AbRah-SH
Für das Verständnis, weshalb die Einführung von Direct-to-Cell mit Salt-SIM-Karten über das Starlink-Satellitennetzwerk eine jahrelange Verzögerung erleidet, ist ein wenig technisches Hintergrundwissen über Satellitenkommunikation erforderlich:
Für ordentliche Satellitenkommunikation über kleine Mobilgeräte wie ein Smartphone oder ein Satellitentelefon müssen Funkfrequenzen in niederfrequenten Frequenzbändern eingesetzt werden. Also L- oder S-Band.
https://www.esa.int/Applications/Connectivity_and_Secure_Communications/Satellite_frequency_bands
Besser für die Satellitenkommunikation mit kleinen Mobilgeräten sind noch deutlich tiefere Frequenzbänder. Je tiefer die Funkfrequenz, desto geringer die Freiraumdämpfung und desto geringer die Dämpfung durch Vegetation.
https://de.wikipedia.org/wiki/Notruf#Notruf_per_Satellitenkommunikation
https://de.wikipedia.org/wiki/Reichweite_(Funktechnik)
https://de.wikipedia.org/wiki/Freiraumd%C3%A4mpfung
https://funkperlen.blogspot.com/2017/11/wenn-baume-den-wellen-im-wege-stehen.html
Ideal für Satellitenkommunikation über kleine Mobilgeräte ist das von MUOS verwendete Frequenzband zwischen 300 und 380 MHz. Unter 300 MHz kann das Sonnenwetter über die Erdatmosphäre die Satellitenkommunikation empfindlich stören oder gar komplett unterbrechen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Mobile_User_Objective_System
https://web.archive.org/web/20141216001751/http://www.jhuapl.edu/techdigest/TD/td3002/Oetting.pdf
Für uneingeschränkte Satellitenkommunikation müssen Funkfrequenzbänder eingesetzt werden, welche global (weltweit) bei der internationalen Telekommunikationsbehörde ITU reserviert wurden.
Aktuell setzt SpaceX in ihrem Starlink-Satellitennetzwerk nur das hochfrequente Ka- und Ku-Band ein.
https://www.dolphmicrowave.com/default/what-is-the-default-ghz-for-starlink/
Diese hochfrequenten Frequenzbänder sind nicht geeignet für die Satellitenkommunikation mit kleinen Mobilgeräten wie ein Smartphone! Deshalb erneuert SpaceX ihr Starlink-Satellitennetzwerk und ergänzt es mit Satelliten, welche Satellitenkommunikation an der oberen Grenze vom L-Band ermöglichen.
https://www.heise.de/news/Weltweiter-Satellitenmobilfunk-SpaceX-springt-zu-kurz-und-fordert-Ausnahmeregel-9989828.html
Bis das Starlink-Satellitennetzwerk global den Betrieb im L-Band aufnimmt, ist die Satellitenkommunikation der iPhones über das Globalstar-Satellitennetzwerk im L- und S-Band bereits etabliert und Iridium bietet den ersten wirklich globalen, 3GPP-kompatiblen Satellitenkommunikationsdienst im L-Band für kleine Mobilgeräte wie Smartphones an. Die meisten namhaften Smartphone-Herstellern werden zu diesem Zeitpunkt bereits Android-Smartphones auf den Markt gebracht haben, welche 3GPP-kompatible Satellitenkommunikation unterstützen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Globalstar
https://de.wikipedia.org/wiki/Iridium_(Kommunikationssystem)
https://spacenews.com/iridium-pivots-to-standardized-direct-to-device-satellite-services/
https://spacenews.com/iridium-approved-to-work-on-leo-compatibility-for-upcoming-smartphones/
Ein für die Satellitenkommunikation vorgesehenes, 5G-fähiges Mobiltelefon kann jeden 3GPP-kompatiblen Satellitenkommunikationsdienst verwenden. Voraussetzung für die Nutzung des 3GPP-kompatiblen Satellitenkommunikationsdienst ist eine dafür freigeschaltete SIM-Karte oder ein entsprechendes Roaming-Abkommen.
Da braucht dann Swisscom nur ihren Roaming-Vertrag mit dem gewünschten 3GPP-Satellitenkommunikationsdienstanbieter abzuschliessen und deren Marketing darf ordentlich die Werbetrommel für die 3GPP-kompatible Satellitenkommunikation per Smartphone und Swisscom-SIM-Karte ankurbeln. Wie wir Swisscom kennen, werden natürlich zuerst nur die (teuren) Mobilfunkabos von der Satellitenkommunikation profitieren können. Die (billigen) Prepaid-SIM-Karten-Kunden dürfen einige Jahre länger auf die Satellitenkommunikation warten.
