Globalstar

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Globalstar ist ein Satellitenkommunikationsnetz ähnlich dem Iridiumnetz. Diese Satellitenkonstellation basiert auf 48 Satelliten, die in etwa 1.400 km Höhe über die Erde ziehen.

Gegründet wurde das Unternehmen Globalstar von einem Zusammenschluss weltweit führender Telefongesellschaften und Geräteherstellern wie: Qualcomm, Alenia, China Telecom (HK), DACOM, DaimlerChrysler Aerospace, Elsacom (ein Finmeccanica-Unternehmen), Hyundai, TE.SA.M (ein France Telecom/Alcatel-Unternehmen), Space Systems/Loral und Vodafone AirTouch. Geführt wird das Unternehmen von Loral Space & Communications.

Systemarchitektur und Unterschiede zu Iridium

Netzversorgung

Ausleuchtzonen der Globalstar-Satelliten (Footprints)

Die Bahnneigung der Globalstarsatelliten beträgt 52 Grad (Iridium 86,4 Grad). Dadurch deckt Globalstar (wie auch Inmarsat) nicht die Polkappen ab. Diese werden nur über das Iridium-Netz versorgt.

Da die Globalstar-Satelliten keinen Kontakt untereinander haben, können nur Gespräche weitergeschaltet werden, wenn sich in der Ausleuchtzone (=Footprint) des jeweiligen Satelliten gleichzeitig eine Bodenstation befindet. So muss bei GlobalStar im Umkreis von ca. 3000-3500 km ein Gateway sein, damit das Netz genutzt werden kann. Bei Iridium werden Gespräche hingegen über Satellite-Interlinks bis zu den Gateways in Arizona (USA) und Italien weitergeleitet, netzinterne Gespräche werden direkt über die Satelliten vermittelt.

Bei Globalstar werden selbst netzinterne Gespräche immer über das am Boden befindliche Gateway und ggf. der konventionellen Telefonnetzinfrastruktur (PSTN) geroutet.

Auf hoher See wie auch in großen Teilen Afrikas und Südasiens hat das Globalstar-Netz teilweise keinen Empfang, obwohl die Satelliten diese Gebiete theoretisch abdecken. Durch sogenanntes Extended-Coverage (via Reflexion des Signales an der Meeresoberfläche) ist jedoch teilweise auch ein Empfang auf hoher See (komplette Karibik, große Teile des Nord-Atlantik) möglich. Die Qualität ist hierbei jedoch einer noch größeren Schwankungsbreite unterlegen.

Aktuell (Stand Januar 2007) werden Amerika (Nord-, Mittel- und Südamerika), Europa (Nord-, Mittel-, und Südeuropa), Naher und Mittlerer Osten, Nordafrika, Australien/Neuseeland und große Teile Asiens abgedeckt. Ende 2009 ging ein weiteres Gateway in Nigeria in Betrieb, das weite Teile Westafrikas versorgt. Allerdings sind über dieses Gateway bisher nur Simplex-Datenverbindungen möglich. Nach langen Verhandlungen wurden aktuell die Rahmenbedingungen für den Betrieb eines Gateways in Südafrika geschaffen. Der Start des Gateways ist allerdings nicht mehr vor 2009 geplant, da die Investition in Technik der neuen Generation ökonomisch sinnvoller ist.

Vor der Nutzung des Systems sollte stets die aktuelle Versorgungskarte des jeweiligen Serviceproviders konsultiert werden.

Gateways

Aufteilung der Gateway-Zonen (Stand Dezember 2010)

Der Betrieb des Globalstar-Systems erfolgt von verschiedenen Gateway-Betreibern, die jeweils eine separate Region bedienen:

• ELSACOM [1] für Nord/Mittel- und Osteuropa
• Globalstar Europe [2] für West/Mitteleuropa
• pivotel [3] für Australien
• Globalstar Korea / Globalstar Asia Pacific [4] für Korea und Teile Asiens (Pazifik)
• Globaltel [5] für Russland
• Globalstar Argentina (TE.SA.M. Argentina) [6] für Teile Südamerikas
• Globalstar do Brasil [7] für Brasilien
• Globalstar Peru (TE.SA.M. Peru) [8] für Peru, Ecuador, Bolivien
• Globalstar Américas [9] für Belize, Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua, Panamá
• Globalstar México [10] für Mexico
• Globalstar Canada [11] für Kanada
• Globalstar Avrasya [12]
• China Spacecom

Netzstruktur

Das Globalstar Netz selbst besteht strenggenommen ausschließlich aus den 48 Satelliten. Dieses sogenannte Globalstar Air Interface (GAI) unterstützt Telefone nach ANSI-41-Norm sowie Geräte nach der simkarten-basierten GSM-Norm. So enthalten die meisten Gateways die nötige Infrastruktur für ANSI-41 sowie ein MSC für die Vermittlung der Gespräche nach GSM-Norm. Zurzeit wird jedoch in kleinen Arealen im Bereich Südostasiens sowie der Karibik nur die ANSI-41-Norm unterstützt, bei dem eine Anmeldung der Geräte bei dem Serviceprovider erforderlich ist. Ein simkarten-basiertes Roaming ist hier nicht möglich.

