8 Gigabit pro Sekunde 28.05.2018, 13:28 Uhr

TV an Bord: Sogar 4k-Liveübertragungen sind schon im Flugzeug möglich

4k-TV live im Flugzeug? Das ist nicht mehr Zukunftsmusik. Forscher haben Daten mit einer Übertragungsrate von 8 Gigabit pro Sekunde von einer Bodenstation an ein Flugzeug übermittelt. Das reicht aus, um bis zu 600 verschiedene 4k-Videostreams gleichzeitig anzusehen.

TV an Bord: Sogar 4k-Liveübertragungen sind schon im Flugzeug möglich

Start eines Airbus A350-900 in Santiago de Chile: Jetzt ist es Forschern gelungen, von einer Bodenstation eine schnelle Internetverbindung zu einem Flugzeug aufzubauen. Sogar 4k-Videos lassen sich über diese neue Technik übertragen. Auch der Datenaustausch zwischen Flugzeug und Flughäfen wird dadurch enorm beschleunigt.

Foto: Airbus

TV an Bord: Sogar 4k-Liveübertragungen sind schon im Flugzeug möglich

Ansicht der EAN-Bodennetzwerk-Basisstation auf dem Monte Generoso in der Schweiz: Das EAN-Bodennetz in Europa für LTE an Bord von Flugzeugen kann mit Geschwindigkeiten von bis zu 1.200 km/h und in Höhen von 10 km arbeiten, um die Flugzeuge über dem Boden zu erreichen.

Foto: Deutsche Telekom

TV an Bord: Sogar 4k-Liveübertragungen sind schon im Flugzeug möglich

EAN-Bodenstation in Norwegen: Die Technik arbeiten am Boden auch noch bei Temperaturen von minus 40 Grad Celsius.

Foto: Deutsche Telekom

TV an Bord: Sogar 4k-Liveübertragungen sind schon im Flugzeug möglich

Der EAN-S-Band-Satellit wurde im Juni 2017 vom Weltraumzentrum Guiana in Kourou in Französisch-Guayana gestartet ist seit September 2017 einsatzbereit.

Foto: Deutsche Telekom

Viele werden es noch von früher kennen, das Glücksgefühl einer stabilen mobilen Telefonverbindung während einer Fahrt im ICE. Das ist Schnee von Gestern – heute ist Telefon im Zug dank Verstärkerantennen im Zug eine Selbstverständlichkeit. Und auch schnelles Internet im ICE ist kein Hexenwerk mehr.

Das ist in der Luft anders. Im Flugzeug ist schnelles Internet noch nicht angekommen. Aber das ändert sich gerade mit technischer Wucht. Einem Forscherverbund des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der Universität Stuttgart, der Radiometer Physics GmbH und der beiden Fraunhofer Institute für angewandte Festkörperphysik (IAF) und für Hochfrequenzphysik und Radartechnologie (FHR) ist es jetzt bei einem Test gelungen, zwischen einer Bodenstation und einem Flugzeug Signale mit einer Übertragungsrate von 8 Gigabit pro Sekunde zu übermitteln.

Gleichzeitig 600 verschiedene 4k-Videostreams

Diese Übertragungsrate ermöglicht die gleichzeitige Übertragung von bis zu 600 verschiedenen 4k-Videostreams. Rein technisch erreichten die Forscher diese hohe Datenrate, indem sie erstmals den Radiofrequenzbereich zwischen 71 und 76 Gigahertz für eine Luft-zu-Boden-Funkverbindung nutzten.

In diesem Frequenzband sind große Bandbreiten für hohe Übertragungsraten verfügbar. Zudem haben die Bundesbehörden dieses Frequenzband erst vor kurzem für solche Zwecke freigegeben. „Die jetzt zur Verfügung stehenden Frequenzen bieten einen guten Kompromiss zwischen möglicher Datenrate und Störanfälligkeit“, sagt Thomas Zwick, Leiter des Instituts für Hochfrequenztechnik und Elektronik des KIT.

Insgesamt 180 Gigabyte übertragen

Bei dem erfolgreichen Testflug kreiste das Forschungsflugzeug in einer Höhe von 1.000 Metern im variablen Radius von fünf bis zwölf Kilometern um die Empfangsstation am Boden. Für die exakte Ausrichtung auf das Flugzeug sorgte eine Parabolantenne an der Empfangsstation, deren Steuerung am KIT entwickelt wurde.

Durch diese exakte Ausrichtung blieb die Breitbandverbindung während eines kompletten Überflugs im Radius von fünf Kilometern für drei Minuten stabil. Die in diesem Zeitfenster übertragende Datenmenge summierte sich auf 180 Gigabyte. Mit dieser Technik können zukünftig Breitbandinternet und Video-on-Demand in Passagiermaschinen zur Verfügung stehen.

