Schnelles Internet: Jederzeit und über-ALL

Der stetig wachsende Bedarf an höheren Datenraten erfordert innovative Technologieentwicklungen und die Erschließung neuer Frequenzbereiche, um global verfügbares Breitbandinternet bereitstellen zu können. Im Rahmen von Förderprojekten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt entwickelten Forschende der Universität Stuttgart in einem Projektverbund, an dem auch das Fraunhofer IAF beteiligt ist, eine leistungsfähige Technologieplattform für die Erschließung des Frequenzspektrums im sogenannten E-Band bei 71 − 86 GHz. Rekordübertragungen im terrestrischen Richtfunk und eine erstmalige Gigabit-Datenübertragung von einem Flugzeug zur Bodenstation machen im nächsten Schritt eine erste Überprüfung dieser Technologie unter Weltraumbedingungen sinnvoll.

An diesem Punkt setzt das Forschungsprojekt »EIVE« mit einer weltweit ersten In-Orbit-Verifikation einer Kommunikationsstrecke im E-Band an: Im Rahmen dieses Vorhabens ist geplant, einen breitbandigen Daten-Downlink im bisher ungenutzten Frequenzbereich 71-76 GHz von einem Nanosatelliten zu einer Bodenstation zu senden. Detaillierte Pegelplanrechnungen zeigen die Machbarkeit eines Daten-Downlinks beim Überflug im niederen polaren Erdorbit mit einer vollen Nutzbandbreite von 5 GHz und unter Einbeziehung realistischer Antennenabmessungen und Verfügbarkeiten.

Dabei kommt eine besonders leistungsfähige Sende- und Empfangstechnologie u.a. mit GaN Solid-State Power Amplifiern (SSPA) und GaAs rauscharmen Vorverstärkern (LNA) zum Einsatz, die von den Projektpartnern in Vorgängerprojekten des DLR entwickelt und bereits zu terrestrischen Rekorddatenübertragungen im E-Band von bis zu 6 Gbit/s über 37 km Entfernung und 9.6 Gbit/s beim Überflug eines Flugzeugs im Abstand von bis zu 12 km um eine Bodenstation mit Antennennachführung eingesetzt wurde.

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