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DLR@Uni

Optische Freiraumkommunikation

Seit Januar 2012 erhält das Institut KN über Munich Aerospace eine Förderung im Rahmen der Helmholtz-Allianz DLR@Uni. Ziel dieser Allianz ist der Aufbau und Ausbau von Forschungsnetzwerken zwischen den DLR-Instituten und den regional ansässigen Universitäten sowie die Intensivierung der Doktorandenausbildung in strukturierten Programmen.

Eines der im Rahmen dieser Allianz etablierten Leitprojekte hat das Thema "Advanced Aerospace Communication". Hierunter werden folgende Forschungsthemen bearbeitet:

• Optische Kommunikation: Im Bereich „Space Communication“ werden in der Zukunft optische Systeme eine wesentlich größere Rolle spielen. Hier ist noch viel Pionierarbeit möglich und auch notwendig.
• Netzcodierung: Die klassische Funkübertragung bleibt weiterhin ein zentrales Thema. Hier müssen neue Konzepte wie die Netzcodierung weiterentwickelt und auf die Satellitenkommunikation angepaßt werden.
• Ein weiteres interessantes neues Thema ist die Entwicklung von Sample-basierten Transpondern und retroreflektiven Antennen.

Im Projekt DLR@Uni sollen grundsätzliche Fragen von „Advanced Space Communication“, insbesondere neue Ideen und Ansätze untersucht werden. Die Grenzen des Machbaren sollen dabei ausgelotet werden.

Optische Kommunikation
Die Themenkomplexe, die untersucht werden sollen, betreffen einerseits die Übertragung an der Empfindlichkeitsgrenze und andererseits die Übertragung bei extremen Datenraten. Folgende Themen werden untersucht:
-  Untersuchung von atmosphärischen Prozessen
-  Übertragung an der Empfindlichkeitsgrenze
-  Übertragung bei extremen Datenraten.
Dieses Thema wird von IKN-SAN in Kooperation mit dem Institut für Informationstechnik der Universität der Bundeswehr München bearbeitet.

Netzcodierung

Netzcodierung

In der Satellitenkommunikation ermöglichen solche Verfahren Einsparungen bei der benötigten Satellitenleistung und bei der benötigten Bandbreite. Folgende Themen werden untersucht:

• Weiterentwicklung dieses Verfahrens, sodass ein guter Kompromiss zwischen Komplexität, verfahrensbedingter Verzögerung und Fehlerrate erreicht wird. Weiter wird angestrebt, Verfahren zu entwickeln, die möglichst unabhängig von Modulation und Codierung sind
• Weitere Anwendungen der Netzcodierung in der Satellitenkommunikation. Hierzu gehören die Realisierung von effizienten Wiederholungsverfahren, sowie die gegenseitige Unterstützung von Bodenterminals bei der Ergänzung fehlender Informationen.
  Dieses Thema wird von IKN-SAN in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Nachrichtentechnik der TU München bearbeitet.

Sample Based Transponder und Retroreflektive Antennen

Sample Based Transponder und retroreflektive Satellitenantenne

Die überwiegende Zahl der Kommunikationssatelliten ist als transparenter Transponder ausgeführt. Diese Architektur hat den Vorteil, dass jedes Signalformat einer gegebenen Bandbreite und Dynamik umsetzt werden kann. Einschränkend wirkt jedoch, dass analoge Signale nur sehr schwer zu prozessieren sind. Verfahren der Netzcodierung und adaptive Antennen lassen sich mit einer solchen Architektur nicht realisieren. Satelliten mit Sample-basierten Transpondern und retroreflektiven Antennen ermöglichen die flexible Realisierung neuer Übertragungsverfahren. Im Projekt werden folgende Themen untersucht:

• Sample Based Transponder, die digitalisierte Signalstützstellen unter Aufrechterhaltung der Transparenz übertragen
• Retroreflektive Satellitenantennen senden empfangene Signale in einem Kegel zurück, der um den Sender am Boden zentriert ist. Dieser Ansatz ließe sich für vielfältige Verkehrsanwendungen, für lokales Satellitenfernsehen und Rundfunk, und vieles mehr einsetzen. Der große Gewinn wäre, dass das Gebiet über das das Signal verbreitet wird genau den Anforderungen angepasst werden kann.

Dieses Thema wird vom IKN in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Netzwerktheorie und Signalverarbeitung der TU München bearbeitet.

Projektdauer: 01.01.2012 - 31.12.2016