Battle Of The Bands: Was bei der WRC-23 um den Weltraum auf dem Spiel steht

Neuauflage von Plato

Verfolger: 0

Die Bühne ist bereitet für einen globalen Showdown, der vier Jahre lang um den Zugang zu den Radiowellen geht, die für die Kommunikation im Weltraum, auf der Erde und überall dazwischen benötigt werden.

Ein vierwöchiger Kampf um die Aufteilung endlicher Frequenzressourcen beginnt am 20. November, wenn die Internationale Fernmeldeunion (ITU) nach einer intensiven Studienphase, die unmittelbar nach der WRC-19 begann, die nächste Weltfunkkonferenz in Dubai einberuft.

Die alle vier Jahre stattfindende Konferenz ist seit Jahrzehnten Schauplatz erbitterter Schlachten für die Raumfahrtindustrie, die versucht, wiederholte Fortschritte für ihr Spektrum durch bandbreitenhungrige terrestrische Telekommunikationsunternehmen, oder International Mobile Telecommunications (IMT) im ITU-Jargon, abzuwehren.

Vor dem Hintergrund des beispiellosen Wachstums von Konstellationen und Satellitengeschäften stehen Raumfahrtunternehmen in diesem Herbst einer zusätzlichen Bedrohung gegenüber: anderen Raumfahrtunternehmen.

„Diese Konferenz wird weniger von einer Art IMT-gegen-Weltraum-Diskussion geprägt sein als vielmehr von der Gewalt im Weltraum“, sagte ein hochrangiger Beamter der Federal Communications Commission (FCC) gegenüber SpaceNews.

Einiges davon wird eine Woche vor der WRC in Dubai auf der nächsten Radio Assembly-Konferenz zum Tragen kommen, wo die ITU über die Ausweitung ihrer Rolle als Frequenzdurchsetzer der Vereinten Nationen auf die Nachhaltigkeit im Weltraum diskutieren wird, einschließlich der Bewältigung von Problemen mit Trümmern in der Umlaufbahn, die für Unternehmen von größerer Bedeutung sind größere Konstellationen.

Konsens suchen

Für die WRC-23 werden Vertreter von Ländern, Unternehmen und anderen Organisationen zusammenkommen, um über Regeln zu diskutieren, die die bestmögliche Nutzung von Funkwellen gewährleisten sollen. Diese sind im Rahmen einer Tagesordnung festgelegt, die ein breites Spektrum an Themen abdeckt, die am Ende der WRC-19 vorgeschlagen werden .

Nach einer Auseinandersetzung werden sich die Verhandlungsführer wahrscheinlich mit Kompromissen zu den umstritteneren Tagesordnungspunkten der Konferenz zufrieden geben.

Selbst hart umkämpfte Verhandlungen kommen selten zu einer Abstimmung, da Gruppen in der Minderheit normalerweise einem Konsens nachgeben, sagten WRC-Veteranen.

„Es ist besser, das zu tun und ein halbes Brot zu bekommen, als eine Abstimmung zu versuchen, bei der man nichts bekommt“, sagte ein Regulierungsexperte eines Satellitenbetreibers, der nicht namentlich genannt werden wollte.

Eine Rekordzahl von 3,400 Teilnehmern nahm an der WRC-19 in Sharm el-Sheikh, Ägypten, teil, darunter Delegierte aus den meisten der 193 ITU-Mitgliedsstaaten. Kredit: ©ITU/D.WOLDU

Nachdem während eines Großteils der Konferenz bis in die frühen Morgenstunden verhandelt wurde, kommt es manchmal zu Durchbrüchen durch zufällige Treffen gegnerischer Fraktionen in einem Café.

„Zu diesem Zeitpunkt hassen sie sich alle, aber dann kommt eine Serviette heraus und sagt: ‚Schau, ich gebe dir das, wenn du mir das gibst …‘, und dann ist es soweit, du gehst zurück und es wird in einen Gesetzestext umgewandelt.‘ ”

Das Endergebnis ist eine Vereinbarung auf Vertragsebene zur Änderung der internationalen Funkvorschriften, die die Länder mit nach Hause nehmen, um ihre nationalen Regeln zu aktualisieren.

