Entwurf und Optimierung von LEO-Satellitenkonstellationen

Modellierung von bestehenden und geplanten Systemen

Mit ConSim erstellen wir detaillierte Modelle für NGSO-Konstellationen, die Hunderte bis Tausende von Satelliten über mehrere Orbits hinweg berücksichtigen. Wir simulieren die Positionen und Flugbahnen der Satelliten und kombinieren diese zu einem Gesamtbild, das grundlegende Einblicke in Abdeckungsmuster und die Dynamik des Zusammenspiels von Satelliten im Orbit eröffnet.

Mit umfassenden Visualisierungsoptionen machen wir das Konstellationsdesign greifbar und unterstützen dadurch die strategische Planung und den Einsatz von Satellitennetzen.

Durch die Möglichkeit, Daten der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) und TLE-Dateien (Two-Line Element) zu importieren bilden wir bestehende Satellitenkonfigurationen genau und flexibel ab. Darüber hinaus können wir völlig neue Konstellationen entwerfen, die spezifische Anforderungen erfüllen.

Bewertung der Link-Budget-Performance

Link-Budget-Berechnungen stellen alle relevanten Signalgewinne und -verluste entlang der Übertragungsstrecke gegenüber und zeigen, wie gut eine Satellitenverbindung funktioniert. Sie erleichtern allen, die an der Entwicklung eines LEO-Systems beteiligt sind, die Entscheidungsfindung bei Fragen rund um das Systemdesign und bestimmte betriebliche Aspekte. Um die Kommunikationsverbindungen präzise zu simulieren, berücksichtigen wir atmosphärische Bedingungen, Beeinträchtigungen der Satellitennutzlast, Antenneneigenschaften und Co-/Cross-Pol-Interferenzeffekte zwischen Satelliten oder Satelliten-Beams.

Um die regulatorische Konformität zu bewerten und die Datenübertragung entsprechend zu optimieren, führen wir Berechnungen der äquivalenten Leistungsflussdichte (EPFD) gemäß Artikel 22 der ITU Radio Regulations durch. Damit stellen wir die ungestörte Koexistenz zwischen geostationären und nicht-geostationären (GSO/NGSO) Satellitensystemen sicher.

Abgleich von Angebot und Nachfrage

Um die Nachfrage der Endnutzer mit der verfügbaren Systemkapazität in Einklang zu bringen, simulieren wir den gesamten Kapazitätsbedarf und den entsprechenden Datenfluss durch ein vorhandenes oder geplantes Satellitensystem. Dabei berücksichtigen wir die geografische Verteilung der Nutzer und Gateways, die Nutzeraktivitäten, die Menge und Charakteristik der übertragenen Daten sowie spezifische Sicherheitsanforderungen. Dazu gehören zum Beispiel Beschränkungen für das Routing, wenn Daten einen bestimmten geografischen Raum nicht verlassen dürfen.

In unseren Simulationen mit ConSim werden die Nutzeranforderungen effizient spezifischen Satelliten-Links zugeordnet und die Daten entsprechend virtuell geroutet. So kann die Ressourcenzuweisung innerhalb eines Satellitennetzes optimiert und die Netzkonfiguration an sich ändernde Anforderungen angepasst werden.

Detaillierte Visualisierungen und Analysen liefern wertvolle Einblicke in die Dynamik von Angebot und Nachfrage, die dabei helfen, das Netz zu skalieren und seine Leistung zu nach oben zu schrauben.

Funkressourcenmanagement für verbesserte Netzwerkeffizienz

Funkressourcenmanagement (RMM) regelt die Koordination und Zuweisung der begrenzten Funkressourcen in einem Satellitennetz. Ziel ist es, die Satelliten-Beams, die Sendeleistung, den Zeitpunkt der Übertragung und das Routing der Daten so anzupassen, dass eine möglichst effiziente Netzauslastung erreicht wird.

Mit ConSim können wir Einblicke in die Gesamtsystemleistung und einzelne Parameter geben und diese in Statistiken und Key Performance Indicators (KPIs) umsetzen. Durch deren Visulisierung in Form von Histogrammen, Diagrammen, statischem Kartenmaterial und Videos entstehen greifbare und präsentierbare Ergebnisse.

In einem iterativen Optimierungsprozess können die Betriebsparameter durch Simulationen genau abgestimmt werden, bis eine ideale Konfiguration gefunden ist. Auf diese Weise können wir auch bei sich wandelnden Anforderungen an ein System entsprechende Änderungen am Konstellationsdesign vornehmen.