LEO SAT COURIER
Abk. LSC . Kurz mit „ COURIER “ bezeichnetes kommerzielles europäisches Satellitenprojekt zur weltweiten Bereitstellung von Telefon -, Daten- und Navigationsdiensten für ortsfeste und mobile Benutzer . Es handelt sich dabei um das einzige rein europäische Satellitenprojekt, das unter Federführung der brandenburgischen Ingenieurgesellschaft SATCON GmbH als Alternative zu den nordamerikanischen Satellitensystemen (z.B. Globalstar ) 1994 konzipiert wurde und vom Jahr 2003 an uneingeschränkt mit allen Diensten und zahlreichen Anwendungen zur Verfügung steht. Ziel der SATCON , die seit 1994 über die nötige Lizenz für die Errichtung und den Betrieb eines Satellitennetzes verfügt, ist der Aufbau von COURIER mit erdnah umlaufenden (nicht geostationären) Satelliten. Im Rahmen dieses Vorhabens fungiert die SATCON als Projekt- und Managementgesellschaft, unterstützt durch führende Unternehmen aus der Raumfahrt- und Konversionsindustrie.
Die technische Basis von COURIER bilden 72 Betriebssatelliten, die die Erde auf acht zirkularen Bahnen mit je neun Satelliten in relativ geringer Höhe von 800 km, d.h. im so genannten Low Earth Orbit ( LEO ), mit einer Geschwindigkeit von ca. 6,9 km/s umkreisen. Die Neigung ( Inklination ) der Erdumlaufbahnen gegenüber dem Äquator beträgt 76°. Gegenüber den hoch stehenden geostationären Satellitensystemen (z.B. das GEO-System Inmarsat mit einer Bahnhöhe von ca. 36000 km) besitzen LEO-Systeme mit ihrer niedrigen Bahnhöhe eine Reihe grundsätzlicher Vorteile:
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kurze Signallaufzeiten, |
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geringerer Energiebedarf, |
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große Empfangsfeldstärke auf der Erde durch Spot-Beam-Technik und geringe Dämpfung, |
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kleine Baugröße der auf der Erde verwendeten Endgeräte, da aufwändige Antennen entfallen, und |
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weniger Probleme mit der Elektromagnetischen Verträglichkeit ( EMV ) bei den Endgeräten, da geringere Leistungen umgesetzt werden. |
Den Vorteilen stehen jedoch auch Nachteile gegenüber:
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die ständige Weiterreichung ( Handover ) der Kommunikationsverbindungen zu anderen Zellen oder anderen Satelliten aufgrund der |
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kleinen Ausleuchtbereiche und der kurzen Sichtbarkeit der Satelliten an einem bestimmten Standort, |
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die große Zahl von Satelliten, um eine flächendeckende Ausleuchtung der Erdoberfläche sicherzustellen, |
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Abschattungsprobleme aufgrund der niedrigen Umlaufbahnen ergeben sich insbesondere durch hohe Gebäude in Städten, |
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die aufwändige Technik, um die Satelliten auf ihrer Bahn zu halten, und |
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die hohen Kosten für den Aufbau des Satellitensystems und die ständige Erneuerung der Satelliten. |
Es ist geplant, die Satelliten mithilfe russischer Trägersysteme (SS29-Raketen) in den Orbit zu befördern. Jeder Satellit verfügt über vier Antennen für die Sende- und Empfangsrichtung. Über diese Antennen erzeugt jeder Satellit auf der Erde 37 stark gebündelte Ausleuchtbereiche (Spot Beams). Diese überlappenden Spot Beams bilden den erdumlaufenden Footprint des Satelliten mit ca. 3500 km Durchmesser.
Die zentrale Systemkomponente des Bodensegments von COURIER bilden 19 Gateway-Stationen für die Anbindung des Raumsegments an die verkabelten und mobilen terrestrischen Telekommunikationsnetze und ihre Teilnehmer . Über diese Anbindung können die Satellitenfunkteilnehmer nicht nur telefonieren und Daten übertragen, sondern auch alle gängigen Mehrwertdienste (z.B. E-Mail , Voice Mail ) standortunabhängig weltweit nutzen. Nicht zuletzt zählt dazu auch die Nutzung der zahlreichen Anwendungen des Internets („ Internet in the Sky “).
Neben den Satellitenkanälen für die mobile Kommunikation, die Bandbreiten bis zu 9600 bit/s bieten, verfügt das System von COURIER auch über breitbandige Funkkanäle, die zunächst durch die Funkverbindung Gateway-Satellit ( Feeder Link ) repräsentiert werden. Daneben sind die Satelliten im Orbit über ebenfalls breitbandige Intersatellite Links (ISLs) ohne Einbeziehung einer Bodenstation direkt untereinander verbunden. Damit besteht die Möglichkeit, in kurzer Zeit rekonfigurierbare breitbandige Subnetze (z.B. Intranets) aufzubauen.
