Europäisches Konsortium demonstriert Breitband-Satellitenübertragung mit extrem hohem Durchsatz

/ 10.5.2017

Erlangen/Holzkirchen/Berlin: Ein Konsortium aus dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, WORK Microwave und dem britischen Unternehmen Avanti Communications testete erfolgreich die Satellitenübertragung mit modernster DVB-S2X-Modulator- und Demodulator-Ausrüstung. Mit einem einzelnen breitbandigen Funksignal gelang es, die volle Bandbreite des Avanti-HYLAS-Transponders auszuschöpfen und mehr als den angestrebten Datendurchsatz von 1 Gbit/s zu erreichen. Die Technologiedemonstration erfolgte im Rahmen des von der Europäischen Weltraumorganisation ESA finanzierten Programms »ARTES Advanced Technology«.

Für die Tests der Highspeed-Satellitenverbindungen wurden verschiedene Konfigurationen und Modulationsarten genutzt. Unter anderem wurde der Forward Link mittels eines 480-MHz-Trägers aufgebaut, das Signal erfolgreich zum Boden übertragen und dort demoduliert. Hierbei ließ sich ein dauerhafter Datendurchsatz von 1,27 Gbit/s zu einem einzelnen Endnutzer-Terminal erreichen. Das Zeitscheibenverfahren von DVB-S2X ermöglichte dem Empfänger Teile des Eingangssignals gezielt zu überspringen und zu ignorieren, um Prozessorleistung einzusparen. Der Satellitenkommunikationsstandard DVB-S2X bietet derzeit die effizienteste Nutzung des verfügbaren Spektrums.

Das Fraunhofer IIS hat zusammen mit WORK Microwave und Avanti Communications ein satellitengestütztes DVB-S2X-Breitbandübertragungssystem inklusive Modulator und Demodulator entwickelt und getestet. Das Fraunhofer IIS und WORK Microwave waren von der Standardisierung bis zur Implementierung aktiv an der Entwicklung, Spezifizierung und Validierung von DVB-S2X beteiligt. Das Fraunhofer IIS hat den für die Technologiedemonstration verwendeten DVB-S2X-Empfänger entwickelt. WORK Microwave entwickelt und fertigt Satellitenkommunikationsausrüstung und hat für die Tests einen hochleistungsfähigen Breitband-DVB-S2X-Modulator für die Uplink-Kommunikation zur Verfügung gestellt.

Durch das FPGA-basierte Baukastenprinzip von Modulator und Demodulator lassen sich verschiedene Produkte und Datenraten bis hin zur maximalen Bandbreiteneffizienz realisieren, die DVB-S2X über Breitbandträger unterstützt. Avanti Communications stellte für die Livedemonstration Techniksupport und Kapazitäten auf einem HYLAS-Ka-Band-Transponder bereit. Die ESA förderte das Projekt im Rahmen des Vertrags »Ultra-high throughput transmission through wideband Ka transponder« des Programms ARTES Advanced Technology.

»Durch Nutzung unserer DVB-S2X-Breitband-Bodenausrüstung kann die Leistungsfähigkeit von zukünftigen High-Throughput-Satelliten mit hohem Datendurchsatz voll ausgereizt werden. Satellitenbetreiber können somit Lösungen für den wachsenden Bandbreitenbedarf von Breitbandanwendungen anbieten«, erklärte Dr. Thomas Fröhlich, CEO von WORK Microwave.

»Es steckt eine gewaltige Teamleistung hinter der entwickelten DVB-S2X-Technologie und der Realisierung eines High-Throughput-Systems, in dem alle Teile zusammenspielen«, sagte Michael Schlicht, Bereichsleiter Kommunikationssysteme am Fraunhofer IIS. »Es freut uns, dass unsere Entwicklung reibungslos über Satellit funktioniert und wir das Ergebnis unserer Anstrengungen live in Aktion sehen konnten.«

»Der Test beweist, dass unsere Satellitenflotte mit DVB-S2X und hochmoderner Bodenausrüstung Herausragendes leisten kann. Wir behalten derartige Breitbandtechnologien fest im Blick, um den künftigen Bandbreitenbedarf von Breitbandnutzern zu decken«, erläuterte ein Mediensprecher von Avanti Communications.

»Die erfolgreiche Demonstration dieser zukunftsweisenden Technologie unterstreicht, wie wettbewerbsfähig die europäische Raumfahrtindustrie durch ihre Innovation ist, was die europäische Satellitenflotte leisten kann und wie wichtig ARTES Advanced Technology für die Finanzierung derartiger Entwicklungen ist«, betonte Nikolaos Toptsidis, technischer Leiter des Projekts bei der ESA. »Die vom Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) standardisierte DVB-S2X-Luftschnittstelle bietet höchste Bandbreiteneffizienz und ermöglicht den Einsatz des Zeitscheibenverfahrens sowie einen äußerst geringen Roll-off-Faktor.«