Funk

Satellitenkommunikation

Die Positionsbestimmung über Satelliten (GPS, GLONASS, GALILEO) kennen wir mittlerweile alle und ist aus unserem Alltag schon fast nicht mehr wegzudenken. In diesem Artikel möchte ich aber nicht auf die Navigation eingehen, sondern das Thema Kommunikation näher beleuchten.

Satellitenkommunikation ist die über Satelliten hergestellte, bidirektionale Telekommunikation zwischen zwei Bodenstationen. Sie verläuft ähnlich dem Mobilfunk von einem Sende- zum Empfangsgerät und zurück, wobei hier ein Satellit als Relaisstation dient.

Zwar laufen auch Dienste wie der Satellitenrundfunk (TV und Radio) oder militärische Kommunikation ĂĽber Satelliten, doch wird unter „Satellitenkommunikation“ vornehmlich die Individualkommunikation ĂĽber Nachrichtensatelliten verstanden.

FĂĽr Privatanwender am Interessantesten dĂĽrften die folgenden Bereiche sein:


Satellitentelefonie

Ein Satellitentelefon stellt eine Verbindung für Sprache und/oder Daten für die Satellitenkommunikation in beide Richtungen bereit. Die Verbindung zum Endgerät erfolgt dabei über Funk direkt zu einem Satelliten. So können theoretisch überall auf der Welt und sogar in Gebieten ohne terrestrische Mobilfunkabdeckung Anrufe getätigt werden. Der Satellit leitet den ankommenden Ruf an eine Erdfunkstelle weiter, welche das Gespräch in das öffentliche Telefonnetz einspeist. Diese weltweite, relativ sichere Erreichbarkeit bezahlt man mit einem deutlich höheren Abopreis und teureren Verbindungsgebühren, verglichen mit den meisten bodengebundenen Mobilfunknetzen.

Zur Zeit stehen folgende kommerzielle Anbieter fĂĽr die Satellitentelefonie (Sprachkommunikation und Textnachrichten) zur VerfĂĽgung:

  • Iridium: weltweit | Vorwahl +881 6 | LEO
  • Inmarsat: weltweit (ohne Polarregionen) | +870 | geostationär
  • Globalstar: weltweit (ohne Polarregionen und hohe See) | Vorwahl +881 8 und 9 | LEO
  • Thuraya: Europa, Afrika (ohne sĂĽdliches Afrika), Naher und Mittlerer Osten, Asien (ohne Nordost-Sibirien), Australien, Ozeanien | Vorwahl +882 16 | geosynchron

Bevor man sich für ein Telefonmodell entscheidet, ist es wichtig zu verstehen, wie die zugrundeliegenden Systeme funktionieren, denn ein Satellitentelefon funktioniert ausschliesslich mit den Satelliten und somit dem Netz des entsprechenden Anbieters, ein nachträglicher Anbieterwechsel ist nicht möglich.

Netzabdeckung

Nur Iridium bietet eine wirklich weltweite Netzabdeckung. Auch Inmarsat ist fast überall verfügbar, jedoch mit Ausnahme von Teilen der beiden Polarregionen. Globalstar bietet seine Dienste weltweit in 120 Ländern an, allerdings fehlen hier weite Teile Afrikas, Indiens, Chinas und Südostasiens, die Polregionen und teilweise das offene Meer. Thuraya versorgt die Kontinente Asien (ausgenommen Nordrussland), Europa, Australien sowie das nördliche und mittlere Afrika, ist aber insbesondere in Amerika und in den Polarregionen nicht vertreten.

GEO oder LEO? Geostationäre und erdnahe Satelliten

Es gibt grundsätzlich zwei Arten von Telefon-Satelliten: geostationäre (Geostationary Earth Orbit, GEO) und erdnahe Satelliten (Low Earth Orbit, LEO). Der Unterschied besteht im Abstand der jeweiligen Umlaufbahn zur Erde. Die Kreisbahn eines GEO-Satelliten verläuft in rund 36’000 km Höhe ĂĽber der Erde, LEO-Satelliten befinden sich in deutlich geringeren Höhen von nur ca. 800 bis 1’400 km.

Vor- und Nachteile

Inmarsat und Thuraya arbeiten mit den weit entfernten GEO-Satelliten, von denen für praktisch weltweite Abdeckung nur drei ausreichen. Deren grosse Entfernung zur Erde erhöht zwar die Reichweite, allerdings sind die Verbindungen störungsanfälliger. Dieses Problem verschärft sich, je weiter man sich vom Äquator entfernt, denn dadurch erscheint der Satellit immer tiefer am Himmel und wird eher durch Hindernisse wie Berge, Wälder und Gebäude blockiert.

Dagegen verfügen Iridium und Globalstar (wie beispielsweise auch der Dienst Google Earth) über die viel näheren LEO-Satelliten. Um ständig weltweit Kontakt zu haben, werden hier rund 50 Satelliten benötigt. Aufgrund der geringeren Entfernung zur Erde benötigen diese erdnahen Satelliten ein weniger starkes Funksignal, allerdings ist ihre Lebensdauer auf Grund atmosphärischer Einflüsse und Strahlung deutlich geringer als die der GEO-Satelliten.

