Fraunhofer IIS demonstriert 5G-NTN im Ka-Band mit 137 Mbit/s
Fraunhofer IIS hat eine breitbandige 5G-NTN-Verbindung über den geostationären Satelliten Heinrich Hertz demonstriert. Der Test im Ka-Band erreichte bis zu 137 Mbit/s und zeigte erstmals einen Handover zwischen zwei GEO-Satellitenbeams im FR2-Spektrum.
Breitbandige 5G-Verbindung über GEO-Satellit
Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS hat im April 2026 eine 5G-NTN-Ende-zu-Ende-Verbindung über den geostationären Kommunikationssatelliten Heinrich Hertz erfolgreich getestet. Die Übertragung erfolgte im Ka-Band, konkret im 5G-Frequenzband n512, und basierte auf 3GPP Release 18.
Im Experiment nutzten die Forschenden verschiedene Kanalbandbreiten zwischen 50 und 100 MHz. Dabei wurden Datenraten von bis zu 137 Mbit/s erreicht. Das dafür angepasste Sende- und Empfangsequipment befand sich am Hauptsitz des Fraunhofer IIS in Erlangen.
Die Tests wurden im Rahmen der Heinrich-Hertz-Mission durchgeführt. Diese wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt geleitet und durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert.
Ka-Band als Grundlage für kapazitätsstarke NTN-Verbindungen
Geostationäre Satelliten können große Bodenflächen abdecken und hohe Datenmengen übertragen. Sie eignen sich vor allem für Anwendungen, bei denen hohe Kapazität wichtiger ist als sehr niedrige Latenz. Dazu zählen beispielsweise Streaming-Dienste oder die Verteilung von Software-Updates.
Für zukünftige nicht-terrestrische Netze sind GEO-Satelliten damit ein möglicher kapazitätsstarker Überbau. Sie können terrestrische und erdnahe Netzkomponenten ergänzen, insbesondere wenn Netzabdeckung über große Gebiete, Back-up-Konnektivität oder zusätzliche Übertragungskapazität benötigt wird.
Für Systemintegratoren und Netzarchitekten ist daran besonders relevant, dass 5G-NTN nicht nur als Ergänzung für abgelegene Regionen betrachtet werden kann. Die Technologie kann perspektivisch auch Teil hybrider 3D-Netzarchitekturen werden, in denen terrestrische Mobilfunknetze, Satellitenverbindungen und weitere nicht-terrestrische Komponenten zusammenspielen.
Spezielles Equipment für hohe Kanalbandbreiten
Das Ka-Band ist in der klassischen Satellitenkommunikation bereits etabliert. Die Übertragung von 5G-Signalen in hohen Gigahertzfrequenzen ist dagegen technisch noch wenig erprobt. Laut Fraunhofer IIS sind Gateways mit integrierter 5G-Basisstation sowie passende NTN-Empfangsterminals derzeit noch nicht am Markt verfügbar.
Für den Test entwickelte das Fraunhofer IIS deshalb speziell angepasstes Sende- und Empfangsequipment. Damit konnten breitbandige 5G-Übertragungen mit bis zu 100 MHz Kanalbandbreite realisiert werden.
Rainer Wansch, Abteilungsleiter HF und SatKom Systeme am Fraunhofer IIS, ordnet den Test als Grundlage für die Integration von Satelliten in zukünftige 3D-Netze ein. Ziel sei es, breitbandige 5G-Verbindungen via Satellit so umzusetzen, dass sie mit bestehender 5G-Infrastruktur zusammenarbeiten können.
Inter-Beam-Handover für mobile Anwendungen
Neben der Datenrate wurde auch der Handover zwischen zwei Satellitenbeams getestet. Moderne GEO-Satelliten nutzen mehrere einzelne Übertragungsbeams, um verschiedene Ausleuchtzonen am Boden abzudecken. Wechselt ein Nutzer von einem Beam in einen anderen, muss die Verbindung stabil übergeben werden.
Das ist besonders wichtig für mobile Anwendungen, etwa Internet in Flugzeugen oder an Bord von Schiffen. Dort kann ein unterbrechungsarmer Handover zwischen Beams darüber entscheiden, ob Passagiere, Crew oder angebundene Systeme dauerhaft online bleiben.
Fraunhofer IIS demonstrierte einen solchen Handover zwischen dem Nord- und Südbeam des Heinrich-Hertz-Satelliten. Nach Angaben des Instituts wurde damit erstmals ein Inter-Beam-Handover im FR2-Spektrum erfolgreich gezeigt.
Software-definierte 5G-Komponenten im Testaufbau
Für das Experiment implementierten die Forschenden die Handover-Fähigkeit sowohl in der eingesetzten 5G-Basisstation, also der gNodeB, als auch im 5G-Endgerät, dem User Equipment. Beide Komponenten waren vollständig software-definiert.
Als technische Basis diente OpenAirInterface, eine Open-Source-Implementierung des 5G-Protokollstacks. Fraunhofer IIS erweiterte diese Implementierung für hohe Kanalbandbreiten und den Inter-Beam-Handover.
Für Lösungspartner und Technologieanbieter ist dieser Aspekt relevant, weil software-definierte Testumgebungen eine flexible Erprobung neuer NTN-Funktionen ermöglichen. Gleichzeitig zeigt der Test, welche zusätzlichen Anpassungen notwendig sind, um 5G-NTN im Ka-Band praktisch nutzbar zu machen.
Bedeutung für 5G-NTN und industrielle Konnektivität
Die Demonstration zeigt, dass breitbandige 5G-NTN-Verbindungen über geostationäre Satelliten technisch umsetzbar sind. Besonders die Kombination aus hohen Kanalbandbreiten, Ka-Band-Übertragung und Handover-Funktionalität adressiert zentrale Anforderungen zukünftiger Satelliten-Mobilfunkintegration.
Für Endanwender in Branchen mit mobilen oder weit verteilten Assets kann dies perspektivisch neue Optionen für kontinuierliche Konnektivität eröffnen. Dazu zählen Transport, Schifffahrt, Luftfahrt, kritische Infrastrukturen oder industrielle Standorte außerhalb dichter terrestrischer Netzabdeckung.
Für Systemintegratoren liegt die Relevanz vor allem in der Architekturfrage: 5G-NTN entwickelt sich von einer ergänzenden Satellitenverbindung hin zu einem Baustein standardisierter 5G-Netze. Die Ergebnisse des Fraunhofer IIS liefern dafür einen konkreten technischen Nachweis im Ka-Band.
Mehr Details zum 5G-NTN-Test im Ka-Band finden Sie auf der Website des Fraunhofer IIS: https://www.iis.fraunhofer.de/de/pr/2026/pressemitteilung-hohe-bandbreite-geo-satelliten.html