Dementsprechend gibt es von Telit und Ericsson GlobalStar/GSM900 Geräte nach GSM-Standard, welche auf Simkarten basieren und auch SMS-Empfang und Versand nach GSM-Standard erlauben. Qualcomm bietet ein ANSI-41 konformes CDMA/AMPS/Globalstar-Trimode Gerät sowie ein ebenfalls nach ANSI-41 Standard arbeitendes reines Globalstar Handset. Als wesentlicher Unterschied ist neben der fehlenden Simkarte die Einschränkung bei SMS zu sehen. So können nur Nachrichten mit einer maximalen Länge von 35 Zeichen empfangen werden, welche über ein Globalstar Webinterface abgesetzt werden müssen. Aufgrund des unterschiedlichen Standards ist ein direkter Empfang von SMS aus GSM-Netzen nicht möglich, ebenso besteht keine Möglichkeit, SMS zu versenden. Ein Vorteil dieser Geräte ist hingegen die Unterstützung des Packet Switched Data Dienstes (ähnlich GPRS), der von den Telit-Geräten nicht unterstützt wird, ohnehin aber nicht im gesamten Globalstar Netz zur Verfügung steht. Mit dem Ericsson-Gerät ist Datenübertragungen nur im GSM-Modus möglich. Aufgrund der RoHS wird nur das Qualcomm GSP-1700 langfristig in Europa verfügbar sein, welches auf Wunsch von Globalstar Inc. keine terrestrische Mobilfunkkomponente mehr besitzt. Zusätzlich bieten sowohl Ericsson als auch Qualcomm Festeinbauten nach dem jeweiligen Standard an.

Zu beachten ist, dass nicht alle Globalstarprovider untereinander Roamingabkommen abgeschlossen haben, so dass nicht automatisch im gesamten Globalstarnetz eine Abdeckung garantiert ist. Weiterhin fallen bei Betrieb der Geräte in den Abdeckungsbereichen eines externen Gateways zusätzliche Roaminggebühren an, so dass die Auswahl des Serviceproviders anhand des Ziellandes getroffen werden sollte. Während unter anderem z. B. Deutschland, Frankreich und Großbritannien durch Globalstar Europe bedient werden, werden hingegen Italien, die Schweiz und Österreich durch Elsacom abgedeckt. Ein deutlicher Vorteil gegenüber anderen Satellitennetzbetreibern ist, dass dem Teilnehmer eine herkömmliche Mobilfunknummer mit der Landeskennzahl des Gatewaybetreibers zugeteilt wird, z. B. +33638, +33640 und +33641 für Globalstareurope (Frankreich) oder +39310 für Elsacom (Italien). Da für eingehende Anrufe im Versorgungsgebiet des Heimatgateways keine weiteren Kosten entstehen, ist ein Globalstar-Satellitentelefon innerhalb des Heimatgateways somit deutlich preisgünstiger zu erreichen als andere Satellitennetze.

Der internationale Globalstar-Ländercode(+8818/+8819) ist bereits zugeteilt worden, wird jedoch nur von GlobalStar do Brazil genutzt. Die von der ITU zugewiesene Netzkennung war 901-04, diese wurde jedoch mittlerweile zurückgegeben.^[1]

Einige Anbieter bieten zusätzlich Roamingabkommen mit lokalen GSM oder CDMA Betreibern, so dass über lokal vorhandene Netze eine Indoorversorgung erreicht werden kann.

Datentransfer

Globalstar liefert eine höhere Datentransferrate (9600 Baud = GSM CSD) als das Iridiumnetz (2400 Baud). Weiterhin wird ein kostengünstiger Simplex-Datendienst für Tracking-Lösungen angeboten, bei dem die Sender nach vordefiniertem Intervall Datenpakete mit Positionsdaten versenden. Diese Meldungen werden nicht quittiert. Nach Empfang der ersten Meldung werden später eintreffende identische Pakete verworfen und auch nicht verrechnet.

