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Vergleich der geplanten Satelliten-Mobilfunksysteme für erdumspannende Nutzung
Inmarsat-P Iridium Globalstar Odyssey
Betreiber Internat. Motorola Globalstar TRW, USA
Mobile USA Telecommun. Teleglobe
Satellitendaten
Sat. Org. Ltd., USA (Kanada)
mittlere Bahnhöhe [km] 10354 780 1414 10354
Bahnneigung [°] 45 89 52 55
Umlaufzeit [min] 360 100 114 360
Zahl der Orbitsegmente 2 6 8 3
Zahl der Satelliten
Zahl der Satelliten
10 66 48 12
je Orbitsegment
Lebensdauer
5 11 6 4
je Satellit [Jahre]
Systemdaten
12 5 7,5 15
Vielfachzugriff TDMA TDMA CDMA CDMA
Leistungsreserve [dB] 7 16 3 6 bis 8
Satellitendiversität
minimale Elevation
ja nein ja ja
für die Nutzbarkeit [°] 20 8 20 30
Sprechfunk werden dann auch andere Dienste
angeboten. Nach umfangreichen Studien
hat sich Inmarsat für mittlere Umlaufbahnen
(Bereich 10 000 bis 18 000 km)
entschieden. Zwei Bahnlagen mit je 45°
Neigung und fünf Satelliten gewährleisten
ständige Verfügbarkeit von zwei Satelliten,
wie es die Diversität erfordert. Außerdem
lassen sich bei diesen Bahnhöhen die befürchteten
Umschaltungen zwischen verschiedenen
Satelliten während eines Gesprächs
vermeiden.
Übrigens: Die Gesprächskosten werden
derzeit bei Inmarsat mit 1 bis 4 US-$/min
gehandelt!
Unter 1 US-$/min will man mit Odyssey
bleiben, einem Vorhaben des amerikanischen
TRW-Konzerns gemeinsam mit
Kanadas Telekommunikationsriesen Teleglobe.
Technisch-konzeptionell ist Odyssey
weitgehend identisch mit Inmarsat-P,
nur werden hier 12 Satelliten mit höherer
Neigung auf drei Bahnlagen verteilt, was
zweifelsfrei die Diversität verbessert.
Ein Kuriosum sei am Rande vermerkt:
TRW hat für sein System Patentschutz beantragt,
u. a. der Bahnlage. Das ist in der
Geschichte der Raumfahrt das wohl erste
Mal, daß ein Satellitenbetreiber alleinigen
Anspruch auf ein bestimmtes Weltraumsegment
erhebt, was natürlich dem gültigen
Weltraumrecht (UNO-Weltraumvertrag)
und der darin verankerten Weltraumfreiheit
völlig widerspricht.
■ Niedrige Umlaufbahnen
mit Nachteilen
Auf erdnahen Umlaufbahnen (LEO) werden
die Systeme Iridium und Globalstar
arbeiten. Dem Vorteil einer günstigeren
Leistungsbilanz stehen hier allerdings eine
Reihe von Nachteilen gegenüber:
– höhere erforderliche Anzahl von Satelliten,
damit höhere Kostenaufwendungen
für Erststart und Substitution;
– größere Bahn-Winkelgeschwindigkeit
(20 bis 30 °/min gegenüber etwa 1 °/min
bei Inmarsat-P) und damit geringere
Übertragungszeit je Satellit (max. 5 min
gegenüber etwa 15 min bei Inmarsat-P),
dadurch häufigeres Umschalten von
Satellit zu Satellit während eines Gesprächs;
– höherer Aufwand für Kontrolle und Systemführung
am Boden;
– geringere Lebensdauer der Satelliten
durch natürlichen Verschleiß (Abbremsung
in der Erdatmosphäre) und damit
höherer Substitutionsaufwand.
Das von Motorola schon 1990 vorgeschlagene
Iridium-Projekt wird nunmehr mit
66 L-Band-Satelliten mit 780 km Bahnhöhe,
verteilt auf 6 Orbitebenen, arbeiten.
