DLR und Adva: Terabit-Versorgung über Satelliten-Internet für das Land

Satelliteninternet mit hohen Datenübertragungsraten soll möglich werden. Das haben das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt und Adva demonstriert.

Artikel veröffentlicht am 13. Mai 2018, 15:04 Uhr, Achim Sawall

Optisches "Bodenterminal" (Bild: DLR)

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat zusammen mit Adva 13,16 Terabits pro Sekunde mit einem optischen Freistrahl übertragen. Das gab das Unternehmen aus dem bayerischen Martinsried bekannt. Das Ziel sei, ländliche Gebiete, die nicht an ein terrestrisches Breitbandnetz angeschlossen sind, vom Satelliten aus zu versorgen.

"Satelliten spielen eine Schlüsselrolle, um den Breitbandanschluss in der Fläche anbieten zu können", erklärte Christoph Günther, Direktor des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation. Das Versorgungsgebiet wird hierfür vom Satelliten aus mit zahlreichen Strahlen ausgeleuchtet. Die Funkfrequenzen werden dabei ständig wiederverwendet, wodurch eine höhere Kommunikationskapazität zwischen Nutzern und Satelliten entstehe.

Um diese Kapazität nutzen zu können, muss sie auch zwischen Internet und Satelliten bereitgestellt werden. Das erfolge durch optische Freiraumübertragung, wie sie in dem Versuch getestet wurde. Diese transportiere die großen Datenströme in ähnlicher Weise wie die Glasfaser in den terrestrischen Transportnetzen.

Turbulenz ähnlich dem Flimmern über einer heißen Straße

Das DLR hat das Konzept und die optischen Systeme zur atmosphärischen Übertragung bereitgestellt. In der gemeinsamen Demonstration wurde der Einfallswinkel der auf den Empfänger auftreffenden Wellenfront korrigiert. Die Wellenfrontverzerrungen (Phasenfluktuationen des Strahlprofils) entstehen dabei durch Temperaturunterschiede in der Atmosphäre, diese Turbulenz ist ähnlich dem Flimmern über einer heißen Straße. Das empfangene Signal, das auf der zwei Zentimeter großen Empfangsapertur auftrifft, muss am Empfänger in eine Glasfaser eingekoppelt werden, um danach verstärkt und weiterverarbeitet werden zu können.

Danach kamen das Faserkommunikationsequipment, beziehungsweise die Demultiplexer und Empfängerbänke der Firma Adva zum Einsatz. Der fast achtfache Anstieg des Datenvolumens in einem um 40 Prozent schmaleren Spektrum sei durch Adva FSP 3000 Cloudconnect ermöglicht worden. Die Daten wurden mit 53 Lasern auf unterschiedlichen Frequenzen mit einem Abstand von 50 Gigahertz (Wavelength Division Multiplex) übertragen. Dabei wurden die jeweiligen Laser mit Dual Polarization 16 QAM (Quadratur-Amplitude Modulation) moduliert und mit Soft-Decision Vorwärtsfehlerkorrektur auf einer Nutzdatenrate von 200 Gigabit/s pro Kanal empfangen. Zusätzlich wurde ein 100-Gigabit/s-System des DLR benutzt, um die Verzerrungen des Signals durch atmosphärische Turbulenzen zu analysieren. Die Distanz, die bei den Versuchen überbrückt wurde, betrug 10,45 Kilometer.

Laut Bundesnetzagentur nutzten zum Jahresende 2017 nur rund 26.000 Kunden Satellitensysteme als nahezu ortsunabhängigen Zugang zum Internet. "Da die kabelgebundenen Alternativen preisgünstiger angeboten werden und auch höhere Bandbreiten ermöglichen, bleiben die Nutzerzahlen dieser Technologie niedrig. Internetzugänge über Satellit können jedoch in Regionen, die nicht oder unzureichend durch andere Technologien erschlossen sind, einen Beitrag zu einer vollständigen Breitbandabdeckung leisten", erklärte die Behörde.