Messstelle für Weltraumfunkdienste

• Funktionen der Messstelle für Weltraumfunkdienste
• Antennen 1 und 4
• Ermittlung von Störern im Uplink
• Angebot an Bundesnetzagentur-externe Kunden
• Information

Ungefähr 35 km südwestlich von Frankfurt am Main liegt am Rhein die Messstelle für Weltraumfunkdienste Leeheim. Ihre vollbeweglichen Parabol-Reflektorantennen von bis zu 12 m Durchmesser sind auf Satelliten im Weltraum gerichtet. Diese Antennen sind nicht für gewerbliche Funkübertragung bestimmt, sondern bilden das Herz einer Installation zur Beobachtung des Frequenzspektrums, das den Weltraumfunkdiensten zugewiesen ist, und zur Erkennung von Störungen auf Satellitenfrequenzen dient.

Die Anzahl der Satelliten im Orbit wächst und folglich wächst auch der Bedarf an Satellitenfunkfrequenzen. Zukunftsgerichtete Planung der Frequenznutzung gewinnt deshalb mehr und mehr an Bedeutung. Die Gefahr von Funkstörungen wird größer. Die Möglichkeit mit technischen Mitteln Störungsquellen schnell zu finden, ist aus wirtschaftlichen Gründen sowohl für Betreiber als auch für Nutzer äußerst wichtig.

In der Bundesrepublik Deutschland ist die Bundesnetzagentur für Funkbeobachtung zuständig. Die Messstelle für Weltraumfunkdienste Leeheim der Bundesnetzagentur ist durch nationales Gesetz und internationale Verträge mit der Weltraumfunkbeobachtung betraut. Dies beinhaltet ein Aufgabenspektrum zu dem auch die Ortung und Beseitigung von Funkstörungen in der Satellitenkommunikation gehört.

Funktionen der Messstelle für Weltraumfunkdienste

• Zur Unterstützung von Planung und Koordinierung

Allgemeine Orbitbeobachtungen erlauben es, die aktuelle Nutzung des Frequenzspektrums durch Weltraumfunkdienste, die Transponderbelegung durch Satelliten sowie die Belegung des geostationären Orbits festzustellen.

Spezielle Frequenzbelegungsuntersuchungen, z.B. im Zusammenhang mit der Funkfrequenzkoordinierung, ermöglichen die frühzeitige Entdeckung von potentiellen Störern schon während der Planungsphase für Satellitensysteme.

Feldversuche können die Optimierung von theoretischen Modellen, die die Nutzung der gleichen Frequenzen durch Weltraum- und terrestrischen Funkdiensten erleichtert, unterstützen.

• Als Mittel zur Satellitenpositionierung und zum -betrieb

Beobachtungen der Telemetrie- und Telekommandofrequenzen vor dem Start garantieren die erfolgreiche Positionierung geostationärer Satelliten.

Satellitentransponder-Belegungsuntersuchungen stellen aus der Sicht der Bundesnetzagentur sicher, dass der Satellitenbetrieb wie international vorausveröffentlicht, koordiniert und notifiziert abläuft.

Die Störungsbearbeitung entdeckt Störquellen, die ansonsten weiterhin den Betrieb der Satelliten- und terrestrischen Funkdienste behindern würden.

Antennen 1 und 4

ANTENNENPARAMETER DER MESSSTELLE FÜR WELTRAUMFUNKDIENSTE
ANTENNA PARAMETERS (pdf/14 KB)

Antenne 1, eine 12m-Parabol-Reflektorantenne, ist im Prinzip eine Breitbandantenne für 1 - 13 GHz. Ziemlich schmale Bänder mit optimierten Eigenschaften bei 1.5 - 1.8 und 2.1 - 2.3 GHz sowie bei 10.7 - 12.75 GHz, und die hohe Genauigkeit der Winkelmessungen sind die Voraussetzungen für die sogenannte Monopulse-Nachführung zur hochgenauen Antennenausrichtung. Ein beweglicher Umlenkspiegel und ein Schiebemechanismus ermöglichen die Einstellung drei verschiedener Frequenzbereiche.