Terrestrisch versorgt es weltweit 48 Zellen.
20 Bodenstationen übernehmen die
Verbindungen zwischen irdischen Netzstrukturen
und den Satelliten. Ein interessantes
technisches Detail am Projekt: Die
Funk
Verbindungen zwischen den Satelliten
werden erstmals bei einem zivilen Kommunikationssatelliten
durch sogenannte
„Inter-Satellite-Links“ (ISL) hergestellt,
womit Diversität erübrigt werden soll.
An dem Projekt sind derzeit Unternehmen
aus mehr als 20 Ländern beteiligt, darunter
die deutsche VEABCOM. Die ersten Starts
der Satelliten sollen bereits Ende 1996 erfolgen,
die Inbetriebnahme des Systems
1998.
Terminlich gleiche Zielstellung hat das Globalstar-System,
das von Loral und Qualcomm
initiiert und von deren Tochter
Globalstar Telecommunication Ltd. aufgebaut
und betrieben werden soll. Es nutzt
LEOs mit rund 1400 km Bahnhöhe. Vorgesehen
sind 48 Satelliten auf acht Orbitebenen.
Als Investor, Hersteller und Mitbetreiber
ist die Deutsche Daimler Benz
Aerospace (DASA) an dem System mit
3,7 % Anteil beteiligt. Auch hier soll die
Betriebsaufnahme 1998 erfolgen.
■ Fazit
Als Resümee bleibt aus heutiger Sicht festzustellen,
daß es im Jahr 2000 auf der Erde
vier weltumspannende Mobilfunksysteme
geben wird, die miteinander konkurrieren.
Welches Konzept sich als das technisch
bessere und wirtschaftlichere erweisen wird,
ist bei weitem noch nicht absehbar, ebenso
wie der gesamte Zukunftsmarkt in seiner
Infrastruktur gegenwärtig noch mit zahlreichen
Fragezeichen behaftet ist.
Neben den weltweiten, überregionalen Systemen
werden in den nächsten Jahren
regionale Systeme auf der Basis geostationärer
Satelliten für verschiedene Regionen
mit heute noch völlig unterentwickelter
Infrastruktur im Kommunikationsbereich
entstehen, z. B. für Afrika und den
Fernen Osten, wofür es bereits konkrete
Planungen gibt.
Satellitenprognose von Arianespace
In den letzten sechs Jahren stieg die Anzahl
der operationellen Kommunikationssatelliten
weltweit auf 108 und die Zahl
der verfügbaren Transponder von 1590
auf 2240. Auch für die nähere Zukunft ist
progressives Wachstum angezeigt, müssen
sich Satellitenhersteller und -starter nicht
mit Auslastungssorgen in diesem Bereich
plagen.
Nach einer Marktstudie der europäischen
Startgesellschaft Arianespace wird für die
nächsten zwei Jahre eine Steigerung auf
3480 Transponder erwartet, das sind etwa
55 %. Die höchste Steigerung weist dabei
der asiatisch-pazifische Raum auf mit mehr
als einer Verdopplung der verfügbaren
Kapazitäten.
Für das Jahr 2000 erwartet man hier einen
Bedarf von 1000 bis 1200 Transpondern,
bis zum Jahr 2004 von wenigstens 47
neuen Satelliten.
In Europa dürfte die Nachfrage nach
Transpondern in den nächsten drei bis vier
Jahren auf 600 steigen, was in diesem
Zeitraum bis zu 34 neue Satelliten erfordert.
Gleichzeitig wird hier prophezeit, daß die
nationalen Systeme Frankreichs (Telekom),
Italiens (Italsat), Spaniens (Hispasat),
der Türkei (Turksat) und der skandinavischen
Länder (Tele-X, Sirius, Thor,
TV-Sat) ihre Angebote zunehmend auf
ganz Europa ausdehnen.
Hans-Dieter Naumann
FA 11/95 • 1169