Neue Technologie bei Satellitenkommunikation

SatellitenkommunikationderZukunft

Wenn Telefon und Mobilfunk ausfallen – etwa in Katastrophenfällen – sind Rettungskräfte auf Satelliten angewiesen. Das hat Nachteile: Sind die Datenleitungen überlastet oder stören Gewitter, bricht die Verbindung ab. Zudem gibt es bislang kaum Systeme für sich bewegende Fahrzeuge, weil die Antenne immer exakt auf den Satelliten ausgerichtet sein muss. Ein neues Antennensystem löst die Probleme: Es überträgt Daten via Satellit zuverlässig mit hoher Bandbreite und ist für den mobilen Einsatz geeignet.

Antenne reagiert in Sekundenbruchteilen

An der Entwicklung der Technologien waren mehrere Forschungseinrichtungen im Verbundprojekt KASYMOSA (Ka-Band Systeme für Mobile Satellitenkommunikation) beteiligt, darunter das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Um zuerst die mobile Kommunikation mit den Satelliten zu ermöglichen, mussten einige Hürden genommen werden: Die Antenne auf einem fahrenden Auto sollte schnell bewegt und nachgeführt werden, um stets auf den Satelliten ausgerichtet zu sein. Sie darf sich nur um höchstens 0,2 Grad aus dem Fokus des Satelliten bewegen – bereits das Einsteigen aber bewegt ein Auto deutlich stärker.

Die Forscher haben deshalb für die Mechanik eigene Algorithmen entwickelt. Sie steuern die Bewegung der Antenne exakt so, dass sie eine Richtungsänderung innerhalb von Sekundenbruchteilen kompensiert.

Keine überlasteten Leitungen mehr  

Das zweite zu lösende Problem: Ist die Leitung überlastet, bricht die Satellitenkommunikation einfach ab. Der Satellitenkommunikation fehlt es bislang an einer durchgehenden Technik, die Verbindungsqualität wie im Internet regelt und an die aktuelle Auslastung der Datenleitung anpasst. Daher haben die Forscher die Datenverarbeitung so verändert, dass sich die Datenrate in Abhängigkeit von der Situation verändert. Dazu wurde ein spezielles Modem zur Übertragung der Daten entwickelt. Hohe Bandbreiten von mehreren Megabit pro Sekunde sind damit möglich.

Das kommt nicht annähernd an die Gigabit-Ströme einer festen Datenleitung heran. Aber dank der Technik können Rettungskräfte künftig bspw. Videos von der Situation vor Ort und Landkarten in kurzer Zeit versenden – ohne dass die Verbindung abbricht. Auch Satellitentelefongespräche sollen klar und ohne Aussetzer möglich sein. Das neu entwickelte Modem stellt zudem direkte Verbindungen her, eine Zentrale, ein Hub, ist nicht mehr notwendig.

Das KASYMOSA-Projekt endet diesen Sommer. Dann soll ein Demonstrator des neuen Kommunikationssystems zur Verfügung stehen, der anschließend noch weiter getestet wird.

Bild: © Foto Fraunhofer IIS