Natürlich muss das 5G-fähige Mobiltelefon auch das für die Satellitenkommunikation verwendete Mobilfunkfrequenzband unterstützen. Gemäss 3GPP TS 38.101-5, Version 18.7.0 sind nur die Bänder:
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Mobilfunkfrequenzband(Bandbezeichnung im 5G) | Frequenzband im Downlink (DL) und Uplink (UL). Downlink ist vom Satelliten zum Mobiltelefon. Uplink: Mobiltelefon sendet, Satellit empfängt. | Möglicher Anbieter von Satellitenkommunikation mit dafür geeigneter interkontinental oder global reservierten Frequenzbändern | Hinweis |
254(n254) | DL: 2483.5 - 2500 MHzUL: 1610 - 1626.5 MHz | Globalstar | IPhones nutzen heute das Globalstar-Satellitennetzwerk über eine proprietäre Luftschnittstelle |
255(n255) | DL: 1525 - 1559 MHzUL: 1626.5 - 1660.5 MHz | Thuraya, Viasat (ehemals Inmarsat) | Thuraya und Viasat sind bekannte Satellitentelefonanbieter mit geostationären Satelliten. |
256(n256) | DL: 2170 - 2200 MHzUL: 1980 - 2010 MHz | EAN, Echostar | Viasat (ehemals Inmarsat) betreibt seit einigen Jahren das “European Aviation Network” (EAN). EAN ermöglicht hochfliegenden Flugzeugen in Europa 4G/LTE-Mobilfunk mit schnellen Datenübertragungsraten. Echostar betreibt zahlreiche geostationäre Satelliten. |
xyz(nXYZ) | DL: 1618.25 - 1626.5 MHzUL: 1618.25 - 1626.5 MHzDie in Betrieb stehende Iridium NEXT-Satellitenflotte nutzt TDD! | Iridium | Die Definition vom Frequenzband für Iridium kommt offenbar erst mit 3GPP Release 19! Der 3GPP Release 19 sollte im 4. Quartal 2025 freigegeben werden. |
xyz(nXYZ) | DL:? -? MHzUL:? -? MHz | Starlink? | SpaceX hat unbekannte Pläne zum Erhalt der globalen Frequenzbänder für ihre Starlink-Satellitenflotte. Die Tests im L-Band mit den neusten Starlink-Satelliten erfolgen in fremden, terrestrischen und regional begrenzten Mobilfunkfrequenzbändern! SpaceX muss ein globales Frequenzband im Mobilfunkfrequenzband 255 kaufen oder ein neues Frequenzband in einem zukünftigen 3GPP Release einbringen (3GPP Release 19 oder höher)! |
für die Satellitenkommunikation mit einem 5G-fähigen Mobiltelefon vorgesehen.
https://www.sqimway.com/nr_band.php
https://www.ericsson.com/4a4fe0/assets/local/reports-papers/ericsson-technology-review/docs/2023/3gpp-satellite-communication.pdf
https://de.wikipedia.org/wiki/Satellitentelefon#Anwendung
https://de.wikipedia.org/wiki/European_Aviation_Network
https://de.wikipedia.org/wiki/EchoStar
https://investor.iridium.com/2024-09-25-Iridium-Accelerates-Direct-to-Device-Service-with-Acceptance-into-3GPP-Standards-Announces-Iridium-NTN-Direct
https://www.mobileworldlive.com/network-tech/feature-iridium-skylo-execs-detail-plan-to-shake-up-d2d/
https://www.bakom.admin.ch/dam/bakom/de/dokumente/bakom/das_bakom/rechtliche_grundlagen/Vernehmlassungen/vergabe_mobilfunk_2029/stellungnahmen/SpaceX.pdf.download.pdf/SpaceX.pdf
Schnelle Satellitenkommunikation mit einem Smartphone und einer darin integrierten, unauffälligen Funkantenne wird technisch nur mit Riesensatelliten möglich sein, welche in geringer Distanz zur Erdoberfläche um die Erde kreisen (LEO).
https://de.wikipedia.org/wiki/Satellitenorbit
AST hat mit dem ersten LEO-Riesensatelliten namens BlueWalker 3 bewiesen, dass Satellitenkommunikation mit hohen Datenübertragungraten > 10 MBit/s auch mit einem handelsüblichen Smartphone möglich ist.
https://www.heise.de/news/Danke-Riesensatellit-Erstes-Satellitentelefonat-ueber-5G-mit-normalem-Smartphone-9313071.html
https://space.skyrocket.de/doc_sdat/bluewalker-3.htm
https://earthsky.org/space/bluewalker-3-satellite-heads-to-orbit/
Auch die allerneusten Starlink-Satelliten der zweiten Generation, vom Typ “v2-Mini-D2C” sind schlicht zu klein für schnelle Datenübertragungsraten auf einem Smartphone. Die neusten Starlink-Satelliten vom Typ “v2-Mini-D2C” weisen eine “Phased Array”-Antennenfläche von rund 25 Quadratmetern auf. Der BlueWalker 3-Satellit weist eine “Phased Array”-Antennenfläche von 64 Quadratmetern auf:
Der BlueWalker 3 ist heute die grösste fliegende 5G-Mobilfunkantenne!
https://www.heise.de/news/Weltweiter-Satellitenmobilfunk-SpaceX-springt-zu-kurz-und-fordert-Ausnahmeregel-9989828.html
https://space.skyrocket.de/doc_sdat/starlink-v2-mini-d2c.htm
https://www.spacex.com/launches/mission/?missionId=sl-7-9
https://spacenews.com/spacex-deploys-direct-to-smartphone-satellites-in-first-launch-of-2024/
https://www.eoportal.org/satellite-missions/starlink
https://de.wikipedia.org/wiki/Phased-Array-Antenne
Für Techniker:innen bieten folgende Artikeln einen lesenswerten Einstieg in die Thematik “5G mit Satellitenkommunikation”:
https://www.technik-in-bayern.de/fileadmin/sn_config/mediapool_tib/bilder/Aktives_Archiv/TiB_02-2023_Satellitenkommunikation_online.pdf
https://www.heise.de/select/ct/2023/26/2325008355285351029
https://www.qualcomm.com/news/onq/2023/09/5g-from-space-the-final-frontier-for-global-connectivity
https://www.5gamericas.org/wp-content/uploads/2022/01/5G-Non-Terrestrial-Networks-2022-WP-Id.pdf
3GPP TS 38.101-5 Version 18.7.0 aka ETSI TS 138 101-5 V18.7.0:
https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/138100_138199/13810105/18.07.00_60/ts_13810105v180700p.pdf