Die neue Ära der Weltraumkommerzialisierung – Satelliten im geopolitischen Schachspiel
Lesen Sie die kostenlose Publikation von SeRANIS-Projektleiter Prof. Dr. Andreas Knopp und Prof. Dr. Rafaela Kraus.
6G-Forschungs-Hub
ALLE 10 JAHRE GIBT ES EINE NEUE MOBILFUNKGENERATION. HIERBEI VERDOPPELN SICH IN DER REGEL DIE MAXIMALEN DATENRATEN. Bei dem Sprung von 5G auf 6G erwartet man allerdings eine Erhöhung der Datenrate um den Faktor 100.
Die sechste Mobilfunkgeneration (6G) wird nun für 2030 erwartet. Bei 5G war der Fokus auf der Umsetzung von Netzen mit möglichst kurzer Verzögerung (Latenz) für die Industrie. Bei 6G hingegen wird die weltweite Netzabdeckung eine noch bedeutendere Rolle haben. Eine wesentliche Stütze von 6G werden deshalb voraussichtlich Konstellationen von Kleinsatelliten im niedrigen Erdorbit sein, um auch dann noch miteinander kommunizieren zu können, wenn die terrestrischen Netze nicht verfügbar sind. Weitere Technologien, die durch den Einsatz in 6G ihr volles Potential entfalten können, sind Joint Communication and Sensing, Machine Learning und Künstliche Intelligenz sowie Quantenkommunikation.
6G-Forschungs-Hub
Im Rahmen des Forschungsfeldes 6G wird ein terrestrisches Mobilfunknetz für Forschungszwecke auf dem Campus der Universität der Bundeswehr München errichtet. Dabei werden die Endgeräte in die Lage versetzt, über den SeRANIS-Satelliten ATHENE1 miteinander zu kommunizieren. Das Netz wird in drei Phasen über den gesamten Campus ausgebaut. Aufgrund der realitätsnahen Bebauung eignet sich der Campus der Universität besonders gut. So finden sich auf dem Gelände Bereiche mit urbaner Bebauung und mit ländlichen Charakteristiken. Dies ermöglicht besonders realitätsnahe Messungen.
Außerdem verfügt der Campus über eine in Europa einzigartige Forschungsbodenstation für Satellitenkommunikation. Im Zuge des SeRANIS-Projektes wird diese mit einem Laserkommunikationsterminal ausgestattet, die dann in Kombination mit dem Satelliten ATHENE1 das Test-Mobilfunknetz bis in den Weltraum erweitert. Der Satellit selbst fungiert entweder als Relaisstation im Weltall oder direkt als Basisstation. Im Rahmen der Kleinsatellitenmission werden hierbei erstmals Teile der zukünftigen Mobilfunk-Protokolle im Weltall betrieben, wodurch der „fliegende Mobilfunkmast“ im Weltall ein Stückchen näher an die Wirklichkeit rückt
KERNZIELE UND ALLEINSTELLUNGSMERKMAL
Unser Ziel ist es, eine möglichst flexible Satelliten-Nutzlast zu realisieren, um verschiedene Mobilfunk-Protokolle direkt auf dem Satelliten zu betreiben und erforschen zu können. Um Softwareupdates für unsere 6G-OnBoard-Basisstation während der Mission zu erlauben, wird auf eine flexible FPGA (Field Programmable Gate Array, ein eigens programmierbarer integrierter Schaltkreis) und Prozessorarchitektur zurückgegriffen. Durch das Zusammenspiel mit dem terrestrischen Mobilfunknetz am Boden haben wir eine einzigartige Infrastruktur zur Durchführung von Experimenten für die 6G-Forschung.
Als Leuchtturmprojekt im Bereich der 6G-Satellitenintegration ermöglichen wir im Zusammenspiel mit unseren nationalen und europäischen Forschungspartnern eine einzigartige Test- und Experimentierumgebung, um die Standardisierung zu 6G maßgeblich zu beeinflussen. Insbesondere sollen die Machbarkeit und Funktionsfähigkeit einer 6G-OnBoard-Basisstation für LEO (Low Earth Orbit)-Satelliten nachgewiesen werden.
WAS WOLLEN WIR ERREICHEN?
Der Satellit ATHENE1 wird als Technologieplattform zur Evaluation von satellitenbasierten 6G-Diensten dienen und es ermöglichen, umfangreiche Kommunikationsexperimente im Zusammenspiel mit dem terrestrischen Mobilfunknetz zu demonstrieren.
So wollen wir einen Beitrag zur zukünftigen Mobilfunk-Standardisierung unter Berücksichtigung von LEO-Satelliten leisten. An dieser Stelle spielen insbesondere behördliche Anwendungsfälle für 6G-Netze eine große Rolle.
BETEILIGTE INSTITUTE UND ANSPRECHPARTNER
Institut für Informationstechnik
Institut für Mikroelektronik und Schaltungstechnik
Institut für Nachrichtentechnik und Datenübertragungstechnik
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