6G und der Weltraum: Wird der nächste Mobilfunkstandard von Satelliten abhängen?

Einführung: Vom optionalen Add-On zur nativen Funktion

Bei 5G wurden Satelliten als hilfreich, aber peripher betrachtet – nützlich für Backhaul- und Spezialverbindungen. 6G dreht das Blatt. Die nächste Mobilfunkgeneration wird so konzipiert, dass nicht-terrestrische Netzwerke (NTN) – LEO-/MEO-/GEO-Satelliten und Höhenplattformsysteme (HAPS) – im RAN und im Kernbereich eine zentrale Rolle spielen.

Warum? Weil sich zwei hartnäckige Probleme nicht allein durch Türme lösen lassen:

1. Abdeckung – überall (Ozeane, Wüsten, Berge, Luftraum).

2. Durch Design widerstandsfähig gegen Klimaereignisse, Kabelunterbrechungen und feindliche Störungen.

6G verwebt den Weltraum und die Stratosphäre in das Gefüge der Mobilität, um beides zu berücksichtigen.

Was „NTN-Native 6G“ eigentlich bedeutet

1) Einheitliche Funk- und Kernsteuerung

• Satelliten funktionieren als Teil des RAN (gNB-NTN) unter einem gemeinsamen 6G-Kern.

• Geräte betrachten terrestrische Zellen und Weltraumzellen als ein einziges Netzwerk mit richtliniengesteuerter Steuerung .

2) Multi-Orbit- und Multi-Layer-Zugriff

• LEO für geringe Latenz und Direct-to-Device-Dienst (D2D).

• MEO/GEO für Trunking und Broadcast mit hohem Durchsatz.

• HAPS dient zum Schließen regionaler Lücken und zur Kapazitätserweiterung bei Ereignissen oder Katastrophen.

3) Regenerative Nutzlasten und Edge in the Sky

• Nutzlasten beherbergen Basisband- und sogar MEC-Funktionen an Bord , wodurch die Abhängigkeit von Boden-Gateways reduziert wird.

• Inter-Satellite Links (ISLs) schaffen belastbare Weltraum-Backbones.

4) Gemeinsame Identität und Aufteilung

• Dieselbe Abonnentenidentität, Richtlinie und Netzwerkaufteilung folgen den Benutzern über Boden, Luft und Weltraum.

• Kritische Dienste (öffentliche Sicherheit, Luftfahrt) erhalten garantierte Leistung – auch ohne Netzanschluss.

Wichtige 6G-Funktionen durch den Weltraum

A. Abdeckung überall, direkt auf das Gerät (D2D)

• Mobilteile stellen ohne spezielle Terminals eine direkte Verbindung zu LEO-Satelliten her, um Nachrichten, Sprache und moderate Daten zu übertragen.

• Praktisch für die Abdeckung ländlicher Gebiete, die Kontinuität im See- und Luftverkehr und als Notfall-Rückfallebene.

B. Integrierte Sensorik und Kommunikation (ISAC)

• 6G-Wellenformen können die Umgebung erfassen : Objekterkennung, Lokalisierung und Wettereinblicke.

• Weltraumressourcen erweitern ISAC über Türme hinaus und verbessern die Präzisionspositionierung und das Situationsbewusstsein.

C. Resilientes Timing und PNT

• Satelliten gewährleisten die Zeitsicherheit für mobile Kerne und kritische Infrastrukturen.

• In Kombination mit terrestrischen Backups schützt 6G Netzwerke vor GNSS-Störungen.

D. Massives IoT aus dem Weltraum

• NTN erweitert die Konnektivität im NB-IoT/RedCap-Stil auf Fernsensoren in den Bereichen Energie, Bergbau, Landwirtschaft und Logistik.

• Batteriesparende Geräte kommunizieren direkt mit LEO/MEO und haben lange Lebenszyklen.

Schwierige Probleme, die 6G lösen muss (und wie)

1) Budget mit einem Handheld verknüpfen

• Strahlformung, Satelliten-Arrays mit hoher Verstärkung, intelligentere Geräteantennen und adaptive Kodierung/Modulation schließen die Lücke.

• Frühe Dienste priorisieren Text/niedrige Rate, bevor sie die Bandbreite skalieren.

