High-Throughput-Satellitensysteme

Trotz wachsender Verbreitung terrestrischer und drahtloser Alternativangebote sind Satellitenverbindungen immer noch ein Muss für Regionen mit fehlender oder unzureichender Internetanbindung. Satelliten spielen eine große Rolle bei der Bewältigung struktureller Herausforderungen, beispielsweise wenn es um die Breitbandversorgung von Inseln oder Kreuzfahrtschiffen geht. Unverzichtbar sind sie zudem in sicherheitsrelevanten Bereichen, zum Beispiel zur Bereitstellung sicherer Kommunikationswege für Botschaften oder Militär, und als alternative Infrastruktur im Falle von Beschädigungen oder Ausfällen des Mobilfunknetzes bei Naturkatastrophen. Auch bei der Verbreitung von Inhalten an viele verschiedene und weit verteilte Empfänger gleichzeitig ist die Satellitenkommunikation einer der effizientesten und rentabelsten Wege der Übertragung.

Mit steigendem Datenaufkommen wächst auch der Anteil und Bedarf an High-Throughput-Satellitensystemen (HTS-Systemen). Insbesondere neu aufkommende Satelliten-Megakonstellationen im Low Earth Orbit (LEO) stellen weltweit Gigabytes bis Terabytes pro Sekunde an Datenkapazität zur Verfügung. Ein einfaches Hochskalieren bisheriger Übertragungslösungen reicht aber nicht aus, um den gestiegenen Anforderungen an Flexibilität, Effizienz und Durchsatz gerecht zu werden. Systeme müssen ganzheitlich neu gedacht werden.

Beim Entwurf und der Verbesserung aktueller und zukünftiger Satellitenkommunikationssysteme stehen für uns folgende Ziele im Mittelpunkt:

• Hohe Datenraten und breitbandige Übertragung, zum Beispiel auf Basis des DVB-S2X-Standards
• Zuverlässige Übertragung – robust gegenüber Interferenz oder starkem Rauschen
• Flexible und effizientere Übertragung durch bedarfsgerecht anpassbare Verteilung der Satellitenkapazität auf verschiedene Regionen, zum Beispiel mittels Beam-Hopping-Verfahren
• Steigerung der Systemeffizienz durch Multi-User MIMO via Satellit
• Erhöhung des Systemdurchsatzes zur Versorgung einer größeren Anzahl von Terminals oder mit höheren Datenraten
• Angepasste Übertragungsverfahren zur Realisierung günstiger Terminals, zum Beispiel durch Anwendung von Precoding
• Umsetzung von HTS-System-Verfahren auch mit bestehenden Satelliten und Komponenten