Während diese Vorschriften manchmal mit Fußnoten aktualisiert werden, die sich darauf auswirken, wie bestimmte Länder sie übernehmen, schafft der Prozess letztlich einheitliche Rahmenbedingungen für Frequenznutzer, um sich weltweit vor Störungen zu schützen.

Einer der wichtigsten Diskussionspunkte auf der WRC-23 ist Tagesordnungspunkt 10, der Themen zur Untersuchung bereitstellt, damit sie auf die Tagesordnung für die nächste WRC im Jahr 2027 gesetzt werden können.

„Tagesordnungspunkt 10 verschiebt sich meist auf das dritte und vierte Wochenende“, sagte der Spektrum-Verhandlungsführer, „und dort wird es richtig heikel, weil die Leute müde, hässlich und starke Ansichten sind – sie haben nicht geschlafen.“ in den letzten 24 Stunden, und sie haben auch nicht gebadet.“

Dieser letzte Verhandlungsabschnitt ist deshalb so wichtig, weil die Chancen groß sind, dass bei einem Punkt, der auf die Tagesordnung kommt, zumindest ein Kompromiss zustande kommt.

Machtkämpfe im Weltraum

Während viele Punkte auf der Tagesordnung der WRC-23 stehen, bei denen sich die Raumfahrtindustrie wahrscheinlich zusammenschließen wird, um Bedrohungen für ihr Spektrum abzuwehren, wurden zwischen alten Raumfahrtbetreibern und aufstrebenden Akteuren im nicht-geostationären Orbit (NGSO) Kampflinien gezogen um das Spielfeld auszugleichen.

Eines der umstrittensten Themen für den Weltraum ist der Vorschlag, eine Überprüfung der Regeln zur Begrenzung der Leistung von NGSO-Satelliten in Betracht zu ziehen, um Störungen der geostationären Raumfahrzeuge zu vermeiden, unter denen sie beim Überflug über den Äquator fliegen. Diese sogenannten EPFD-Grenzwerte (Equivalent Power Flux Density) werden als Grenzwerte für die äquivalente Leistungsflussdichte (EPFD) bezeichnet.

Diese EPFD-Grenzwerte wurden bereits 1997 zunächst vorläufig in die Funkvorschriften aufgenommen.

Die Prinzipien der Satellitentechnologie und des Frequenzmanagements hätten sich seitdem erheblich verändert, sagte Julie Zoller, Leiterin der globalen Regulierungsangelegenheiten für die NGSO-Konstellation Project Kuiper, die Amazon entwickelt.

Laut Zoller schränken veraltete EPFD-Regeln NGSO-Systeme stärker ein, als zum Schutz ihrer Gegenstücke im geostationären Orbit erforderlich ist.

Amazon kündigte am 31. Oktober eine Koalition mit drei Denkfabriken an, um die Delegationen, die sich auf ein Treffen auf der WRC-23 vorbereiten, dazu zu bewegen, unter Tagesordnungspunkt 10 einen Vorschlag für eine mögliche Aktualisierung der EPFD-Regeln anzunehmen.

Während bisher nur zwei Testsatelliten für das Projekt Kuiper gestartet wurden, betreibt SpaceX derzeit die mit Abstand größte NGSO-Konstellation nach dem Start von rund 5,000 Starlink-Satelliten und ist an der Überprüfung der EPFD-Regeln beteiligt.

Viele bestehende Betreiber geostationärer Satelliten lehnen eine Änderung des Status quo ab.

Anna Marklund, Direktorin für Spektrummanagement und -entwicklung bei SES, das im geostationären und mittleren Erdorbit (MEO) tätig ist, sagte in einem Blogbeitrag vom 26. September, dass es „ein erhebliches Risiko darin sieht, etablierte Rahmenbedingungen auf eine Weise zu stören, die die regulatorische Sicherheit verringert“. Dies untermauert das derzeitige explosive Wachstum des Sektors.“

Die aktuellen EPFD-Grenzwerte seien das Ergebnis jahrelanger technischer Analysen anhand zahlreicher Studien und ITU-Konferenzen, schrieb Marklund. Sie bieten angemessene Schutzmaßnahmen für geostationäre Akteure und unterstützen gleichzeitig das Wachstum von NGSO-Neulingen.

