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Projekt
Resiliente Vernetzung in Bewegung
Antragstellerin
Professorin Dr.-Ing. Anke Schmeink
Fachliche Zuordnung
Kommunikationstechnik und -netze, Hochfrequenztechnik und photonische Systeme, Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für die Informationstechnik
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565610728
Auf dem Weg zu einer vollständig vernetzten Welt entwickeln sich drahtlose Netzwerke weiter, um alles zu verbinden – einschließlich Menschen, Fahrzeuge, Wearables und Robotik-Agenten. Allerdings sind diese Netzwerkknoten selten stationär, was zu hochmobilen drahtlosen Netzwerken mit ständig wechselnden Netzwerk-Topologien führt. Aufgrund dieser Bewegungen stehen hochmobile Netzwerke vor erheblichen Herausforderungen hinsichtlich ihrer Resilienz, darunter häufige Verbindungsabbrüche und erhebliche Verzögerungen bei der Paketübertragung. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, zielt dieser Antrag darauf ab, ein Framework für widerstandsfähige Vernetzung auf beweglichen Knoten zu entwickeln und systematische, effiziente Lösungen zur Verbesserung der Netzwerkresilienz gegenüber Mobilitätsdynamiken bereitzustellen. Die gesamte Projekstruktur ist in drei Arbeitspakete (WPs) unterteilt, die die Widerstandsfähigkeit hochmobiler Netzwerke aus drei zentralen Perspektiven stärken. Zunächst konzentriert sich WP [A] auf die Stärkung der Konnektivität in hochmobilen Netzwerken. Dazu wird eine effiziente, mobilitätsresistente Stationsplatzierungsstrategie entwickelt, die die Netzabdeckung maximiert und die Wahrscheinlichkeit eines Netzausfalls für mobile Knoten minimiert. Zusätzlich wird eine adaptive Lastverteilung für den Datenverkehr vorgeschlagen, um eine resiliente Verbindungsscheduling-Strategie zu gewährleisten und eine Überlastung der Stationen zu vermeiden. WP [B] fokussiert sich auf die Dienstqualität und Resilienz hochmobiler Netzwerke. Dazu werden effiziente Verfahren für mobilitätsbewusstes Rechenaufgaben-Offloading und Content-Caching entwickelt, um eine zuverlässige Dienstbereitstellung über die in WP [A] gesicherten Verbindungen zu ermöglichen. Durch die Kombination von WP [A] und WP [B] wird eine erfolgreiche Dienstabwicklung trotz Nutzerbewegung während des Dienstprozesses gewährleistet. Schließlich behandelt WP [C] die Netzwerkwiderstandsfähigkeit gegenüber unvermeidbaren Stationsabschaltungen, wobei der Fokus auf der Netzwerküberlebensfähigkeit liegt. Im Falle eines Stationsausfalls wird das Netzwerk in einen Survival-Modus übergehen, um den Kommunikationsdienst für mobile Knoten aufrechtzuerhalten, bis die Station wiederhergestellt ist. Dabei wird das Konzept der Floating-Content (FC)-Kommunikation genutzt und mobile Kommunikationsassistenten (MCADs) eingesetzt, um die FC-Kommunikation weiter zu beschleunigen. Die hohe Mobilität der Netzwerkknoten wird gezielt zur Verbreitung von Nachrichten in schwer zugängliche Versorgungsbereiche genutzt. Dazu werden effiziente Trajektorienplanung und Echtzeitsteuerung für MCADsentwickelt, um eine schnelle Dienstbereitstellung in diese Regionen zu gewährleisten.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
