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Projekt
RESERVE: Resilient Hybrid Time-sensitive Networks
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Falko Dressler; Dr. Doganalp Ergenc; Professor Dr.-Ing. Mathias Fischer
Fachliche Zuordnung
Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 565651017
Mission-Critical Systems, wie z.B. in der Industrieautomatisierung, sind auf hochgradig resiliente, latenzarme Kommunikationsnetzwerke angewiesen. Aktuelle Netzwerklösungen, wie Time-Sensistive Networking (TSN) für kabelgebundene Kommunikation und WiFi 7 oder 5G für drahtlose Kommunikation, bieten jedoch keinen einheitlichen, resilienzorientierten Ansatz, der gegen Ausfälle, Cyber-Bedrohungen und dynamische Netzwerkbedingungen gewappnet ist. Das RESERVE-Projekt zielt darauf ab, diese kritische Lücke zu schließen, indem es resiliente hybride time-sensitive Networks entwickelt, die verkabelte und drahtlose Bereiche nahtlos integrieren, um Fehlertoleranz, Anpassungsfähigkeit und Angriffsresistenz zu verbessern, während strenge zeitkritische Kommunikationsgarantien aufrechterhalten werden. In diesem Zusammenhang müssen folgende Resilienzherausforderungen angegangen werden: Erstens ist es notwendig, eine nahtlose hybride Integration zu erreichen, um zuverlässig und Ende-zu-Ende quality of service (QoS) sicherzustellen ohne die Leistung von Echtzeit- und gemischt-kritischem Verkehr über verkabelte und drahtlose Verbindungen zu beeinträchtigen. Zweitens müssen Netzwerke in der Lage sein, sich an dynamische Netzwerkbedingungen anzupassen, indem sie auf Ausfälle, Störungen und Mobilität reagieren, ohne die Dienstzuverlässigkeit zu beeinträchtigen. Drittens ist es erforderlich, zentrale, dezentrale und verteilte Kontrollmodelle zu untersuchen, um die Resilienz bei der Echtzeit-Netzwerk-Neukonfiguration sicherzustellen. Viertens müssen robuste Abwehrmechanismen gegen Denial-of-Service (DoS), Jamming-Angriffe und Angriffe auf die Zeitsynchronisation entwickelt werden, um einen kontinuierlichen Systembetrieb aufrechtzuerhalten. Die Forschungsziele von RESERVE umfassen: (1) Entwicklung von fehlertoleranten hybriden Links: Einführung von Multi-Konnektivität und Redundanzmechanismen, um die Verfügbarkeit der Dienste trotz Verbindungsfehler oder Umwelteinflüsse aufrechtzuerhalten. (2) Verbesserung der Resourcen-Resilience: Implementierung hybrider Netzwerk-Slicing, dynamischer Reservierungen und adaptiver Planung zur Optimierung der Ressourcennutzung unter wechselnden Bedingungen. (3) Stärkung des Traffic und Mobility Managements: Entwicklung selbstadaptiver Orchestrierungstechniken, die Störungen minimieren und die Dienstkontinuität während Ausfällen oder Mobilitätsereignissen sicherstellen. (4) Sicherung hybrider Netzwerke: Gestaltung adaptiver Gegenmaßnahmen zur Verbesserung der Resilienz gegen Cyber-Bedrohungen. RESERVE wird analytische Modellierung, AI-basierte Netzwerkoptimierung, reale Testumgebungen und skalierbare Simulationen nutzen, um Resilienz-erhöhende Techniken für hybride Netzwerke zu entwickeln und zu validieren. Durch die Integration der neuesten kabelgebundenen (TSN) und drahtlosen (WiFi 7, 5G/6G) Technologien wird dieses Projekt neue Benchmarks für fehlertolerante, adaptive und widerstandsfähige Netzwerke in mission-critical Umgebungen setzen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
