#6G

Universität Stuttgart testet Satellitenkommunikation

Die Universität Stuttgart beteiligt sich an dem Forschungsprojekt EIVE, dessen Ziel es ist, neue Frequenzbereiche für die breitbandige Satellitenkommunikation zu erschließen und damit hohe Datenraten zu ermöglichen. Das Projekt umfasst eine hochmoderne Bodenstation, die digitale Kommunikationssignale mit einer Datenrate von über 10 Gigabit pro Sekunde empfangen kann.

Die Universität Stuttgart hat bekanntgegeben, dass sie eine von der Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Nanosatellitenmission namens EIVE (Exploratory In-Orbit Verification of an E/W-band Downlink) koordiniert. Ziel des Projektes ist es, neue Frequenzbereiche für die breitbandige Satellitenkommunikation zu erschließen und somit den wachsenden Bedarf an hohen Datenraten zu decken. Ein Kernelement des Projekts ist der Aufbau einer neuartigen Gigabit-Kommunikationsstrecke zwischen dem Weltraum und der Erde, die weltweit führende Datenübertragungsraten ermöglicht.

Wissenschaftler*innen des Instituts für Robuste Leistungshalbleitersysteme (ILH) der Universität Stuttgart haben erfolgreich ein Bodensegment in Betrieb genommen, indem sie eine speziell entwickelte Bodenstation für den Empfang von breitbandigen Kommunikationssignalen im W-Band einrichteten. Diese Station befindet sich auf dem Dach des Pfaffenwaldrings 31 auf dem Campus Vaihingen, wo bereits eine S-Band-Bodenstation des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) betrieben wird.

Die Bodenstation zeichnet sich durch mehrere technische Neuerungen aus: Sie kombiniert eine 1,2 Meter große Parabolantenne mit extrem hoher Richtgenauigkeit und präziser Antennennachführung mit dem weltweit rauschärmsten Funkempfänger und einer neuartigen Digitalisierungseinheit mit Massenspeicher, die es erlaubt, breitbandige digitale Kommunikationssignale mit einer Datenrate von über 10 Gigabit pro Sekunde im Frequenzbereich von 71 bis 76 Gigahertz zu speichern. Diese Technologie soll es ermöglichen, dass Daten während eines vollständigen Überfluges eines Satelliten im niederen Erdorbit erfasst werden können. Zusätzlich bietet der Empfänger Echtzeit-Synchronisierung digital modulierter Nutzdaten, was das Streaming von unkomprimierten 4K-Videos ermöglicht. Für höchste Präzision der gerichteten Antennenkeule wird laut der Universität erstmals in diesem Frequenzbereich ein Multi-Mode-Tracking und ein automatisierter Suchalgorithmus mit Einsatz von künstlicher Intelligenz verwendet.Das Bodenterminal ist dabei temperaturgesteuert, um eine zuverlässige Signalübertragung auch bei wechselnden Witterungsbedingungen zu gewährleisten. Das IRS der Universität Stuttgart war verantwortlich für den Entwurf, den Bau und die Integration des Satellitenbusses und leitet außerdem den operationellen Betrieb des Satelliten mithilfe der S-Band Bodenstation und externer Stationen.

Im Rahmen des Projekts EIVE-T hat ein Forschungsteam der Universität Stuttgart eine Richtfunkverbindung in den österreichischen Alpen demonstriert. Die Verbindung zwischen Berg und Tal überspannte 21 Kilometer und erreichte Geschwindigkeiten von 25 Gigabit pro Sekunde, was bisherige Standards in Reichweite und Datenrate um das Zehnfache übertrifft. Die Demonstration soll zeigen, wie mit Hilfe eines satellitengestützten 6G-Netzes beispielsweise Notrufe aus entlegenen Gebieten abgesetzt oder Drohnen ferngesteuert werden können. Die Technologie ermöglichte hier trotz dichter Wolkendecke und ohne direkte Sichtverbindung eine präzise Kommunikation zwischen den Punkten, was die Möglichkeiten robuster Datenverbindungen in abgelegenen oder von Katastrophen betroffenen Regionen veranschaulicht.

Weitere Informationen finden Sie hier: Universität Stuttgart.

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