Schichtübergreifende Optimierung für datenintensive Anwendungen mittels zentralisierter Controller in Mobilfunknetzen der nächsten Generation

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Kellerer; Dr. Fidan Mehmeti
• Fachliche Zuordnung: Kommunikationstechnik und -netze, Hochfrequenztechnik und photonische Systeme, Signalverarbeitung und maschinelles Lernen für die Informationstechnik ; Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 573715189

Die Hauptidee dieses Projekts besteht darin, die Vorteile zentralisierter Controller bei der gemeinsamen dynamischen Zuweisung von Frequenzressourcen und Sendeleistung an Basisstationen zu untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf Mobilitätsmanagement und Multi-Domain-Netzen liegt, mit praktischer Umsetzung in O-RAN. Im Einzelnen sind die Hauptziele dieses Projekts: 1) Verwendung eines zentralen Controllers für die gemeinsame Zuweisung von Physical Resource Blocks (PRBs) und Sendeleistung, wobei die Vorteile, die sich aus der gemeinsamen Zuweisung von PRBs und der Sendeleistung von Basisstationen in einem Netzwerk mit einem zentralen Controller ergeben, für verschiedene Optimierungsziele berücksichtigt werden. 2) Benutzerzuweisung zusätzlich zur gemeinsamen Ressourcenzuweisung, wobei die Verbesserungen im Mobilfunknetzbetrieb untersucht werden, wenn die Benutzerzuweisung auch von der zentralen Steuerung übernommen wird. 3) Mobilitätsmanagement mit garantiertem Serviceniveau mit dem Ziel, die für Benutzer und Betreiber interessanten Metriken zu optimieren und gleichzeitig allen Benutzern im Netzwerk ein Mindestdienstniveau bereitzustellen. 4) Integration der In-Networking-Funktion in das Mobilitätsmanagement mit zentralem Controller, mit dem Ziel, die Leistung von Mobilfunknetzen bei der Bewältigung hochmobiler Benutzer mit datenintensiven Aufgaben zu optimieren, die auf einer Reihe von Edge-Clouds ausgeführt werden, die mit Basisstationen verbunden sind. 5) Effizientes Mobilitätsmanagement mit zentralem Controller in Multi-Domain-Netzken, wobei wir verschiedene Ansätze prüfen würden, um einen Benutzer, der ein Campus-Netz verlässt, an ein anderes Campus-Netz zu übergeben, das von einer anderen Einheit betrieben wird, und diesen Übergang reibungslos zu gestalten. 6) Minimieren der Recheleistung beim Ausfüfren datenintensiver Aufgaben. 7) Implementierung von Netzwerkfunktionen als rApps und xApps in O-RAN, je nach Funktion.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen