5G über ein Netz von Satelliten in der Erdumlaufbahn in die Welt zu bringen, also ein sogenanntes 5G NTN zu implementieren, ist das Ziel einer Kooperation von Ericsson, Thales und Qualcomm Technologies, Inc.. Ein wegweisendes Unterfangen, das bedeuten könnte, „egal wo auf der Erde man sich befindet – in der Mitte eines Ozeans oder im entlegensten Wald – eine hochwertige, sichere und kostengünstige Konnektivität verfügbar sein wird“, so Erik Ekudden von Ericsson.
Nach eingehender Forschung, die mehrere Studien und Simulationen umfasste, planen die Unternehmen Ericsson, das französische Luft- und Raumfahrtunternehmen Thales und der Mobilfunktechnologie-Innovator Qulacomm Technologies die Erprobung und Validierung von nicht-terrestrischen 5G-Netzen (5G NTN), die sich auf Smartphone-Nutzungsfälle konzentrieren.
Das Ergebnis könnte bedeuten, dass ein zukünftiges 5G-Smartphone die 5G-Konnektivität überall auf der Erde nutzen und eine vollständige globale Abdeckung für Mobilfunkdienste bieten könnte, einschließlich Orten, die normalerweise nur von älteren Satellitentelefon-Systemen mit begrenzten Datenkonnektivitäts-Möglichkeiten abgedeckt werden.
Weltraumgestütztes 5G-Netz als Backup für terrestrische Netze
Es wird erwartet, dass die Vorteile der 5G-Konnektivität über LEO-Satelliten (Low Earth Orbit) auch die Abdeckung extremer geografischer Regionen oder abgelegener Gebiete über Meere, Ozeane und andere Orte umfassen, an denen keine terrestrische Abdeckung vorhanden ist.
Eine solche weitreichende Konnektivität würde die Roaming-Fähigkeit von 5G-Smartphone-Nutzern verbessern und eine globale Vernetzung für 5G-Anwendungen in den Bereichen Verkehr, Energie und Gesundheit ermöglichen.
Das weltraumgestützte Netz (5G NTN) könnte auch als Back-up-Unterstützung für terrestrische Netze bei größeren Netzausfällen oder Katastrophen eingesetzt werden.
Die erwarteten Sicherheitsfunktionen von 5G-NTNs bedeuten, dass die nationale Regierungskommunikation ein Hauptanwendungsfall sein könnte, um sichere und geschützte Regierungsnetze für die nationale Sicherheit und öffentliche Sicherheit zu verbessern.
Bild: Ericsson
„Diese Test- und Validierungskooperation wird ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Kommunikation sein.“
– Erik Ekudden, Ericsson
Erik Ekudden, Senior Vice President und Chief Technology Officer bei Ericsson sagt: „Diese Test- und Validierungskooperation zwischen Ericsson, Thales und Qualcomm Technologies wird ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Kommunikation sein, da das Endergebnis tatsächlich bedeuten könnte, dass, egal wo auf der Erde man sich befindet – in der Mitte eines Ozeans oder im entlegensten Wald – eine hochwertige, sichere und kostengünstige Konnektivität durch gemeinsame 5G-Satelliten- und terrestrische Konnektivität verfügbar sein wird.“
„Damit 5G das Versprechen einer allgegenwärtigen Konnektivität einlösen kann, ist es zwingend erforderlich, dass es auch eine Netzabdeckung in Gebieten bieten kann, in denen es keine terrestrischen Mobilfunknetze gibt.“
– John Smee, Qualcomm Technologies
John Smee, Senior Vice President of Engineering, Qualcomm Technologies, Inc., sagt: „Damit 5G das Versprechen einer allgegenwärtigen Konnektivität einlösen kann, ist es zwingend erforderlich, dass es auch eine Netzabdeckung in Gebieten bieten kann, in denen es keine terrestrischen Mobilfunknetze gibt, sei es über Ozeanen oder in abgelegenen Gebieten. Unsere geplante Forschung mit Ericsson und Thales ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Verwirklichung dieser wichtigen Technologie. Wir freuen uns darauf, was diese Zusammenarbeit bewirken kann.“
„Die Einführung von 5G-Netzen ist ein ‚Game Changer‘.“
– Philippe Keryer, Thales
Philippe Keryer, Executive Vice-President, Strategy, Research and Technology, Thales, sagt: „Die Einführung von 5G-Netzen ist ein großer Schritt für die Telekommunikationsbranche. Es handelt sich dabei um einen ‚Game Changer‘, nicht nur in Bezug auf die Geschäftsmöglichkeiten, sondern auch auf die Fähigkeiten, die erforderlich sind, um Milliarden von Menschen und Dingen zu verbinden und zu schützen.“
Keryer weiter: „Thales ist durch die verschiedenen Aktivitäten der Gruppe stark in diesen Prozess eingebunden. Die Forschungskooperation mit Ericsson und Qualcomm Technologies zeigt, dass unsere Unternehmen davon überzeugt sind, dass nicht-terrestrische 5G-Netze zu dieser Revolution beitragen und die Ausfallsicherheit und Sicherheit von Netzen auf die nächste Stufe heben werden.“
Der Weg zu 5G NTN
Die Tests und Validierungen von Ericsson, Thales und Qualcomm Technologies, die im März 2022 vom 3GPP – dem globalen Gremium für Telekommunikationsstandards – genehmigt wurden, sollen erstmals nicht-terrestrische Netze (5G NTN) unterstützen.
Ziel der Tests ist es, verschiedene Technologiekomponenten zu validieren, die für nicht-terrestrische 5G-Netze erforderlich sind, darunter ein 5G-Smartphone, eine Satellitennutzlast und 5G-Netzteile am Boden.
Diese Arbeit zielt auch darauf ab, zu validieren, dass 5G NTN in einem Smartphone-Formfaktor unterstützt werden kann, so dass das 5G-Smartphone von morgen tatsächlich zu einem Satellitentelefon wird. Die ersten Tests werden in einer emulierten Weltraumumgebung in Frankreich stattfinden, wo der Großteil der europäischen Raumfahrtindustrie ansässig ist.
Ericsson plant, einen virtuellen 5G-RAN-Stack (vRAN) zu verifizieren, der so modifiziert ist, dass er die Ausbreitung von Funksignalen – was mit 5G-Funkwellen passiert, die durch das Vakuum des Weltraums und die Erdatmosphäre laufen – über die sich schnell bewegenden LEO-Satelliten bewältigt.
Thales plant, eine 5G-Funk-Satellitennutzlast zu verifizieren, die für den Einsatz auf LEO-Satelliten geeignet ist, während Qualcomm Technologies Testtelefone bereitstellen will, um zu überprüfen, ob 5G NTN von zukünftigen 5G-Smartphones genutzt werden kann.
Die Experten werden bodengestützte Geräte einsetzen, um die 5G-Funkausbreitung und die Zeitverzögerungen zwischen einem bestückten Satelliten im Orbit und der Verbindung eines 5G-Smartphones mit dem 5G-Funkzugangsnetz an verschiedenen Orten auf der Erdoberfläche zu emulieren.
„Unsere geplanten hochtechnischen bodengestützten Test- und Validierungsarbeiten sind der Schlüssel zur Verwirklichung.“
– Erik Ekudden, Ericsson
Ekudden fügt hinzu: „Es ist zwar noch zu früh, um zu sagen, wann ein mit 5G ausgestatteter Prototypsatellit in die Umlaufbahn geschossen werden könnte, um tatsächlich in Betrieb genommen zu werden, aber die von Ericsson, Thales und Qualcomm Technologies geplanten hochtechnischen bodengestützten Test- und Validierungsarbeiten sind der Schlüssel zur Verwirklichung.“
Als eine von 3GPP unterstützte Technologie können 5G NTNs von einem großen Ökosystem standardisierter Produkte und Komponenten profitieren. Die neue Spezifikation ermöglicht auch die Einbeziehung von NTN-Technologien in 5G-Geräte und bietet Technologieanbietern die Möglichkeit, die 5G-NTN-Kompatibilität einfach und schnell auf alle Geräte auszuweiten. (eve)