Roaming

Für die Nutzung des GlobalStar-Netzes ist nicht unbedingt ein eigener separater GlobalStar-Vertrag notwendig, da es Roamingabkommen mit GSM-Netzbetreibern gibt. Iridium hat hingegen bei der Neustrukturierung des Konzerns keine Roamingabkommen abgeschlossen, so dass für den Gelegenheitsnutzer GlobalStar (trotz der eingeschränkten Versorgung) durchaus Vorteile haben kann. Da jedoch das GlobalStar-Netz über mehrere autonome Gateways betrieben wird, sind separate Roamingabkommen mit dem gewünschten Gateway erforderlich. Ein Roamingabkommen mit einem einzelnen Gateway bedeutet somit nicht automatisch, dass Roaming im gesamten Netz funktioniert.

Insgesamt sind die Betriebskosten des Globalstar-Netzes im Vergleich deutlich geringer als die des Iridium-Netzes. Für den Endanwender können jedoch auf Grund der komplexen Tarifstruktur und der Unterteilung in Zonen insbesondere bei Nutzung externer Gateways deutlich höhere Gesprächspreise als bei Nutzung anderer Satellitennetze entstehen.

Netzstatus

Die Globalstar-Satelliten umkreisen die Erde auf rund 1414 km Höhe. Diese Höhe wird für Satellitenorbits wegen des Van-Allen-Gürtels üblicherweise gemieden. Ursache für die Degeneration der S-Band-Sender ist die sogenannte „Südatlantische Anomalie“, auf Grund derer die Satelliten bei fast jedem Umlauf einer stärkeren kosmischen Strahlung ausgesetzt sind ^[2], welche den elektronischen Bauteilen der Satelliten stark zusetzt. Bei den Globalstar-Satelliten leiden vor allem die Verstärker der S-Band Satellitenantennen ^[3]. Über die S-Band Satellitenantennen der Globalstar-Satelliten werden die Telefongespräche (Two-Way Voice) und die Zweiweg-Datenübertragungen (Duplex data service) abgewickelt.

Seit 2007 ist mit massiven Problemen bei Telefongesprächen und Zweiweg-Datenübertragung über die Globalstar-Satelliten zu rechnen. Simplex-Datenverbindungen (z.B. für Tracking-Lösungen) sind nicht betroffen. Telefongespräche (Two-Way Voice) und Zweiweg-Datenübertragungen (Duplex data service) waren z. B. im Oktober 2006 und auch danach, also vor und während der Vorbereitung der Satellitenkonstellation auf die neuen Satelliten nicht immer möglich.^[4]. Statistiken zum S-Bandproblem liefert die Frost & Sullivan Studie vom 2008 ^[5]. Vergleicht man die Messresultate von 2008 mit den Messresultaten aus dem Jahre 2002 ^[6], so wird der Leistungseinbruch der S-Bandverstärker (wegen der schädlichen Strahlung) deutlich sichtbar.

Um das S-Band-Problem zu entschärfen, wurden am 29. Mai 2007 vom Soyuz-Betreiber Starsem vier neue Satelliten der alten Generation in den Orbit gebracht (NORAD 31571, 31573, 31574, 31576). Am 20. Oktober 2007 folgten vier weitere Satelliten (NORAD 32263-32266) ebenfalls vom kasachischen Tyuratam Missile and Space Center aus. Die acht neuen, voll funktionsfähigen Satelliten sollen die Ausfälle der alten Satelliten kompensieren. Zwischenzeitlich (Juli 2008) sind alle acht neuen Satelliten aktiviert worden und die Versorgungsqualität hat sich deutlich verbessert, wenn Sie auch sehr abhängig vom eigenen Breiten- und Längengrad ist. GlobalStar stellt jedoch auf seiner Internet-Seite ein Tool zur Berechnung der Versorgungszeiten kostenfrei zur Verfügung.

Laut Pressemeldung ^[7] soll ab Sommer 2009 die zweite Generation Globalstar-Satelliten die 32 verbliebenen Satelliten der ersten Generation ablösen. Die erste Satellitengeneration bestand am Anfang aus insgesamt 52 im Orbit befindlichen Satelliten. Davon waren 48 Satelliten im Dienst und vier Reserve. Aufgrund der S-Band-Problematik war es GlobalStar aber nicht mehr möglich mit den in-spare-Orbit-Satelliten (also die Reservesatelliten im Orbit) und den on-board-Mitteln der einzelnen betroffenen Satelliten den Netzbetrieb sicherzustellen. Deshalb entschied GlobalStar die acht Reserve-Satelliten am Boden startbereit zu machen und zu verwenden. Diese 8 weiteren Satelliten der ersten Generation wurden nicht mehr in 1414km sondern in 920km Höhe ausgesetzt ^[8] und umkreisen die Erde somit unterhalb des problematischen Van-Allen-Gürtels. Die ersten der weiteren Satelliten (dann bereits der zweiten Generation), werden beginnend im Jahr 2010 ebenfalls in dieser Höhe ausgesetzt.