Übertragung auch bei Wolken, Regen oder Nebel

Es geht bei diesem Experiment beileibe nicht nur darum, den Passagieren im Flugzeug hochauflösende Filme zu zeigen. So lassen sich mit dieser hohen übertragenen Datenmenge die Daten aus dem Betrieb des Flugzeugs in extrem kurzer Zeit bereits im An- oder im Überflug aus dem Bordspeicher auslesen. Dies geschieht heute noch per Kabel, während der Flieger auf dem Rollfeld steht. Laut KIT funktioniert die schnelle Verbindung zwischen Boden und Flugzeug auch bei widrigen Wetterbedingungen wie Wolken, Regen oder Nebel. Diese schränken die Verbindungsqualität zwar ein, die Datenverbindung kann aber mit modernen Regelverfahren auch bei schlechtem Wetter aufrechterhalten werden.

Schnelles Internet im Flugzeug dank Sender am Flügel: Eine kleine Parabolantenne sorgt für die korrekte Ausrichtung auf die Bodenstation.

Schnelles Internet im Flugzeug dank Sender am Flügel: Eine kleine Parabolantenne sorgt für die korrekte Ausrichtung auf die Bodenstation.

Quelle: R. Sommer/ Fraunhofer FHR

Vor zwei Jahren Weltrekord aufgestellt

Mit dieser Technik können künfitig hochaufflösende Videos oder Sensordaten von einem Flugzeug, einem Erderkundungssatelliten oder auch einer Drohne kontinuierlich und unkomprimiert zur Bodenstation übertragen werden. Das Experiment gelang im Rahmen des vom Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojektes „ELIPSE“, was als Kürzel für „E-Band Link Platform and Test for Satellite Communication“ steht. Schon vor zwei Jahren sorgte das Forscherteam für Furore: Es gelang ihnen, den Inhalt einer DVD in nur zehn Sekunden zu übertragen. Das war damals Weltrekord.

European Aviation Network aufgebaut

Auch die Deutsche Telekom arbeitet daran, schnelles Internet in Flugzeugen zu ermöglichen. European Aviation Network (EAN) nennt sich das weltweit erste für den europäischen Luftraum konzipierte Netz, welches S-Band-Satellitenkommunikation mit einem LTE-basierten Bodennetz vereint.

Dafür hat die Telekom gemeinsam mit Immarsat und dem Technologiepartner Nokia ein europaweit integriertes LTE-Netz mit 300 Basisstationen in allen 28 Mitgliedsstaaten der Europäischen Union sowie in der Schweiz und Norwegen aufgebaut. Bereits im vergangenen Sommer positionierte Immarsat einen EAN-Satelliten in einer Umlaufbahn, der seit September 2017 voll funktionsfähig ist.

Die Telekom hat mit ihren Partnern 300 LTE-Basisstationen in den 28 EU-Mitgliedsstaaten sowie der Schweiz und Norwegen installiert.

Die Telekom hat mit ihren Partnern 300 LTE-Basisstationen in den 28 EU-Mitgliedsstaaten sowie der Schweiz und Norwegen installiert.

Quelle: Deutsche Telekom

EAN wird Fluglinien schon in der ersten Jahreshälfte 2018 kommerziell zur Verfügung gestellt. Um ein einzelnes Flugzeug mit der notwendigen Technik zu bestücken, genügt eine nächtliche Flugpause, ganze Flotten lassen sich in wenigen Monaten ausrüsten. „Das EAN ist die weltweit erste speziell für die Luftfahrt entwickelte Konnektivitätslösung, die Komponenten aus dem Weltraum und Bodenkomponenten effektiv kombiniert und so die bisherigen Einschränkungen der Internetnutzung an Bord aufhebt“, so Frederik van Essen, Senior Vice President von Immarsat Aviation. „Eine Internetanbindung in der Luft anzubieten, ist ein anspruchsvolles Unterfangen, das wir nur innerhalb der strategischen Kooperation mit unseren europäischen Partnern meistern konnten.“

„Für das EAN Bodennetz gelten ganz andere Anforderungen als für gewöhnliche LTE-Netze: Die Verbindung soll bei bis zu 1.200 km/h in 10 km Höhe funktionieren, und die Funkzellen müssen bis zu 150 km groß sein“, beschreibt Thorsten Robrecht, Vice President Vertical Network Slices von Nokia die Herausforderung. „Unser gemeinsames Projekt durchbricht die technologischen Barrieren zwischen Boden- und Luftraumkonnektivität.“

Internet im Flugzeug ist heute schneckenlangsam

Bisher ist das Internet im Flugzeug selten und wenn es vorhanden ist, dann ist es langsam. Die Filme, die sich die Passagiere während des Fluges anschauen können, liegen auf einem Server an Bord des Flugzeuges und benötigen kein Internet. Das Internet holen die Airlines sich über Satellitenantennen in den Flieger.

