Fraunhofer IIS entwickelt Verfahren zur Integration von Satelliten ins 5G-Netz

Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS hat im Rahmen des von der Europäischen Kommission geförderten Projekts „TRANTOR“ ein neues Verfahren zur Integration von Satelliten in 5G-Mobilfunknetze entwickelt. Das Verfahren soll die satellitengestützte Kommunikation für 5G- und zukünftige 6G-Netze revolutionieren und so eine zuverlässige weltweite Konnektivität ermöglichen.

Ziel des Projekts „TRANTOR“ ist es, Satelliten als zentrale Akteure in die Kommunikationsinfrastruktur von Mobilfunknetzen zu integrieren. Insbesondere soll der Übergang von 5G zu 6G durch den effizienten Einsatz von Satellitenkommunikation in sogenannten „Non-Terrestrial Networks“ (NTN) erleichtert werden. Dabei spielen Satelliten eine Schlüsselrolle, vor allem um entlegene Regionen zu erreichen, die mit terrestrischen Mobilfunknetzen nur schwer zu versorgen sind. Die Herausforderung bei der Integration von Satelliten als vollwertige Basisstationen liegt jedoch in deren begrenzter Rechenkapazität und den extremen Latenzen bei der Signalübertragung im Weltraum.

Um diese technischen Hürden zu überwinden, hat das Fraunhofer IIS in einem Labor-Experiment das Split-Verfahren eingesetzt, das eine 5G-Basisstation in zwei Teile aufteilt. Ein Teil der Signalverarbeitung findet vor Ort statt, der andere Teil wird auf den Satelliten ausgelagert. So können auch leistungsschwächere Satelliten in das Netz integriert werden, ohne die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems zu beeinträchtigen. Das Verfahren senkt den Energieverbrauch und minimiert den Ressourceneinsatz, so dass Satelliten als aktive Komponenten eines globalen 5G-Netzes agieren können, ohne dass teure und leistungsstarke Bordprozessoren benötigt werden. Für das Experiment setzte das Fraunhofer IIS einen Kanalemulator ein, der die extremen Bedingungen im Weltraum simuliert. Durch die Verbindung zu einem geostationären Satelliten in 36.000 Kilometern Höhe konnte gezeigt werden, dass die Aufteilung der Basisstation zwischen Bodenstation und Satellit effizient funktioniert.

Das Projekt „TRANTOR“ ist ein wesentlicher Bestandteil der Bemühungen der Europäischen Kommission, die Entwicklung und Integration der Satellitenkommunikation für 5G und darüber hinaus zu fördern. Durch die Erweiterung der Mobilfunkinfrastruktur um Satelliten und nicht-terrestrische Plattformen soll ein universelles und krisenfestes Kommunikationsnetz entstehen.

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