Überwachung per Satellit

Die Voraussetzung für die Steuerung von entfernt liegenden Gebäuden und Maschinen ist eine sichere Verbindung. Wenn Internet, ISDN, GSM oder andere Funktechniken nicht zur Verfügung stehen, bietet sich eine Lösung per Satellitenkommunikation an. Dabei sind besonders die notwendigen Sicherheits-Vorkehrungen zu beachten.

Wer für viel Geld Windkraftanlagen, Fertigungsroboter, Schiffsmotoren oder Druckmaschinen kauft, verlangt vom Hersteller die Zusicherung eines störungsfreien Betriebs. Sollten diese Maschinen auch nur kurzzeitig ausfallen, hätte dies weit reichende Folgen: Ein einziger defekter Fertigungsroboter kann beispielsweise eine ganze Produktionsstraße lahm legen und immense Kosten verursachen, ein streikender Schiffsmotor führt gar schnell zu einer Katastrophe für Menschen und Umwelt.

Um eine hohe Betriebszuverlässigkeit zu erreichen, müssen die Maschinen ständig überwacht und regelmäßig gewartet werden. Diesen Service können die Hersteller nur mit überschaubaren Kosten leisten, indem sie per Fernzugriff auf die beim Kunden installierten Maschinen zugreifen. Wie sind entlegene Ölpumpen, Windräder, Maschinenanlagen in Forschungsstationen oder Schiffsmotoren auf hoher See zu erreichen? Ein Weg sind Satellitenverbindungen.

Weite Wege bei der Satellitenkommunikation

Das Problem beim Datentransfer per Satellit sind die großen Entfernungen: Die Satelliten stehen rund 36.000 km über der Erde, die Datenpakete müssen diese Strecke zweimal bewältigen. Nun basiert die Zuverlässigkeit des Übertragungsprotokolls TCP darauf, dass der Sender stets eine Rückmeldung über den erfolgreichen Empfang einer bestimmten Datenmenge bekommt, bevor weitere Pakete losgeschickt werden. Diese kurzen Bestätigungsmeldungen laufen also in umgekehrter Richtung den weiten Weg zurück zum Sender. Bei terrestischen Netzen muss nur wenige Sekundenbruchteile auf die TCP-Empfangsbestätigung gewartet werden – bei den Satellitenstrecken summieren sich Hin- und Rückweg dagegen zu einer Round Trip Time von ein bis zwei Sekunden. Durch diese lange Laufzeit wird der Versand der nächsten Pakete und somit der gesamte Datentransfer deutlich verzögert: Nur 100 bis 150 kBit/s Datendurchsatz wird so maximal erreicht – obwohl Satellitenverbindungen nominell viel höhere Bandbreiten bieten.

Das Ergebnis sind lange Übertragungszeiten und hohe Kosten. Die Betreiber von Satellitenstrecken bieten deshalb an, die TCP-Datenpakete zu komprimieren, um die tatsächlich belegte Bandbreite besser auszunutzen. Aber dies ist keine gute Lösung: Denn nur unverschlüsselte Daten lassen sich komprimieren. Die Kunden müssten ihre Daten also in Klartext zum Serviceprovider schicken, was sie auf keinen Fall tun sollten.

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