Da die einzelnen LEO-Satelliten jeweils nur für kurze Zeit am Himmel zu sehen sind, kommt es zu häufigeren Verbindungsübergaben. Um einen Kontakt aufrecht zu erhalten, benötigt man daher einen möglichst unbehinderten Blick auf den Himmel. Fehlt dieser oder sind einzelne Satel­liten defekt, brechen Gespräche ab oder die Verbindung kann gar nicht erst hergestellt werden.

Um eine einwandfreie, unterbrechungsfreie Kommunikation mit LEO-Satelliten sicherzustellen, darf kein Objekt ab einem Höhenwinkel von 8,2° die Sicht zum Himmel stören. Als Faustregel gilt: Ballen Sie die Faust und strecken Sie den Arm waagerecht aus. Sehen Sie direkt über der Faust freien Himmel, dürfte auch der Kontakt möglich sein.

Während Iridium die Verbindung über die eigenen Satelliten an denjenigen leitet, welcher sich über einer Bodenstation (in den USA und Italien) befindet, hat Globalstar den Nachteil, dass seine Satelliten nicht direkt miteinander kommunizieren können. Aus diesem Grund muss sich bei Globalstar eine Bodenstation im selben Satelliten-Empfangsbereich befinden wie der Anwender. In Gegenden ohne Globalstar-Bodenstationen ist deshalb keine Verbindung möglich. Dies betrifft die hohe See, weite Teile Afrikas sowie Indien, Teile Ozeaniens und die Polarregionen.


Notfunkbaken

Eine Notfunkbake ist eine Funkstelle des Mobilfunkdienstes, deren Aussendungen die Such- und Rettungsarbeiten auslöst und die Ortung erleichtert. Sie funktioniert unabhängig von Mobilfunknetzen und kann somit auch in sehr abgelegenen Gegenden oder auf hoher See Leben retten.

Diese Geräte kommunizieren mit Satelliten des COSPAS-SARSAT-Systems, bestehend aus fünf COSPAS- und fünf SARSAT-Satelliten, Low-Earth Orbiting Search and Rescue (LEOSAR-Satelliten) und fünf geostationären Satelliten (Geostationary Search and Rescue, GEOSAR). All diese Satelliten empfangen Signale auf der internationalen Notfunkfrequenz 406 MHz. Die Signale werden bei nächster Gelegenheit an eine Bodenstation weitergeleitet.

Anwenderseitig werden in der Regel kleine Funksender eingesetzt, beispielsweise als Rettungsgerätfunkstelle, mit deren Hilfe die Search-and-Rescue-Einsatzkräfte rettungsbedürftige Schiffe, Personen oder Flugzeuge orten können. Für die Luftfahrt optimierte Notfunkbaken werden als ELT (emergency locator transmitter) bezeichnet. Die für den personenbezogenen Einsatz an Land und in küstennahen Gewässern optimierten Notfunkbaken, z. B. für Wanderer, Skifahrer, Kanufahrer oder Schneemobilfahrer, tragen die Bezeichnung PLB (personal locator beacon). Diese sind auch mit diversen Zusatzfunktionen, wie z. Bsp. nicht-notrufbezogene Nachrichten, Live-Tracking und GPS-Funktionen, erhältlich. Die für die Schifffahrt optimierten Notfunkbaken nennt man dagegen EPIRB (emergency position-indicating radio beacon). Letztere werden beim Eintauchen ins Wasser, also zum Beispiel beim Kentern des Schiffes, meist automatisch aktiviert und senden danach schwimmend über einen gewissen Zeitraum das SOS-Signal aus.


Lösen Sie mit der SOS-Funktion Ihres Satelliten-Kommunikationsgerätes einen Notruf aus, so wird dieser an eine internationale Notrufzentrale (RCC) übermittelt. Diese alarmiert dann weltweit die im jeweiligen Gebiet zuständigen Rettungsdienste. In der Schweiz gelangt der Notruf ans Rescue Coordination Center (RCC Zürich), welches durch die Luftwaffe betreut wird.

Erhaltene Notrufe werden von den RCC immer als Ernstfall betrachtet, wodurch jeweils eine Rettungskette in Gang gesetzt wird, die bei einem irrtĂĽmlich abgesetzten Notruf erhebliche Kosten verursacht.

Gut zu wissen ist, dass Notrufe je nach Gerät bzw. Anbieter entweder direkt ans RCC gesendet, oder über eine kommerzielle Alarmzentrale eines privaten Anbieters weitergeleitet werden. Während bei den direkt arbeitenden, klassischen Beacons nur der Kauf des Geräts und eine obligatorische, kostenlose Registrierung anfällt, müssen bei den anderen Geräten nach dem Kauf kostenpflichtige Abos abgeschlossen werden. Dafür bieten diese meist die Möglichkeit, auch Textnachrichten und Standortinformationen zu übermitteln, welche nicht mit einem Notfall in Zusammenhang stehen. Ausserdem bieten die kommerziellen Modelle auch eine Zwei-Wege-Kommunikation an, wodurch ein versehentlich ausgelöster Notruf eventuell noch rechtzeitig revoziert werden kann, bevor grössere Kosten entstehen.


Amateurfunk

Auch der Amateurfunkdienst bietet die Möglichkeit, über Satelliten zu kommunizieren. Weitere Informationen dazu finden Sie im entsprechenden Thema.


NĂĽtzliche Links zum Thema:


< zurĂĽck