Aktuell arbeitet somit der Satellitenbestand vermutlich wieder mit 48 Satelliten jedoch ohne Reservesatellit im Orbit. Da derzeit (Juni 2010) z.B. in Mitteleuropa nur in etwa 50% der Zeit ein Globalstar Satellit für Telefonate verfügbar ist, stellt sich die Frage wie viele Satelliten überhaupt noch in Betrieb sind, bzw. wie schwach die Verstärker an Bord derselben bereits sind.

Mit dem Calltimes Tool kann die Verfügbarkeit des Netzes für jeden Punkt der Erde berechnet werden.

Auch die Satelliten der zweiten Generation werden keinen Satelliten-Interlink unterstützen. Daher plant Globalstar einen Ausbau seines Gateway-Netzes im Zuge des Upgrades auf die neue Satellitengeneration.

Am 14. Januar 2010 hat Globalstar angefangen bestehende Gateways in Argentinien, Australien, Botswana, Frankreich, Korea und den USA für das neue System umzurüsten. Im Fokus lag hierbei die Telemetry Control Unit (TCU), da hier die größten Unterschiede zum "alten" System bestehen. Da bei den 24 neuen Satelliten im Prinzip reine "Verstärker" zum Einsatz kommen, sind diese nahtlos zur bisherigen Infrastruktur und zu bereits am Markt befindlichen Geräten kompatibel. In Zukunft sollen diese 24 Satelliten für die gesamte Abdeckung der bisher bereits bedienten Regionen ausreichen und Stück für Stück die in die Jahre gekommenen alten Satelliten ersetzen. Die neue Generation Globalstar-Satelliten soll darüber hinaus über ein verbessertes Telemetriesystem verfügen, das dem Globalstar Satellite Operations and Control Center in Kalifornien bessere Kontrollmöglichkeiten bietet.

Die Validierungstests (Temperatur/Vakuumtests) für die neuen Satelliten wurden abgeschlossen und das erste Zeitfenster für einen Start von zunächst sechs Satelliten der neuen Generation für einen 90-tägigen Zeitraum ab 5. Juli 2010 avisiert. Am 19. Oktober konnten die ersten 6 Satelliten erfolgreich mit einer Sojus ins All befördert werden. Zwei der Satelliten werden binnen eines Monats in Betrieb genommen werden. Die restlichen vier Anfang des Jahres 2011.

Ab Mai 2011 sollen jeweils in drei aufeinanderfolgenden Starts im 3-Monatsrhythmus, die restlichen 18 neuen Trabanten ins All befördert werden. Am 13. Juli, zwei Tage nach dem geplanten Start, beförderte eine Trägerrakete des Typs Sojus-2.1a sechs Globalstar-2-Satelliten in die Erdumlaufbahn.^[9]

Referenzen

1. ↑ Status of reserved or assigned E.212 shared Mobile Country Codes (MCC) and associated Mobile Network Codes (MNC) (Englisch) (DOC; 70 KB) (7. September 2009). Abgerufen am 2. Dezember 2009.
2. ↑ Degradation Of Satellites Puts Globalstar's Service, Business Plan At Risk
3. ↑ GLOBALSTAR, INC. FILES FORM 8-K WITH SEC
4. ↑ Constellation Update and Advisory
5. ↑ FEBRUARY 2008 LEO SATELLITE TELEPHONE QUALITY OF SERVICE COMPARISON - GULF COAST ANALYSIS
6. ↑ Satellite Telephone Quality of Service Comparison Iridium vs. Globalstar July 2002
7. ↑ GLOBALSTAR SIGNS SECOND-GENERATION SATELLITE CONSTELLATION LAUNCH CONTRACT WITH ARIANESPACE
8. ↑ Globalstar Pressemeldung October 22 2007
9. ↑ Sechs weitere Globalstar-Satelliten im Orbit

Weblinks

• ELSACOM
• Globalstar Europe
• Globalstar USA
• Globalstar Inc.
• Starsem Pressemeldung
• Kurznachricht an ein Globalstar Telefon
• Informationen über die Satelliten

Siehe auch

• Thuraya
• ACeS
• Ellipso
• Orbcomm