2) Doppler- und Mobilitätsmanagement

• LEO-Satelliten bewegen sich schnell. 6G PHY/MAC-Schichten verwalten Doppler und nahtlose Übergaben zwischen Strahlen/Satelliten.

3) Spektrum und Interferenzen

• Koordination über L/S/Ku/Ka und terrestrische Bänder; dynamische gemeinsame Nutzung; strenge grenzüberschreitende Regulierung.

• Intelligente Spektrumbroker im Kern steuern den Verkehr nach Richtlinie, Umlaufbahn und Last.

4) Gateways vs. regenerative Nutzlasten

• Bent-Pipe-Nutzlasten sind auf Boden-Gateways angewiesen; regenerative Nutzlasten reduzieren die Latenz und verbessern die Autonomie.

• 6G-Architekturen werden beides kombinieren, optimiert für jeden Markt und jede Umlaufbahn.

5) Sicherheit und rechtmäßiges Abfangen

• End-to-End-Sicherheit, Zero-Trust-Bodensegment und klare LI-Modelle über alle Rechtsräume hinweg.

• Lieferkettensicherung und sichere Update-Pipelines für weltraumgestützte Software.

Geschäftsmodelle: Von der Nische zum Mainstream

1) Abdeckungserweiterung als Service

• MNOs bündeln „ Überall-Abdeckung “-Stufen: primär terrestrisch, Satelliten-Fallback.

• Kundenerfahrung: keine Einstellungen – die Richtlinie lenkt bei Bedarf in den Weltraum.

2) Widerstandsfähigkeit von Unternehmen und Regierungen

• „ Resilience-as-a-Service “ für Versorgungsunternehmen, Finanzen, öffentliche Sicherheit, Luft- und Seefahrt.

• SLAs garantieren Kontinuität bei Ausfällen, Katastrophen oder Cyber-Ereignissen.

3) IoT auf kontinentaler Ebene

• Feste Gebühren pro Gerät/Jahr für Fernsensoren (Pipelines, Netze, Landwirtschaft, Logistikkorridore).

• Fügt verifizierte Standort-/Zeitdienste für Compliance und Audit hinzu.

4) Broadcast- und Multicast-Downlink

• Software-Updates, Notfallwarnungen und Medienverteilung per Satellitenübertragung an Geräte/Edge-Caches.

• Entlastet terrestrische Netzwerke bei Spitzen.

5) Großhandel & Roaming

• Weltraumbetreiber werden zu Roaming-Partnern von Mobilfunknetzbetreibern und sind über 6G-Kerne und Clearinghäuser integriert.

• Regionale souveräne Konstellationen nutzen Großhandelskapazitäten gemäß den Wohnsitzregeln.

Wirtschaft: Die Deckungs-Kosten-Gleichung

• Der Ausbau der ländlichen Versorgung ausschließlich mit terrestrischen Antenne bringt abnehmende Erträge.

• Mit 6G NTN deckt ein Satellitenstrahl ab, was Dutzende von Türmen nicht abdecken können , und verändert so die Mathematik des Universaldienstes.

• Betreiber gleichen ihre Investitionsausgaben aus: weniger Sendemasten in extrem ländlichen Gebieten, mehr NTN-Abonnements und Großhandelsgeschäfte .

• Für Weltraumbetreiber erschließt das mit Mobiltelefonen kompatible D2D den Verbrauchermarkt und nicht nur die Unternehmensnische.

Regionale Perspektiven

Vereinigte Staaten

• Ein starkes Geräte-Ökosystem und die Startfähigkeit beschleunigen die Massenakzeptanz von D2D.

• Der politische Schwerpunkt liegt auf der Widerstandsfähigkeit kritischer Infrastrukturen und Anwendungsfällen für die nationale Sicherheit.

• Wettbewerbsdynamik unter LEO-Anbietern plus HAPS-Experimente.

Europa

• Schwerpunkte sind Souveränität , Datenschutz und Nachhaltigkeit.

• Öffentlich-private Programme für integrierte terrestrische und satellitengestützte 6G- und sichere Kommunikation im IRIS²-Stil.

• Luft- und Seekorridore sind wertvolle Frühmärkte.