Im Fokus von COURIER sehen die Initiatoren im Wesentlichen folgende Dienste und Anwendungsschwerpunkte:
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globale Telefonie und Telefaxkommunikation für lokale und weltweit operierende Teilnehmer , |
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globale paketvermittelte Datenübertragung und Internet-/Intranet-Kommunikation, |
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Klassische Fernwirkanwendungen: Überwachung ( Fernanzeigen , Fernmessen ) und Beeinflussung ( Fernschalten , Ferneinstellen ) räumlich entfernter Objekte durch zentrale Leitstellen – unabhängig von terrestrischen Telekommunikationsinfrastrukturen. Typische Beispiele dafür sind automatische Gefahrenmeldeanlagen, Notrufsysteme und Emissionsmessnetze. |
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Ortung und Navigation: Realisierung eines Funkortungssystems zur Eigenortung mobiler Benutzer . Hierbei baut COURIER primär auf den existierenden und sich in weiterer Vervollkommnung befindlichen Systemen GPS (Global Positioning System) und GLONASS (Global Navigation Satellite System) auf. Die limitierte Genauigkeit der einzelnen Systeme wird durch die Kombination beider Signale, die automatische Überwachung der Integrität der Signale und eine Differenzialkorrektur verbessert ( Korrekturdatendienst ). Zu diesem Zweck werden von COURIER und von privaten Lizenznehmern lokale und regionale Bodenstationen betrieben. Diese werten alle zugänglichen Signale aus und senden über reservierte Kanäle Echtzeitdaten, die eine hochgenaue Eigenortung gestatten. |
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Logistik und Verkehrstelematik : Globales Flottenmanagement und Frachtverfolgung in Verbindung mit den vorgenannten Ortungs- und Navigationsmöglichkeiten, mit denen sich je nach Qualität der Empfänger und der Fahrzeuggeschwindigkeit Ortungsgenauigkeiten von unter einem Meter erzielen lassen. Zum Leistungsumfang dieses Angebotes gehört außerdem ein Funkrufdienst (Paging) zur einseitigen Ü bermittlung kurzer Nachrichten an kleine Funkrufempfänger (Pager). Darüber hinaus kommt die Integration des geplanten europäischen Navigationssystems Galileo in Betracht, das mit 21 oder mehr Satelliten die Benutzer weltweit mit Navigationssignalen versorgen soll. Die Leistungsfähigkeit von Galileo wird die momentan verfügbaren Funkortungssysteme ( GPS , GLONASS ) weit übertreffen. |
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Objektsicherung: Beispielsweise die Sicherung von Kraftfahrzeugen, Yachten und teuren transportablen Einrichtungen gegen Entwendung. In diesem Anwendungsbereich bietet COURIER nicht nur die Möglichkeit, unzulässige Standortwechsel zu signalisieren und den Weg des betreffenden Objekts kontinuierlich aufzuzeichnen, sondern ggf. auch dessen Funktionsfähigkeit wirksam außer Betrieb zu setzen. |
Technische Daten von COURIER :
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Satelliten: |
72 Betriebssatelliten |
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Prognostizierte Funktionszeit der Satelliten: |
5 Jahre |
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Orbit-Klasse: |
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Bahnen: |
8 Bahnebenen mit je 9 Satelliten auf kreisförmigen Erdumlaufbahnen |
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Bahnhöhe : |
ca. 800 km |
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Umlaufgeschwindigkeit: |
6,9 km/s |
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76° |
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Frequenzen Terminal-Satellit ( Mobile Uplink ): |
1,6100-1,6265 GHz ( L-Band ) |
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Frequenzen Satellit-Terminal ( Mobile Downlink ): |
2,4385-2,5000 GHz ( S-Band ) |
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Frequenzen Intersatellite Link ( ISL ): |
24,4500-24,7500 GHz ( Ka-Band ) |
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Frequenzen Gateway-Satellit ( Feeder Uplink ): |
29,1000-29,4000 GHz ( Ka-Band ) |
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Frequenzen Satellit-Gateway ( Feeder Downlink ): |
19,3000-19,6000 GHz ( Ka-Band ) |
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Modulation Satellit-Terminal (Up-/Downlink): |
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Modulation Satellit-Gateway (Up-/Downlink): |
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Zugriffsverfahren Satellit-Terminal: |
SDMA/FDMA/SS-CDMA ( Space Division Multiple Access/Frequency Division Multiple Access/Spread Spectrum – Code Division Multiple Access ) |
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Zugriffsverfahren Satellit-Gateway: |
SDMA/SCPC/TDM ( Space Division Multiple Access/Single Channel per Carrier/Time Division Multiplex) |
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Zugriffsverfahren ISL : |
SDMA/SCPC/TDM |
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Zellenstruktur: |
je Satellit 37 überlappende Spot Beams |
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Gesamtzahl der Spot Beams: |
72 Satelliten × 37 Spot Beams/Sat = 2664 Spot Beams |
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Funkzellengröße ( Spot Beam ): |
ca. 500 km im Durchmesser |
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Footprint (37 Spot Beams): |
ca. 3534 km im Durchmesser |
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Satellitenkanäle: |
2000 je Satellit |
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Bodenstationen: |
19 Gateways für die Anbindung an terrestrische Fest- und Mobilfunknetze, ca. 100 Bodenstationen für GPS-Korrekturdatendienste, 2 Flug-/Netzkontrollzentren |
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Vermittelndes Satellitensystem: |
ja |
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Übertragungsdienste: |
Sprache (2400, 4800 und 9600 bit/s), paketvermittelte Datenübertragung gemäß ITU-T X.25 mit max. 9600 bit/s |
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Signallaufzeit: |
max. 180 ms |
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mobile Endeinrichtung (Satelliten-Handys) mit max. 2 Watt Sendeleistung, stationäre Endeinrichtungen und Module vergleichbarer Funktionalität mit 1-5 Watt Sendeleistung |
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Betriebsaufnahme: |
seit 2003 alle Dienste verfügbar |
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Prognose: |
bis 2011 ca. 1,2 Mio. Telefonteilnehmer und 4,8 Mio. Teilnehmer an Datendiensten |
