Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
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NESC – Ultraeffizienter KI-basierter Sprachcodec

Die integrierte Satellitenkonnektivität wird zu einer Standardfunktion in Telefonen, Fahrzeugen und anderen vernetzten Geräten werden. Um eine globale Abdeckung sicherzustellen, kommen GEO-, LEO- und Multi-Orbit-Konstellationen zum Einsatz. Eine Welt ohne "blinde Flecken" in der Kommunikationsabdeckung würde vor allem die Notfallkommunikation (z.B. über Sprachdienste) verbessern.

Mobilfunk- und Satellitennetzbetreiber, Gerätehersteller sowie Regulierungsbehörden verfolgen das Ziel, eine universelle Abdeckung als weltweiten Standard zu etablieren, indem terrestrische und nicht-terrestrische Netze (NTN) effizient integriert werden.

Aktuelle Sprachcodecs sind für terrestrische 4G-/5G-Dienste optimiert und benötigen typischerweise 13 kbit/s oder mehr für eine gute Audioqualität. Für großflächige Anwendungen wie NTN ist das ungeeignet. Fraunhofer hat eine neue Generation von Sprachcodecs entwickelt: Fraunhofer NESC reduziert die erforderliche Bitrate auf etwa 1 kbit/s oder weniger – dank innovativer KI-Technologie.

NESC Key Visual - satellite connectivity
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NESC graphic satellite connectivity
© Fraunhofer IIS

Satelliten- und Mobilfunkbetreiber können mit Fraunhofer NESC künftig zuverlässige NTN-Sprach- und Audiomessaging-Dienste in großem Maßstab anbieten – mit einer Audioqualität, die terrestrischen Anrufen gleichkommt oder sie sogar übertrifft.

Das Fraunhofer IIS ist in einer einzigartigen Position, die Satellitenindustrie voranzubringen: Dafür kombinieren wir unsere jahrzehntelange Erfahrung in Satellitenkommunikationssystemen mit einer umfassenden Expertise in der Entwicklung führender Audio- und Sprachcodecs, von mp3 über EVS (obligatorischer 5G-Sprachcodec) bis hin zum ultraeffizienten, KI-basierten Fraunhofer NESC.

Typische Anwendungsszenarien

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Notfallkommunikation

Unfälle in Regionen mit schwacher oder fehlender terrestrischer Netzabdeckung können sehr gefährlich werden. Durch eine Ergänzung der Netzabdeckung mit Satellitenkonnektivität können Notdienste wie eCalls von jedem Standort aus abgesetzt werden. Das rettet Leben. Je klarer die Stimme über Fraunhofer NESC übertragen wird, desto präziser lassen sich kritische Informationen übermitteln.

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Sprachnachrichten & Push-to-Talk

Das Versenden von Sprachnotizen ist bei terrestrischen Diensten längst Standard. Während Textnachrichten über Satellit bereits auf einigen Smartphones verfügbar sind, stellen Audionachrichten weiterhin eine Herausforderung dar. Nutzende erwarten von NTN-Diensten dieselbe Funktionalität – in hoher Qualität und ohne spürbare Verzögerungen. Fraunhofer NESC erfüllt genau diese Anforderungen.

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Sprachanrufe

Fraunhofer NESC ermöglicht Sprachanrufe in großem Maßstab mit einer Audioqualität, die terrestrischen Anrufen entspricht oder sie sogar übertrifft. Und das unabhängig davon, ob die Übertragung über eine GEO-, LEO- oder Multi-Orbit-Konstellation erfolgt. Selbst unter den restriktivsten Netzwerkbedingungen garantiert Fraunhofer NESC einen zuverlässigen Service dank effizienter Kodierung, hoher Fehlerrobustheit und einem Algorithmus mit geringer Latenz.