Nicht alle Legacy-Operatoren sind auf derselben Seite. Hazem Moakkit, Vizepräsident für Spektrumsstrategie bei Intelsat, sagte, der geostationäre Betreiber, der Pläne für MEO hat, unterstütze die Überprüfung und fügte hinzu, dass sie dazu beitragen könnte, etwaige Lücken in den Vorschriften zu schließen und gleichzeitig Möglichkeiten zu finden, diese flexibler zu gestalten.

Doreen Bogdan-Martin, die Anfang 2023 ihr Amt als Generalsekretärin der Internationalen Fernmeldeunion angetreten hat. Kredit: ©ITU/D.WOLDU

Ein weiterer Punkt, der zu Konflikten innerhalb der Raumfahrtindustrie führen könnte, steht bereits auf der Tagesordnung der WRC-23 und betrifft die Frage, wie nahe NGSO-Satelliten an den Orbitalpositionen festhalten sollten, die sie bei den Aufsichtsbehörden registriert haben.

Auch wenn es für große NGSO-Konstellationen mit Satelliten in unterschiedlichen Orbitalebenen, die Platz benötigen, um sich zu kreuzen, keine leichte Aufgabe ist, würden strengere Stationierungsregeln anderen Satelliten helfen, sich in diesen zunehmend überfüllten Flickenteppich einzufügen.

Es bestehe allgemeiner Konsens darüber, dass Änderungen die Lücke zwischen den gemeldeten Parametern und der tatsächlichen Umsetzung schließen sollen, sagte Katherine Gizinski, CEO des Raumfahrtberatungsunternehmens River Advisers, aber unterschiedliche Ansichten über die Anwendbarkeitsschwelle und darüber, wie breit oder eng die Toleranzen sein sollten.

Die große Bedrohung

Während Satellitenbetreiber um ihre Position in einem sich schnell entwickelnden Markt kämpfen, gehen terrestrische Telekommunikationsunternehmen auf der WRC-23 wieder in die Offensive, um mehr Frequenzen zu ergattern, die derzeit dem Weltraum zugewiesen sind.

Terrestrische Telekommunikationsunternehmen sind ein mächtiger Gegner, der von einem über eine Billion Dollar schweren Telekommunikationsmarkt unterstützt wird, der laut Analysten von Euroconsult die 464 Milliarden US-Dollar, die die Raumfahrtindustrie im Jahr 2022 erwirtschaftete, bei Weitem in den Schatten stellt und in den letzten Jahren erfolgreich in niedrigere Teile des C-Bands vordrang.

Während die Vereinigten Staaten im Jahr 5 einen Teil der C-Band-Frequenzen an 2021G-Telekommunikationsunternehmen versteigerten und den etablierten Betreibern einen Teil des milliardenschweren Gewinns gewährten, hatten Satellitenbetreiber anderswo nicht so viel Glück.

Je höher die Frequenz, desto mehr Bandbreite steht für die drahtlose Kommunikation zur Verfügung, aber irgendwann dringen Funkwellen nicht mehr durch Wände. Das C-Band liegt im sogenannten Mittelbandspektrum der Mobilfunk-Breitbandnetzfrequenzen, einem Sweetspot für die Leistung und Abdeckung von 5G.

Auf der WRC-23 drängt die terrestrische Telekommunikationsbranche jedoch nicht nur auf mehr C-Band, sondern auch auf andere Frequenzen, auf die die Satellitenkommunikation angewiesen ist.

Es gibt einen Tagesordnungspunkt für die WRC-23, bei dem es sich theoretisch lediglich um eine Studie zur terrestrischen Nutzung des C-Bands handeln sollte, und das Ergebnis dieses Berichts würde potenzielle Arbeiten für die WRC-27 vorantreiben.

Es besteht jedoch das Potenzial, dass dieser Bericht bereits im Jahr 2023 Veränderungen auslöst, sagte Gizinski.

