Drahtlose Kommunikation der Zukunft im Werden
Da drahtlose Netzwerke aus dem Geschäftsleben wie dem Alltag nicht mehr wegzudenken sind, streben die Forscher danach, diese Netze schneller und sicherer zu gestalten. Beweise deuten darauf hin, dass es bis 2018 ein Wachstum im mobilen Datenverkehr auf das bis zu zehnfache geben wird, da drahtlos zur Hauptform der Konnektivität werden und so Sicherheit noch wichtiger als je zuvor sein wird. Vor diesem Hintergrund verfolgte das EU-finanzierte Projekt NOWIRE (Network coding for wireless networks) das Ziel der effizienteren Bandbreitennutzung, erhöhter Sicherheit und höherer Mobilnetzgeschwindigkeiten. Um das zu realisieren, hat man auf drei Ebenen gearbeitet: Kooperation auf Paketebene, unterstützt durch verbesserte Netzwerkkodierung, Kooperation auf Ebene der physikalischen Schicht für optimalen drahtlosen Betrieb und garantierte drahtlose Sicherheit. Mehr in technischer Hinsicht benannte das Projektteam in Bezug auf die Netzwerkkodierung neuartige deterministische algebraische Designs zur Vektornetzwerkkodierung, was Vorteile wie vergrößerte Alphabetgröße und operative Komplexität nach sich zieht. Mittels nichtkohärenter Netzwerkkodierung und neuen Kodierungsdesigns führte das Team eine flexible Indexkodierung ein, die in einer viel kleineren Anzahl von Übertragungen als die traditionelle Indexkodierung resultiert. Es erschuf im Folgenden Modelle, welche die Geschwindigkeiten des Herunterladens von Videos durch gleichzeitig Nutzung mehrerer drahtloser Schnittstellen, die geräteübergreifend erfolgt, im gleichen Bereich steigern können. Zur Verbesserung der Kooperation in der physikalischen Schicht entwickelte das Team neue Algorithmen und baute ein Paradigma zur Netzwerkvereinfachung auf, das nur einen Bruchteil der Netzkapazität und der damit in Verbindung stehenden Relais erfordert. Dazu gehörte die Umwandlung einschlägiger Theorie in die Praxis hinsichtlich des Halbduplex-Netzbetriebs, wobei man bei dieser Entwicklung im Vergleich zu derzeit im Einsatz befindlichen Alternativen positive Resultate erzielte. Drittens wurde dank linearer Programmierungsformulierungen und erweiterter Protokolle, die mit Erfolg die Geheimhaltung in der drahtlosen Kommunikation aufrechterhalten können, die Sicherheit im Drahtlosbereich radikal verbessert. Neben zuverlässigerer drahtloser Kommunikationstechnik umfassen die Errungenschaften des Projekts zudem eine erheblich reduzierte operative Komplexität sowie einen gesenkten Batterieverbrauch für drahtlose Geräte. Zweifellos werden die Projektresultate ausschlaggebend sein, um die drahtlose Kommunikation auf eine nächste Ebene zu bringen.
Schlüsselbegriffe
drahtlos, wireless, drahtlose Kommunikation, Netzwerkkodierung, Netzwerkverschlüsselung, drahtlose Netzwerke, NOWIRE