Der relativ große Bereich 4.3 - 8.5 GHz der Antenne 1 erlaubt keine Monopulse-Nachführung. Aber die Antennen 1, 3 und 4 verfügen über computergesteuerte Positionsnachführungen in allen Frequenzbändern. Die Antenne 2 wird bestimmungsgemäß von Hand ausgerichtet.

Aufgrund der möglichen hohen mechanischen Drehgeschwindigkeiten um die Azimut- und Elevationsachse können die nachgeführten Antennen auch jeden nicht geostationären Satelliten verfolgen.

Messparameter

Die Station kann Übertragungsparameter bestimmen, wie z.B.:

• Funkfrequenz
• Dopplerverschiebung,
• Sende- und Modulationsart,
• Bandbreite,
• Polarisation,
• Gesamtleistungsflussdichte,
• Leistungsflussdichte in einem Referenzband,
• EIRP.

Es können auch die Bahnelemente von Raumflugkörpern ermittelt werden, um z. B. bei Störungen unbekannte Satelliten zu identifizieren.

Ermittlung von Störern im Uplink

Fälle von Uplink-Störern, d.h. nicht der Satellit ist die Störquelle, sondern ein Satellit wird gestört, treten immer mehr auf. Seit Nutzern der direkte Zugriff zu Satelliten erlaubt ist, ist die Anzahl von Erdfunkstellen (z.B. VSATs) schnell gestiegen. Erdfunkstellen sind die Hauptursache von Uplink-Störungen. Sie können durch technische oder betriebliche Fehler verursacht sein. Beobachtet wurden auch Fälle von unberechtigter Transpondernutzung, aber auch von beabsichtigter Störung von Satellitentranspondern. Behörden, Betreiber und Nutzer müssen mit dieser Situation fertig werden.

Dazu steht der Bundesnetzagentur eine neue Messprozedur zur Ermittlung von Uplink-Störern zur Verfügung. Zur Klärung von Uplink-Störungen ist die detaillierte Kenntnis des störenden Signals nicht erforderlich. Das System lokalisiert Störer durch die Verarbeitung von Messergebnissen aus dem Zeitunterschied (TDOA = time difference of arrival) und dem Frequenzunterschied (FDOA = frequency difference of arrival) der empfangenen Störsignale in Leeheim erstens über den gestörten und zweitens über den Nachbarsatelliten. Sobald der Störer geortet ist kann normalerweise die Störung zügig eliminiert werden.

Das System ist für die Frequenzbänder 1.5 - 1.8 GHz, 2.1 - 2.3 GHz, 3.2 - 4.2 GHz, 4.3 - 8.5 GHz und 10.7 - 12.75 GHz ausgelegt. Der 20-GHz-Bereich ist im Aufbau.

Die zentrale Lage der Messstelle für Weltraumfunkdienste Leeheim innerhalb des europäischen Kontinents versetzt Leeheim in die Lage, seine Dienste auch anderen europäischen Ländern zur Verfügung zu stellen.

Angebot an Bundesnetzagentur-externe Kunden

Die beschriebenen Funkmessdienstleistungen stehen auch Interessierten außerhalb der Bundesnetzagentur zur Verfügung sofern die Kapazität ausreicht. Auskünfte zu technischen Details, Verfügbarkeit und Preisen erteilt direkt die Messstelle für Weltraumfunkdienste Leeheim: Telefon: +49 6158 940-0, Fax: +49 6158 940-180 oder E-Mail an Klaus.Mecher@BNetzA.de.

Weitere Informationen finden Sie auch unter "European Communication Office - Satellite Monitoring MoU"

Information

Anfragen per Post oder Fax können gerichtet werden an:

Bundesnetzagentur
für Elektrizität, Gas, Telekommunikation,
Post und Eisenbahnen
Postfach 80 01
D-55003 Mainz
Telefon: +49 6131 18-0
Fax: +49 6131 18-5600