Drahtloskommunikation mit größerer Bandbreiteneffizienz und verbessertem Netzdurchsatz
In den existierenden drahtlosen Mobilfunknetzen muss jeder Datenverkehr unabhängig vom Standort der Endgeräte (User Equipment, UE) die Basisstationen passieren, auch wenn sich zwei UEs sehr nahe sind. Befinden sich Endgeräte am Rande eines Mobilfunknetzes, kommt es zu Problemen mit dem Senden und den Datenübertragungsgeschwindigkeiten. Ein Weg zur Lösung dieses Problems und zu einer effizienten Handhabung lokalisierter Gruppenkommunikation führt über die Ermöglichung der direkten Kommunikation zwischen Endgeräten oder D2D-Kommunikation. D2D-Kommunikation innerhalb von Mobilfunknetzen gilt als ein wichtiger Bestandteil zukünftiger Mobilfunksysteme und wird derzeit zu einem wichtigen technischen Bestandteil von Netzwerken. Das von der EU finanzierte Projekt CODEC (Cellular network based device-to-device wireless communications) konzentrierte sich auf das Ressourcenmanagement (RM) in der Mobilfunk-D2D-Kommunikationstechnik, das für die Erzielung von spektraler und energetischer Effizienz und die Bereitstellung von Dienstgüte (Quality of Service, QoS) für verschiedene Anwendungen unverzichtbar ist. Die Projektpartner entwickelten eine allgemeine analytische Rahmenumgebung, um die Leistungsfähigkeit der D2D-Kommunikationstechnik als Unterlage für Mobilfunknetze in Bezug auf spektralen und energetischen Wirkungsgrad zu untersuchen. Mit Hilfe des als Grundlage dienenden analytischen Frameworks entwickelten sie im Folgenden RM-Programme für die D2D-Kommunikationstechnik, um die Netzwerkleistung unter praktischen Einschränkungen zu optimieren. Dazu zählen Leistungseinschränkungen, Datenübertragungsgeschwindigkeiten und QoS-Anforderungen für vielfältige Anwendungen. Die Forscher erweiterten das Framework, um die bruchstückhafte Wiedernutzung von Frequenzen, eine wichtige, neu entstehende Technologie in drahtlosen Mobilfunknetzen, zu unterstützen. Sie richten eine softwaregestützte Simulationsplattform ein, um die vorgeschlagenen RM-Programme in Bezug auf spektrale und energetische Effizienz zu simulieren und zu bewerten. Überdies wurde auch ein Prüfstand auf Grundlage von Hardware vorbereitet, um die D2D-Kommunikation unter einer zentralen Steuerung zu erproben. Zu guter Letzt konnte das CODEC-Team die Realisierbarkeit der Implementierung von D2D in Mobilfunknetzen erfolgreich unter Beweis stellen. Diese Resultate können dazu dienen, hohe Dienstgüte für standortbezogenes mobiles Social Networking bereitzustellen. Mit der Einführung des innovativen Konzepts der Gruppierung von D2D-Knoten und dem Vorschlag eines generischen analytischen Frameworks wird CODEC gewährleisten, dass unter systematischer Berücksichtigung verschiedener standortnaher Anwendungen optimale RM-Programme entwickelt werden können.
Schlüsselbegriffe
drahtlose Kommunikation, Gerät-zu-Gerät, Device-to-Device, D2D-Kommunikation, Mobilfunknetze, CODEC
