Flug mit Netz: Das European Aviation Network geht online

Mit einem kombinierten Netz aus Satelliten- und LTE-Kommunikation liefert die Deutsche Telekom zusammen mit ihrem Partner Inmarsat schnelles Internet in die Flugzeugkabine. Das integrierte System macht Online-Verbindungen mit mehr als 75 Mbit/s möglich. [...]

Das Bodennetz von EAN unterscheidet sich stark von "normalen" LTE-Netzen: Es 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. (c) Deutsche Telekom
Das Bodennetz von EAN unterscheidet sich stark von "normalen" LTE-Netzen: Es 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. (c) Deutsche Telekom

Laut Gesellschaft für Konsumforschung (GfK) ist ein Internetzugang in der Flugzeugkabine für sechs von zehn Reisenden kein Luxus mehr, sondern eine Notwendigkeit. 69 Prozent der Befragten sind zudem bereit, für einen entsprechenden Service im Flieger auch zu bezahlen. Das zeigt eine weltweite Umfrage aus dem Jahr 2017 unter 9.000 Menschen. Wie ein entsprechendes Online-Angebot für die Luftfahrt aussehen kann, zeigen Inmarsat und die Telekom. Seit 2015 haben der weltweit führende Anbieter für Satellitenkommunikation und der führende europäische Telekommunikationsanbieter das European Aviation Network (EAN) aufgebaut. Seit Februar 2018 steht die Infrastruktur für den Service, der erstmals zwei Technologien kombiniert: einen S-Band Satelliten und ein komplementäres LTE-Bodennetzwerk.

Großflächige Abdeckung, hohe Down- und Uploadraten

Die integrierte Architektur des EAN überträgt Signale via S-Band aus dem Weltall und komplementär über LTE vom Boden. So kombiniert das System großflächige Abdeckung mit hohen Down- und Uploadraten: Bis zu 75 Mbit/s und mehr liefert das EAN zuverlässig an Flugzeuge in der Luft. An Bord stellen die Airlines den Service als normales WLAN-Signal für ihre Passagiere zur Verfügung. Die Gesellschaften entscheiden frei, wie sie den Dienst an ihre Kunden weiterberechnen – ob gratis, kostenpflichtig, kontingentbasiert oder auch als Bestandteil von Bonusprogrammen.

Das EAN versorgt flächendeckend alle 28 Mitgliedsstaaten der Europäischen Union sowie Norwegen und die Schweiz. Soll die Kapazität ausgebaut werden, lassen sich schnell neue Antennen aufstellen. Der „Inmarsat S EAN“ befindet sich seit Juni 2017 auf einer geostationären Position zwischen Europa und dem mittleren Osten. Eine Ariane-5-Rakete hatte den Trabanten für das EAN im Erdorbit ausgesetzt.

Exklusiv für Flugzeuge und ihre Passagiere

Inmarsat und die Telekom haben das EAN exklusiv für Flugzeuge und ihre Passagiere aufgebaut. Das System ist doppelt so schnell wie herkömmliche Angebote. Bei Lösungen, die nur mit Satellitensignalen arbeiten, schmälern Signalverzögerungen von einer halben Sekunde und mehr das Online-Erlebnis in der Luft. Die sogenannte Latenz entsteht durch die Zeit, die vergeht, wenn Daten vom Flugzeug zum Satelliten oder zur Bodenstation und zurück unterwegs sind. Systeme, die bereits auf das Mobilfunknetz setzen, arbeiten zumeist nur mit dem für viele Anwendungsfälle limitierten 3G. Geht ein Flug über Landstriche ohne Sendmasten, reißt die Verbindung ab.

Nicht so beim EAN, das Latenzzeiten von weniger als einer zehntel Sekunde erreicht. Damit ermöglicht der Dienst im Flugzeug die gleichen Online-Anwendungen, die Nutzer von zuhause kennen: Sie teilen Bilder in sozialen Medien, surfen im Web oder nutzen breitbandintensive Applikationen wie HD-Video-Streams.

300 LTE-Basisstationen

Der von Inmarsat bereitgestellte S-Band Satellit als führende Netzkomponente des EAN garantiert mit drei Satelliten-Beams eine europaweite Funkabdeckung und durchgängige Verfügbarkeit. Ergänzend hat die Deutsche Telekom ein Netz aus rund 300 LTE-Basisstationen in Europa aufgebaut. Die Technologie kommt vom Partner Nokia, der spezielle Antennen für das EAN entwickelt hat. So erreichen die LTE-Basisstationen des EAN eine höhere Reichweite: Versorgen herkömmliche LTE-Antennen Gebiete auf der Erde im Umkreis von maximal 10 Kilometern, spannt das EAN-Equipment Zellen mit einem Durchmesser von 150 Kilometern auf, die mehr als 10 Kilometer in den Himmel reichen. So unterstützt das System die Satellitenkommunikation mit zusätzlicher Kapazität über Land und auch den Küstengebieten entsprechend der Zellradien.

Besonders knifflig für das EAN: Der Doppler-Effekt. Ändert sich während der Dauer eines Signals der Abstand zwischen Sender und Empfänger, dann staucht oder dehnt sich die Wellenlänge. So führt der Effekt im Straßenverkehr beispielsweise auch dazu, dass ein Martinshorn höher klingt, wenn es sich nähert, und tiefer, wenn es sich entfernt. Gleiches gilt für Flugzeuge in der Luft, die sich mit mehr als 800 Kilometern pro Stunde bewegen. Wo terrestrische LTE-Antenne für Geschwindigkeiten von bis zu 500 Kilometern ausgelegt sind, unterstützt EAN Bewegungen bis zu 1.200 Kilometern pro Stunde. Ein eigens entwickelter Algorithmus kompensiert dabei auftretende Störungen. Die On-Board-Unit im Flugzeug ist so in der Lage, das Signal sauber aufzubereiten und stabil zu halten.

Bordausrüstung meist über Nacht installiert

Der französische Luft- und Raumfahrtkonzern Thales hat die Bordausrüstung für das EAN entwickelt. Sie ist weit kompakter als Antennenkuppeln, die für andere Satellitenlösungen notwendig sind. Für das EAN reicht eine flache Satellitenantenne auf dem oberen Flugzeugrumpf. Am Bauch des Jets sorgen zwei wenige Zentimeter große LTE-Antennen für Kontakt zum terrestrischen Teil des Systems.

Wo Airlines sonst auf lange Standzeiten angewiesen sind, um beispielsweise Ku-Ka-Band-Satellitenanlagen auf der Flugzeughülle zu installieren, lässt sich die EAN-Ausrüstung meist über Nacht montieren. So bietet Airbus bereits eine Nachrüstlösung für seine A320-Familie aus Kurz- und Mittelstreckenflugzeugen an.

6,7 Milliarden Mehreinnahmen möglich

Dass sich Internetdienste für Flugreisende lohnen werden, rechnet eine Studie der London School of Economics aus dem Jahr 2017 vor: Mehreinnahmen von insgesamt 6,7 Milliarden Euro seien bis 2035 allein in Europa für die Fluggesellschaften zu erwarten, sagen die Wirtschaftsexperten.

*Nils Klute ist Redakteur bei der Agentur Palmer Hargreaves.

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