Hochleistungsfähige 4G-LTE-Netzwerke für Verkehr und Energie
Begonnen bei der frühen analogen mobilen Generation (1G) bis hin zu den in jüngerer Zeit im Einsatz befindlichen 3G- und 4G-Kommunikationsnetzwerken macht sich Konnektivität in unserem täglichen Leben immer stärker bemerkbar. Trotz der wachsenden Popularität des mobilen Internets steckt die Erforschung von LTE-Advanced allerdings noch in den Anfängen. EU-finanzierte Forschung im Rahmen von LTE BE-IT(öffnet in neuem Fenster) (Investigation of LTE-Advanced for network behaviour, energy and intelligent transportation systems) legte den Grundstein für die Bewältigung der Weiterentwicklung von LTE Advanced. Anhand der Durchführung realer Verkehrsmessungen ermittelten die Forscher potenzielle Leistungsengpässe, die Verzögerungen und Qualitätsverschlechterung einer Dienstleistung verursachen. Forschung dazu, wie die Verkehrslast besser zu verteilen ist, wird neue Protokollversionen ergeben, die höhere Geschwindigkeiten und Dienstgüten sowie bessere Qualität für die Endnutzer ermöglichen sollten. Zur Aufnahme der sehr hohen Übertragungsraten und großen Bandbreiten innerhalb von LTE-Advanced sind wesentliche Verbesserungen an den energieeffizienten Operationsmechanismen erforderlich. Den Forschern gelang die Entwicklung von Modellen, um auf umfassende Weise verschiedene Schlafmodi des diskontinuierlichen Empfangsmechanismus (DRX) zum Energiesparen in LTE-Systemen zu untersuchen. Auf Basis dieser leistungsfähigen Modelle demonstrierte das Team mit Erfolg einen Kompromiss zwischen Energieeinsparen und Wake-up-Verzögerungsleistung. Diese Arbeit sollte zur Optimierung der LTE DRX-Parameter beitragen, um letztlich die Energieersparnis zu maximieren. LTE-Advanced wird in Verkehrssicherheitsanwendungen intensiv genutzt werden, welche die Art, wie die Fahrenden mit ihren eigenen Fahrzeugen und mit den anderen auf der Straße interagieren, radikal verändern dürften. Technologien, die die Kommunikation mit Infrastrukturelementen oder dem Senden einer Fahrzeugposition, Geschwindigkeit oder weiteren Daten dienen, können den Verkehrsfluss verbessern und die Kraftstoffeffizienz steigern. Derartige Technologien sollten jedoch häufige Netztopologieveränderungen entsprechend der Mobilität und Dichte benachbarter Fahrzeuge verkraften. Zu diesem Zweck ermittelten die Forscher mit Erfolg die optimalen Qualitätsindikatoren, die beschreiben, ob die Netzwerkressourcen ausreichend sind, um qualitativ hochwertige Dienstleistungen bereitzustellen. Mit der Modernisierung der Verkehrsbranche steht LTE-Advanced bereit, um die 4G-Netzwerke auf Touren zu bringen. Die Forschungsresultate sollten dazu beitragen, das Potenzial des Standards freizusetzen, und dafür sorgen, dass die Technologie in vielen Ländern erfolgreich eingeführt wird. Man verspricht sich von der Technologie außerdem die Generierung von Wirtschaftswachstum und besseren Dienstleistungen für alle.
Schlüsselbegriffe
LTE-Advanced, Kommunikationsnetzwerk, intelligenter Verkehr, Verkehrsmessungen, Straßenverkehrssicherheit