Neben einem Vorschlag zu Tagesordnungspunkt 10, andere Bänder in Betracht zu ziehen, sagte Gizinski, dass diese Änderung „so weitreichend sein könnte, dass sie sich mit der Einführung mobiler Benutzer auf alle festen Satellitendienstzuteilungen auswirken könnte … Das ist riesig und sollte wirklich auf dem Radar aller sein.“

Satellitenbetreiber wie Intelsat und SES haben die Länder öffentlich aufgefordert, die bestehenden terrestrischen Zuteilungen besser zu nutzen, um den Mobilfunkbedarf zu decken, anstatt anderswo nach Frequenzen zu suchen.

Eine der großen Hürden, mit denen die Raumfahrt hier konfrontiert ist, ist die Annahme der Regierungen, dass die Bereitstellung von mehr Frequenzen für terrestrisches 5G einer Ausweitung des Breitbandzugangs für ihre Bürger gleichkommt – ein vorherrschendes politisches Ziel, das nach Ansicht von Raumfahrtbefürwortern mit neuen Satellitentechnologien erreicht werden könnte, die eine effizientere Abdeckung bieten können .

Die Möglichkeiten

Auch wenn die Konferenz mit der Gefahr des Verlusts bestehender und zukünftiger Kapazitäten für die Kommunikation aus dem Weltraum behaftet ist, ist die WRC-23 nicht nur eine schlechte Nachricht für die Branche.

Auch der Raumfahrtsektor ist in vielen Bereichen der Agenda in der Offensive und drängt auf mehr Spektrum und Klarheit über bestehende Zuteilungen, die seine Wirtschaftlichkeit verbessern und neue Geschäftsmöglichkeiten schaffen könnten.

Im Falle einer Verabschiedung würde ein Punkt, der auf der WRC-23 zur Entscheidung ansteht, zusätzliche 400 MHz Ka-Band-Spektrum für feste Satellitendienste in Amerika freischalten.

Die ITU-Regeln erlauben derzeit nur die Nutzung von Frequenzen zwischen 17.3 GHz und 17.7 GHz für den Downlink von einem Satelliten zu einer Erdstation in Europa, Afrika und dem Nahen Osten.

Unter Tagesordnungspunkt 10 wird vorgeschlagen, auf der WRC-27 auch das Spektrum in ganz Asien zu klären, und es besteht eine geringe Chance, dass sich der Beschluss für Amerika auf der bevorstehenden Konferenz mit einem Antrag ergänzen lässt.

Diese Punkte würden den Satellitenbetreibern weltweit zusammenhängende Frequenzen zwischen 17.3 GHz und 20.2 GHz geben und damit den Weg für mehr Breitbandanwendungen aus dem Weltraum ebnen, obwohl es Widerstand gegen die Vorschläge gibt, auch aus Japan wegen der Möglichkeit, die Satellitenübertragung zu stören Dienstleistungen in der Region.

Modernisierung der Satellitenverbindungen

Während die Raumfahrtindustrie nach intelligenter orchestrierten Architekturen über ein Netzwerk von Netzwerken in unterschiedlichen Umlaufbahnen sucht, wäre ein weiterer auf der WRC-23 zu diskutierender Tagesordnungspunkt die Definition des Regulierungsrahmens, der es Satelliten ermöglicht, in Teilen des Ka-Bands miteinander zu kommunizieren.

Vorschläge unter Tagesordnungspunkt 10 befassen sich auch mit der Satelliten-zu-Satelliten-Kommunikation im L-, S- und C-Band, wodurch mehr Raumfahrtsysteme in die Lage versetzt werden, größere Datenmengen in Echtzeit über geostationäre und NGSO-Netzwerke an Kontaktpunkte am Boden weiterzuleiten.

Wenn Satelliten mehr Kommunikationsmöglichkeiten im Weltraum erhalten würden, würde dies auch dazu beitragen, die Widerstandsfähigkeit der Weltrauminfrastruktur zu verbessern, um sicherzustellen, dass es zu keinem Zeitpunkt einen einzigen Fehlerpunkt gibt – was besonders für Regierungs- und Unternehmenskunden nützlich ist.

