CD-Labor für Zuverlässige Drahtlose Konnektivität für eine Gesellschaft in Bewegung

Menschen und zunehmend auch Fahrzeuge werden immer häufiger von unterwegs auf Mobilfunknetze zugreifen. Ziel dieses CD-Labors ist es, Mobilfunknetze zu entwickeln, die diese sehr mobile Nutzungsweise effizient und zuverlässig bedienen können.

Immer mehr Menschen nutzen ihre mobilen Endgeräte, während sie unterwegs sind. In heutigen Mobilfunknetzen der vierten Generation müssen sich solche Benutzer jedoch häufig mit unzureichender Servicequalität abfinden, da diese Netze nicht dazu ausgelegt sind eine Vielzahl von Benutzern mit relativ hoher Mobilität effizient zu unterstützen. Dieses Problem wird sich in Zukunft noch weiter verschärfen, da nicht nur Menschen Mobilfunkdienste in Anspruch nehmen werden, sondern auch Verkehrsmittel wie Autos, Busse und Züge. Diese werden einerseits ihren Benutzern Konnektivität gewährleisten und andererseits selbstständig miteinander kommunizieren und dabei sicherheitskritische Informationen in Echtzeit austauschen. Ziel dieses CD-Labors ist es daher, Technologien und Methoden für Mobilfunknetze der fünften Generation zu entwickeln, die es erlauben eine Vielzahl von (menschlichen und maschinellen) Benutzern mit sehr hoher Mobilität effizient und zuverlässig zu bedienen. Das derzeitige Internet basiert auf sogenannten „best effort“ Services, wobei eingehende Übermittlungsanfragen schnellstmöglich und im Rahmen der dem Netzbetreiber zur Verfügung stehenden Ressourcen bedient werden. Überlastungen führen dabei zu Unterbrechungen und Übertragungsverzögerungen und möglicherweise Informationsverlusten. Zuverlässige und unmittelbare Datenübertragung ist jedoch unumgänglich um sicherheitsrelevante Kommunikation über Mobilfunknetze zu ermöglichen, wie es z.B. der selbstständige Austausch verkehrs- und sicherheitsrelevanter Informationen unter selbstfahrenden Autos erfordert. Das umfassende Ziel dieses Projektes ist es dementsprechend die Servicequalität einer Vielzahl sich schnell bewegender Benutzer in Mobilfunknetzen, die zusätzlich zahlreiche statische Benutzer bedienen, signifikant zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden sowohl neue Sende/Empfangs-Methoden und Technologien auf Ebene der Signalübertragung (physikalische Schicht) erforscht, als auch, darauf aufbauend, effiziente Algorithmen zur Ressourcenverteilung und zur Koordination von Netzknoten auf Systemebene entworfen. Es werden verschiedene heterogene Netzstrukturen untersucht, bestehend einerseits aus Makrobasisstationen zur Gewährleistung der grundlegenden Konnektivität und andererseits aus sogenannten small cells, verteilten Antennen und Relay-Knoten, um Effizienz und Zuverlässigkeit des Mobilfunknetzes zu maximieren. Die gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse werden dazu beitragen, die Vision einer drahtlos verbundenen Gesellschaft in Bewegung zu realisieren.