Naher Osten

• Die Abdeckung aller Orte entspricht der Geografie : Wüsten, Offshore und Gigaprojekte.

• Staatliche Auftraggeber verlangen belastbare nationale Dienste mit Datenresidenz.

• Smart-City-Programme integrieren NTN für öffentliche Sicherheit, Versorgungsunternehmen und Logistik.

Betriebsmodell: Was sich im Stack ändert

Netzwerkplanung

• Fügen Sie der HF-Planung Umlaufbahnen, Strahlkarten und Sichtbarkeitsfenster hinzu .

• Richtlinien-Engines orientieren sich an Latenz, Kosten, Belastbarkeit und rechtlichen Einschränkungen.

Kern und Orchestrierung

• Einheitliches PCF/UDM/AAA mit platzbezogenen Richtlinien.

• Das Slice-Management erstreckt sich über terrestrische und Weltraumdaten; NWDAF-Analysen optimieren die Steuerung.

Kante & Anwendung

• Verschieben Sie MEC in Richtung Gateways oder an Bord für Dienste mit geringer Latenz.

• Anwendungsentwickler nutzen APIs mit „Überall-Abdeckung“ (Warnungen, Übertragung, Standort, Zeit).

Sicherheit und SLA

• Neue KPIs: Strahlanbindungszeit, Erfolg der Satellitenübergabe, PNT-Qualität, ISAC-Treue.

• KI-basierte Anomalieerkennung für Weltraum-Boden- Pfade.

Risiko und Governance

• Souveränität und Exportkontrollen : Orbitpartner und Boden-Gateways an nationale Gesetze anpassen.

• Orbitale Nachhaltigkeit : Vertragliche Deorbit-Pläne, SLAs zur Kollisionsvermeidung und Anforderungen der Versicherer.

• Sicherheit : Hardware-Vertrauenswurzeln, Härtung des Bodensegments, weltraumtaugliche SBOMs und sichere Updates.

• Vendor Lock-In : Verträge mit mehreren Umlaufbahnen und mehreren Anbietern; offene Schnittstellen; Ausfahrten.

Ein 24-Monats-Aktionsplan für Vorstände

Viertel 1–2

• Genehmigen Sie eine 6G-NTN-Strategie und definieren Sie Anforderungen an Souveränität und Belastbarkeit.

• Starten Sie gemeinsame Versuche mit mindestens einem LEO- und einem HAPS-Partner.

• Erkennen Sie Lücken im Universaldienst und zielen Sie auf Angebote ab, die eine flächendeckende Abdeckung gewährleisten.

Viertel 3–4

• Integrieren Sie die Raumsteuerung in die Richtlinienkontrolle; führen Sie ein Pilotprojekt für D2D-Messaging für Kunden durch.

• Beschaffen Sie IoT-NTN für Pilotprojekte in den Bereichen Energie, Bergbau und Landwirtschaft mit klarem ROI.

• Schließen Sie einen Vertrag über „Resilience-as-a-Service“ für Unternehmen/Behörden mit Premium-SLAs ab.

Jahr 2

• Skalieren Sie D2D-Fallback für Verbraucher, Resilienzpakete für Unternehmen und IoT aus dem Weltraum.

• Fügen Sie Broadcast-/Multicast -Anwendungsfälle hinzu (Warnungen, Updates).

• Bereiten Sie sich auf regenerative Nutzlastpartner und Edge-in-Orbit-Experimente vor.

Fazit: Das Killer-Feature von 6G ist die Zuverlässigkeit, nicht nur die Geschwindigkeit

Der entscheidende Fortschritt von 6G ist die Allgegenwärtigkeit und gleichzeitige Ausfallsicherheit – ermöglicht durch Satelliten und HAPS, die direkt in den Standard integriert sind. Betreiber, die eine richtliniengesteuerte Steuerung, Multi-Orbit-Partnerschaften und souveräne Architekturen beherrschen, werden nicht nur Bandbreite, sondern auch garantierte Kontinuität verkaufen – den Mehrwert, den heute jeder Sektor fordert.

Die Frage des Vorstands ist einfach: Wird Ihr Geschäftsmodell bereit sein, mitzuhalten, wenn Ihr Netzwerk den Betrieb aufnimmt?