Satelliten-Kommunikation: Meilenstein für NB-IoT? Erste Voice over NB-IoT-Verbindung im NTN-Modus

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Mavenir und Terrestar haben die erste satellitengestützte Voice over NB-IoT-Sprachverbindung im nicht-terrestrischen Netzmodus (NTN) realisiert. Die Lösung nutzt das 3GPP-standardisierte S-Band-Spektrum und kann per Software-Upgrade auf bestehenden GEO-Satelliten aktiviert werden. Diese Entwicklung ermöglicht es Netzbetreibern, neue Dienste bereitzustellen und lückenlose Konnektivität auch in abgelegenen Regionen sicherzustellen.

Mit der ersten erfolgreichen Voice over NB-IoT (VoNB)-Verbindung im NTN-Modus haben Mavenir und Terrestar wohl einen technologischen Durchbruch erzielt. Die Verbindung wurde unter Verwendung eines 3GPP-konformen S-Band-Spektrums und bestehender GEO-Satelliten realisiert. Das Kernstück der Lösung bildet das Altair ALT1250-Modul von Sony, das gemeinsam mit dem Mavenir Open RAN (Open vRAN und Open Beam Radio) sowie dem Mavenir Converged Packet Core eingesetzt wurde.

Durch diese Architektur lassen sich Interferenzen, die in terrestrischen Netzen auftreten können, anscheinend vermeiden. Gleichzeitig ermögliche der Einsatz standardisierter Technologien eine reibungslose Integration in bestehende Mobilfunknetze. Jacques Leduc, Präsident von Terrestar Solutions, hebt hervor: „Als erster Anbieter von Satellitenmobilfunkdiensten (MSS), der einen Echtzeit-Sprachdienst auf der Grundlage eines vollständig 3GPP-konformen nicht-terrestrischen Netzes bereitstellt, steht Terrestar Solutions für Innovationskraft und Leadership.“

Die Sprachkommunikation über Satellitenverbindungen stellt hohe technische Anforderungen, insbesondere wenn standardisierte Mobilfunktechnologien wie NB-IoT genutzt werden. Satellitenbasierte Netzwerke unterliegen grundsätzlich höheren Latenzen als terrestrische Mobilfunkverbindungen. Die Signallaufzeit zwischen Erde und GEO-Satelliten liegt bei etwa 250 Millisekunden pro Strecke, was sich auf die natürliche Sprachübertragung auswirken kann.

Um Sprachqualität und -verzögerung zu optimieren, wurde ein leistungsfähiger Sprachcodec mit Fehlerkorrekturmechanismen eingesetzt. Zudem nutzt das System eine optimierte Steuerung der Sprachpakete über das Open RAN, wodurch Verbindungsabbrüche minimiert werden.

Auch die Integration in bestehende Mobilfunknetze war vermutlich eine Herausforderung. Damit ein NB-IoT-fähiges Endgerät nicht nur Datenpakete, sondern auch Sprachverbindungen über NTN unterstützt, mussten Protokollanpassungen vorgenommen werden. „Wir haben daran gearbeitet, dass die bestehende Netzwerkinfrastruktur nahtlos mit der Satellitenverbindung kommuniziert und Sprachdienste auch in abgelegenen Regionen zur Verfügung stehen“, so Sachin Karkala, Senior Vice President & General Manager der RAN Business Unit bei Mavenir.

Wirtschaftliche Perspektiven und regulatorische Herausforderungen

Ein Schlüsselvorteil der neuen Technologie liege in ihrer unmittelbaren Einsatzfähigkeit. Durch ein reines Software-Upgrade könnten Betreiber vorhandene GEO-Satelliten für NTN-Dienste nutzen und so neue Märkte erschließen. Besonders in ländlichen und schwer zugänglichen Regionen biete sich hier neue Möglichkeiten, mobile Konnektivität flächendeckend bereitzustellen. Karkala betont: „Dank dieser Entwicklung können Satellitenbetreiber unter Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums, bestehender GEO-Satelliten und branchenüblicher Endgeräte mit einem einfachen Software-Upgrade sofort mit der Bereitstellung von Sprachdiensten im ganzen Land beginnen.“

Die kommerziellen Möglichkeiten sind vielfältig. Mobilfunkanbieter könnten die Technologie nutzen, um Sprachverbindungen auch in abgelegenen Gebieten anzubieten. Darüber hinaus könnte sich VoNB-IoT als Standard für Notfallkommunikation und industrielle Anwendungen etablieren. Gerade im Bereich des Internet der Dinge (IoT) bietet sich die Möglichkeit, eine Kombination aus Sprach- und Sensordatenübertragung zu realisieren.

Auf regulatorischer Ebene bestehen jedoch noch Herausforderungen. Die Frequenzvergabe und Interoperabilität mit bestehenden terrestrischen Netzen müssen weiter harmonisiert werden. Die International Telecommunication Union (ITU) und regionale Regulierungsbehörden müssen sicherstellen, dass NTN-Technologien effizient in bestehende Mobilfunknetze integriert werden können, ohne Störungen oder rechtliche Konflikte zu verursachen.

Die Demonstration dieser Technologie zeigt aber, dass NTN-basierte Sprachdienste zunehmend marktreif werden. Die Frage bleibt, wie schnell Netzbetreiber und Regulierungsbehörden auf diese Innovation reagieren und ob VoNB-IoT langfristig eine flächendeckende Alternative zu terrestrischen Netzen darstellen kann.

Mit der Einhaltung von 3GPP-Standards hat Mavenir nach eigenen Angaben eine Plattform geschaffen, die sowohl Mobilfunkbetreiber als auch Endgerätehersteller in ihre Infrastruktur integrieren können. Sollte sich die Technologie in den nächsten Jahren bewähren, könnte sie eine neue Ära der Konnektivität einläuten – in der Sprache, IoT-Daten und Mobilfunktechnologien nicht nur terrestrisch, sondern auch nahtlos über Satelliten verfügbar sind.

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