„Ich würde behaupten, dass jeder Betreiber, der an einer robusten Multi-Orbit-Lösung für seine Kunden teilnehmen möchte, hier ein Interesse hat“, sagte Gizinski.

Förderung der Mobilität

Die letzte WRC definierte einen Regulierungsrahmen für geostationäre Ka-Band-Satelliten zur Kommunikation mit sich bewegenden Terminals oder Earth Stations in Motion (ESIM).

Auf der Tagesordnung der WRC-23 steht die Ausweitung dieses Rahmenwerks auf geostationäre Satelliten, die im Ku-Band betrieben werden, und das Gleiche für NGSO, die Ka-Band-Systeme entwickeln, die Unternehmen wie Amazon und Telesat entwickeln.

Die ITU hat NGSOs bereits die Erlaubnis erteilt, Ku-Band für die Verbindung mit ESIMs zu nutzen, sodass Unternehmen wie SpaceX und OneWeb Breitbanddienste für Flugzeuge, Schiffe und andere Fahrzeuge in Bewegung bereitstellen können.

Unter Tagesordnungspunkt 10 gibt es auch einen Vorschlag, diesen Rahmen auf zukünftige NGSO-Systeme auszuweiten, die ESIMs in den Q- und V-Bändern für neuartigere Anwendungen verbinden möchten.

Diese mobilitätsorientierten Tagesordnungspunkte würden es den Betreibern ermöglichen, das ihnen bereits zugewiesene Spektrum effizienter zu nutzen, um der wachsenden Nachfrage der Kunden gerecht zu werden, stellte Moakkit von Intelsat fest.

„Wir sehen eine Frequenzknappheit“, sagte er, „deshalb versuchen wir, der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein, indem wir zusätzliches Spektrum erschließen, damit wir es für unsere Bordkonnektivität nutzen können.“

Eine größere ITU-Rolle?

Auf der Tagesordnung stehen auch Möglichkeiten, den Zugang zu Frequenzen für Entwicklungsländer bei der Einführung und dem Betrieb künftiger NGSO-Konstellationen sicherzustellen. Dies ist Teil der Bemühungen um einen gerechten Weltraumzugang, der zu einem größeren Teil der Rolle der ITU werden könnte.

Allerdings könnten neue Regeln und Aufsichten für den Umgang mit Trümmern in der Umlaufbahn zum Schläferproblem für den Raumfahrtsektor werden, da internationale Regulierungsbehörden über Dubai herfallen.

Nicholas Puschman, Mitarbeiter der Anwaltskanzlei Linklaters, geht davon aus, dass im Verlauf der WRC-23 die Auswirkungen von Weltraummüll auf aktuelle und zukünftige Satellitenaktivitäten zur Sprache kommen werden, einschließlich der Frage, wie die Weltgemeinschaft zu einer praktikablen Lösung zur Minderung dieser Risiken gelangen könnte.

Das Thema wurde kürzlich während einer Unterausschusssitzung des Ausschusses für die friedliche Nutzung des Weltraums (COPUOS) angesprochen, einem von der ITU getrennten Zweig der Vereinten Nationen.

Puschman wies auch auf einen wachsenden Trend hin zu einer strengeren Lizenzierung und Durchsetzung auf nationaler Ebene hin und verwies darauf, dass die FCC Dish Network im Oktober erstmals eine Strafe in Höhe von 150,000 US-Dollar wegen Verstoßes gegen US-amerikanische Weltraumschrottvorschriften auferlegt hatte.

Bisher galten Probleme im Zusammenhang mit Trümmern in der Umlaufbahn und der Weltraumumgebung als Bereiche, mit denen sich COPUOS und nicht die ITU befassen sollte. Dies könnte sich jedoch ändern, da die Vorschriften versuchen, mit der schnellen Entwicklung und Expansion der NGSO-Branche Schritt zu halten.

Dieser Artikel erschien erstmals in der Novemberausgabe 2023 des SpaceNews-Magazins.