Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat heute in Zusammenarbeit mit einem Konsortium aus der europäischen Satellitenindustrie, Anbietern terrestrischer Technologien und Betreibern terrestrischer Mobilfunknetze eine Studie zur Untersuchung und Optimierung von Routing-Protokollen für den effizienten Betrieb von nicht-terrestrischen 6G-Multi-Orbit-Netzen (NTN) veröffentlicht.
Das Projekt wird von der ESA-Programmlinie „Konnektivität und sichere Kommunikation im Weltraum für 5G/6G und nachhaltige Konnektivität“ geleitet und finanziert. Die Studie wurde von Eurescom in Zusammenarbeit mit Fraunhofer FOKUS, Airbus Defence and Space und D-Telekom durchgeführt.
Die Studie, die im Rahmen des 6G-SmartSat-Projekts der ESA entwickelt wurde, schlägt neue Routing-Lösungen vor, um weltraumgestützte Netzwerke nahtlos, möglichst effizient und anpassungsfähig in terrestrische Kommunikationssysteme zu integrieren. Sie soll dazu beitragen, Bürgern und Unternehmen in den ESA-Mitgliedstaaten und weltweit unabhängig von ihrem Standort eine hochwertige Konnektivität zu bieten.
Mit der weit verbreiteten Einführung von 5G als Kommunikationsstandard haben sich Satellitenkonstellationen als praktikable Alternative und Ergänzung zu terrestrischen Netzwerken erwiesen. Sie bieten umfassende und zuverlässige Kommunikationsmöglichkeiten für eine Vielzahl von Nutzern und Anwendungen und stellen Konnektivitätsdienste für kommerzielle, geschäftliche und staatliche Nutzer bereit, wie im Whitepaper 5G-IS der ESA beschrieben.
Diese Konstellationen sind bereits mit Intersatellitenverbindungen und intelligenten Nutzlasten ausgestattet, die Funkzugangsnetze (RAN), Kernnetzfunktionen und Edge-Computing unterstützen und so komplexe weltraumgestützte Netze bilden.
Satellitennetzwerke sind durch sich überlagernde Schichten von netzartigen Multiorbital-Topologien (wie Knoten in einem Netzwerk miteinander verbunden sind) gekennzeichnet, die häufigen, aber vorhersehbaren Änderungen unterliegen. Die mit diesen Technologien verbundenen Herausforderungen werden durch die 3GPP-Standards 5G Release 20/6G Release 21 adressiert.
NTN-Netzwerke sind auch von Wetterbedingungen betroffen, die sich auf Dienst- und/oder Feederverbindungen auswirken. Diese Eigenschaften unterscheiden solche Netze wesentlich von terrestrischen Netzen und erfordern neue Routing-Strategien.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wird in dieser Studie ein neuartiges Topologie-Semantik-Routing-Protokoll für Multi-Orbit-NTN-Netzwerke vorgestellt. Die vorgeschlagene Architektur folgt den Prinzipien der 3GPP-Dienstanforderungen und berücksichtigt gleichzeitig die einzigartigen topologischen Infrastrukturbeschränkungen von Multi-Orbit-NTN. Sie mildert die ständigen Veränderungen, die sich auf die Verbindungsqualität oder den Status benachbarter Satellitenknoten auswirken.
Um die Effizienz weiter zu steigern, kann die vorgeschlagene Lösung in Kombination mit bestehenden, ressourcenschonenden Routing-Lösungen verwendet werden, wie z.B. vordefiniertes zentralisiertes Routing für reguläre Topologien, Segment- oder geografische Routing-Protokolle.
Die ESA ist stolz auf die Zusammenarbeit mit unseren Industriepartnern bei der Entwicklung und Weiterentwicklung wichtiger 6G-NTN-Technologien, die das Potenzial haben, das Leben und die Wirtschaft in unseren Mitgliedstaaten zu verbessern. Diese Studie zeigt, welche konkreten Auswirkungen wir haben können, mit sich entwickelnden Geschäftsmodellen, die in verschiedenen Sektoren umgesetzt werden. Wir freuen uns darauf, das Potenzial von 6G-NTNs und ihre ergänzende Rolle zu bestehenden NTNs zu realisieren.
Lesen Sie das vollständige Whitepaper hier.
