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2 Gliederung: Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 2

3 1. Technik Was ist ein Satellit künstlicher Raumflugkörper, der auf einer elliptischen oder kreisförmigen Umlaufbahn einen Planeten umkreist Übertragung von Fernseh- oder Rundfunkprogrammen Erdbeobachtung, Bild-und Tonübermittlung, Militärische Aufgaben, Navigation Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 3

4 Low Earth Orbit (LEO) bewegen sich mit etwa 7 km/s auf Elliptischen Bahnen Raumstation ISS Spionagesatelliten Erderkundungssatelliten Sonnensynchroner Orbit (SSO) genau eine Umdrehung pro Jahr passiert einen Punkt auf der Oberfläche immer zur selben Ortszeit Landsat, Meteorologische Satelliten Geostationärer Orbit (GEO) km auf einer Kreisbahn über dem Äquator befindet sich immer über einem Punkt auf der Erde Kommunikationssatelliten Wettersatelliten Am wurden 994 Aktive Satelliten gezählt Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 4

5 1. Technik Frequenzen / Modulation Satelliten müssen in einem internationalen Melderegister vermerkt sein der verwaltete Frequenzbereich geht von 7kHz bis 1000GHz Satellitendienste sind in ortsfeste (FSS), in mobile (MSS) und in Rundfunkdienste (BSS) aufgeteilt Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 5

6 1. Technik Frequenzen / Modulation Um Anforderungen der Übertragung und Störungen auf der Strecke gerecht zu werden, werden Modulationsverfahren an diese angepasst. Störungen können sein: Rauschen und Funkstörungen(Interferenzen). Neben der Störresistenz ist die Spektrumseffizienz wichtig (siehe 1) FSS sind durch hohe Effektivleitungen (elek. Leistung + Antennengewinn) gekennzeichnet. Wirtschaftlich war dies attraktiver als TDMA-Systeme. Mit Entstehung des digitalen Sprachkanals -> noch höhere Bandbreiteneffizienzen. Im Mobilfunk ist die Störsicherheit und Zuverlässigkeit vorrangig. Für Satellitenübertragung haben sich 2 Modulationsverfahren bewährt. Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 6

7 1. Technik Multiplexing / Codierung Unterschied Multiplex / Vielfachzugriff FDM/FDMA auf verschiedenen Frequenzen verteilen Bsp. UMTS Nachteil: Intermodulation TDM/TDMA In Zeitschlitze eingeteilt Jedes Informationspaket befindet sich in einem Zeitschlitz Nachteil: Viel Leistung auf einer Frequenz Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 7

8 1. Technik Multiplexing / Codierung CDM/CDMA Bandspreizung Nachteil: Sendeleistung pro Frequenz geht verloren=> geringe Bitrate Vorteil: viele Nutzer gleichzeitig Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 8

9 1. Technik Multiplexing / Codierung Codierung Faltungs Code Übertragungssicherheit durch mehrfach Übermittlung Interleaver Vermeidung von Wortfehlern Verzerrung von Bitfehlern Quellcodierung Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 9

10 2. Anwendungen Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 10

11 2. Anwendungen SNG Satellite News Gathering Ist die elektronische Berichterstattung mithilfe von Satelliten Kleintransporter, die mit Parabolantennen, Kameras, Schnittplätzen, Sendern und Mischpulten ausgestattet sind Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 11

12 2. Anwendungen Audio-Videoübertragung Satelliten -Telefonie System Satelliten Höhe Dienste ISL Verfahren Inmarsat km GEO stationär 2,4 bis 420 kbit/s Nein O-QPSK Iridium km LEO 2,4 kbit/s Ja FDMA/TDMA QPSK Thuraya km GEO syncron 9,6 kbit/s Nein FDMA QPSK Globalstar km LEO 9,6 kbit/s Nein TDMA,FDMA Orbcomm km LEO 6 Bahnen 2,4 kbps Nein FDMA,TDMA SDPSK,OQPSK Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 12

13 2. Anwendungen Audio-Videoübertragung Satelliten-Telefonie Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 13

14 2. Anwendungen Audio-Videoübertragung DVB-S Digital Video Broadcasting via Satellit als Digitalfernsehen bezeichnet man die Ausstrahlung von Fernsehprogrammen in digitalisierter Form herkömmliche (analoge) Bild- und Tonsignale werden mit Hilfe A/D- Wandler in digitale Datenströme verwandelt Nachfolger des analogen Fernsehens Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 14

15 2. Anwendungen Audio-Videoübertragung DVB-S Vorteil: bessere Bild- und Tonqualität Nachteil: bei starken Gewittern kann es zu einem kompletten Bild- und Tonausfall kommen Es wird eine QPSK-Modulation verwendet (Vierphasen-Modulation) /8/8f/QPSK_Gray_Coded.svg Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 15

16 2. Anwendungen Beispiele Güter- und Container-Überwachung: z.b. Flottenmanagement, Frachtverfolgung Umweltüberwachung: z.b. Ermittlung von Konterminationen, Wetterdatenerfassung, Statusüberwachung von Bojen Klassische Fernwirkaufgaben: z.b. Überwachung technischer Anlagen (Pipelines) und Prozesse sowie Fernmessungen und Fernsteuern Ortung von Personen und Fahrzeugen Sicherheitsanwendungen: Such- und Rettungsdienste, Alarmmeldeanlagen Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 16

17 3. Vor- und Nachteile / Wirtschaftlichkeit Kurzfristig zu realisierende Dienste, wie multimediale Breitbandanwendungen, Katastrophenkommunikation, der Aufbau von Infrastrukturen etc. lassen sich mit Satelliten einfach und schnell realisieren Die Kosten nehmen mit steigender Teilnehmer Zahl ab Bei terrestrischen Netzen steigen sie exponentiell mit steigenden Teilnehmer. Ein Satellit kostet mehr als 100 Mio. Euro Produktions- und Herstellungszeit von 14 Monaten Lebensdauer von 8-10 Jahren Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 17

18 Satellitenkommunikation - Hans Dodel und Sabrina Eberle; Springer Verlag; Berlin, Heidelberg: Bilder: RnB9rqK1MKuHN2309cWZ45vHxWOum3sV_8 Martin Hoffmann, Christian Wille, Sebastian Kastilahn 18