga inzwischen geschafft: Für den anstehenden 3GPP-Release 17 sind sie ein elementarer Bestandteil. Dass die Satellitenwelt damit Ein- zug in den 5G-Standard erhält, ist vor allem einemöffentlich finanzierten Projekt zu ver- danken: „Alix“ wurde durch die nationalen RaumfahrtagenturenDeutschlands (DLR), Frankreichs (CNES) und der Niederlande (NSO) im Rahmen einer Förderung der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA unterstützt (https://artes.esa.int/projects/ alix). Firmen und Forschungseinrichtungen der beteiligten Länder konnten dadurch die arbeitsintensive Beteiligung am Standardi- sierungsprozess mit Erfolg leisten. Darüber hinaus haben sich Kom- munikationssatelliten in den letzten Jahren enormweiterentwickelt – von wetteranfäl- ligen TV-Broadcastern und ruinös-teuren Relaisstationen für Satellitentelefone im letzten Jahrtausend hin zu hochleistungs- fähigen, stabilen, breitbandigen IP-Zu- gangsnetzen. Technische Entwicklungen, wie flexible und digitale Nutzlasten sowie Konstellationen von niedrig fliegenden High-Throughput-Satelliten, die dieses Jahr ihren Service aufnehmen sollen, ermög- lichen Leistungen, die vor einigen Jahren kaum denkbar waren. Wie diese Revolution im Orbit sich auf den Mobilfunk der Zukunft nie- derschlägt, soll im Folgenden illustriert werden. Credo: Netzlücken schließen Wer bei Netzlücken nur an Funklöcher in unseremHandynetz denkt, springt zu kurz. Denn großeTeile der Erde haben keinNetz. Auf hoher See, im Flugzeug, im Gebirge – überall soll es künftig Mobilfunk geben. Und nur Satelliten können ihn bereitstellen. Befindet man sich in einem Fahrzeug, ist die Frage des individuellen Empfangs über eine Antenne mit kleiner Apertur (Very Small Aperture Terminal – VSAT) gut lösbar. Flugzeuge und Schiffe sind ab einer bestimmten Größe heute schon sehr häufig mit Satellitenempfang ausgerüstet. Statt über ein lokales WLAN wird es in Flugzeugen und Schiffen bald 5G-Emp- fang geben – das bedeutet Roaming auf Reiseflughöhe. Auch größere Landfahrzeuge wie Busse und Lkw können problemlos mit Satellitenantennen bestückt werden. All dies ist heute mit mechanisch nach- geführten Reflektoren und in Zukunft mit flachen Phased-Array-Antennen möglich. Verschiedene Techniken stehen hier in den Startlöchern – nicht zuletzt beflügelt durch die Vielzahl angekündigter Mega- konstellationen im niedrigen Erdorbit, die ohne Flat-Panel-Antennen undenkbar sind. Lediglich Terminals für Autos sind derzeit noch Mangelware. Aber auch dafür gibt es viele Entwicklungsansätze. Für die Mobilität der Zukunft ist die Kommunikation von großer Be- deutung. Sie erhöht die Sicherheit auto- nomer Fahrzeuge, indem Positionsdaten und Verkehrsinformationen auch jenseits der Sichtlinie ausgetauscht werden können. Obendrein dient sie demKomfort der Passa- giere. Eine flächendeckende Fernsteuerung der Autos unter Nutzung des Mobilfunk- netzes hingegen ist wegen der immensen Infrastrukturkosten für eine höchst latenz- arme, flächendeckende Kommunikation unwahrscheinlich. Die flexible Nutzung von terrestrischem und Satellitenempfang ist also nur logisch und im Interesse von Fahrzeugherstellern und Innovationstrei- bern. Besonders anspruchsvoll wird es, wenn der Satellit direkt mit dem User Equipment, also dem Smartphone, kom- munizieren soll. Niemand will sich zu- sätzliche Hardware ans Handy klemmen müssen, umz.B. denRettungshubschrauber in den Alpen rufen zu können. Roaming im Satellitennetz ist das mittelfristige Ziel vielerTeilnehmer amMarkt. ErsteTests mit niedrigfliegenden Satelliten haben Anfang 2020 gezeigt, dass handelsübliche Mobil- telefone niedrig fliegende Satelliten nutzen können, umTextnachrichten zu versenden und zu empfangen. Sprachtelefonie ist der nächste Schritt. Der Funkmast im Orbit ist gar nicht mehr so weit entfernt. Bild 3: SATis5 ist ein Testbed, das die Nutzung einer Satelliten-Backhaul-Anbindung für verschiedene Anwendungsfälle demons- triert – IoT-Netze, Videoverarbeitung für TV-Anwendungen, Anbindung einer mobilen 5G-Basisstation (Foto: ESA, M. Guta)