„Die funktionieren im Prinzip wie TV-Satelliten, indem sie eine Funkverbindung herstellen zu einem geostationären Satelliten, der 36.000 Kilometer über dem Äquator schwebt“, erklärt Luftfahrtexperte Heinrich Großbongart. Surft ein Passagier im Internet, so wird das Signal vom Flieger über den Satelliten an einen Server auf der Erde gesendet und dann wieder zurück. Deshalb ist das Internet im Flugzeug heute noch schneckenlangsam.

Und teuer: Bei der Lufthansa etwa gibt es gestaffelte Internet-Tarife. „Auf Kurz- und Mittelstrecken gibt es den Flynet-Message-Tarif, der zum Preis von 3 Euro oder 1.000 Meilen die Nutzung von E-Mailprogrammen und Messengern ermöglicht“, erklärt Lufthansa-Pressesprecher Helmut Tolksdorf.

3.000 Euro für eine Stunde Internetsurfen

Das Internet im Flieger heute noch ein teurer Spaß sein kann, musste ein 13-Jähriger Junge laut einem Bericht der „Bild“-Zeitung feststellen. Der Junge war mit seinen Eltern auf dem Weg in die Karibik. Der Ferienflieger von Eurowings stand allerdings wegen eines technischen Defekts eine geschlagene Stunde auf dem Rollfeld des Flughafens Köln-Bonn herum.

Der gelangweilte Junge griff natürlich nicht zum Buch, sondern spielte auf seinem Smartphone Spiele im Internet. Doch das intelligente Telefon hatte sich mit dem Bordnetz des Flugzeuges verbunden, ohne dieses mitzuteilen. Der Surfspaß produzierte auf der Handyrechnung Kosten von 3.000 Euro.

Der Mobilfunkanbieter smartmobil hat der Familie aus Kulanz nur 500 Euro berechnet. „Der Telefonkunde muss nicht damit rechnen, dass sein Handy in einen teuren Tarif wechselt, obwohl er auf dem Rollfeld in Deutschland steht“, sagte Rechtsanwalt Arndt Kempges, der die Familie vertritt, der „Bild“-Zeitung. Die geprellte Familie will aber auch die kassierten 500 Euro wieder zurück haben.

Übrigens: Auch auf dem Mond gibt es demnächst Internet. Vodafone baut derzeit die Technik auf.

Stellenangebote im Bereich Softwareentwicklung

Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH-Firmenlogo
Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Entwickler Hochautomatisiertes Fahren – Requirements Engineering (m/w/d) Schwieberdingen
FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR FERTIGUNGSTECHNIK UND ANGEWANDTE MATERIALFORSCHUNG IFAM-Firmenlogo
FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR FERTIGUNGSTECHNIK UND ANGEWANDTE MATERIALFORSCHUNG IFAM Wissenschaftliche Mitarbeiter / Wissenschaftlicher Mitarbeiter – Digitalisierung und Qualitätssicherung Bremen
MEMMINGER-IRO GmbH-Firmenlogo
MEMMINGER-IRO GmbH Ingenieur Software-Entwicklung (m/w/d) Dornstetten
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG-Firmenlogo
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG UX Designer (w/m/d) Bruchsal
Zeiss Group-Firmenlogo
Zeiss Group Senior Software Developer (m/w/x) Oberkochen
ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH-Firmenlogo
ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH Senior Entwicklungsingenieur für Hubschrauber-SW Ladesysteme (m/w/d) Donauwörth
ESG Mobility GmbH-Firmenlogo
ESG Mobility GmbH Junior Prozessmanager Automotive (m/w/d) München
ESG Mobility GmbH-Firmenlogo
ESG Mobility GmbH IT Anforderungsmanager Automotive (m/w/d) Wolfsburg
ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH-Firmenlogo
ESG Elektroniksystem- und Logistik-GmbH Qualitätsmanager Software (m/w/d) Donauwörth
MTS Sensor Technologie GmbH & Co. KG-Firmenlogo
MTS Sensor Technologie GmbH & Co. KG Software Ingenieur (m/w/d) Lüdenscheid

Alle Softwareentwicklung Jobs

Top 5 IT & TK