Mit Tempo zum flexiblen Internet der Zukunft

Sonderforschungsbereich der TU Darmstadt wird mit 15 Millionen Euro weiter gefördert

27.11.2020

Der Sonderforschungsbereich MAKI (Multi-Mechanismen-Adaption für das künftige Internet) an der Technischen Universität Darmstadt beschäftigt sich seit 2013 mit der Erforschung von Grundlagen für ein schnelles, flexibles und zuverlässiges Internet der nächsten Generation. Nun wird MAKI von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für weitere vier Jahre mit rund 15 Millionen gefördert. In der dritten Förderphase sollen Flexibilität, Resilienz und Geschwindigkeit der Kommunikationsnetze signifikant verbessert werden.

MAki
Digitale Infrastrukturen benötigen ein stabiles und leistungsfähiges Internet.

Die „Zwangsdigitalisierung“ während der Corona-Pandemie hat eines gezeigt: Benötigt werden digitale Infrastrukturen, die hochflexibel auf sich plötzlich ändernde Anforderungen reagieren können und dabei trotzdem stabil und leistungsfähig bleiben. Dass große Teile von Arbeit und Freizeit von einer Woche auf die andere per Videostreaming stattfinden würden, hatten vorab zunächst nur wenige „auf dem Schirm“.

Störungsfreier Wechsel zwischen Bluetooth, WiFi und 5G

Sprecher von MAKI ist Professor Ralf Steinmetz, Leiter des Fachgebiets Multimedia Kommunikation an der TU Darmstadt. „Im Verbund mit anderen Universitäten schaffen wir die Grundlage dafür, dass das zukünftige Netz fit ist für das Internet der Dinge, neue Formen der digitalen Kommunikation und Internetdienste, die wir uns zum jetzigen Zeitpunkt nicht einmal vorstellen können“, so Ralf Steinmetz.

Die große Herausforderung ist, dass alle Ebenen des Netzes – von der physischen Verkabelung bis zur Anwendung – nahtlos und ohne Unterbrechung zusammenarbeiten. So muss beispielsweise der Wechsel zwischen Bluetooth, WiFi und 5G gelingen, ohne dass der Datenstrom zwischenzeitlich aussetzt. Durch diese sogenannten „Transitionen“ – also das nahtlose Umschalten von einem Mechanismus auf einen anderen – lässt sich ein Internet realisieren, das trotz steigender Datenlast stets resilient, verlässlich verfügbar, latenzarm und sehr schnell ist. Dass das keine Selbstverständlichkeit ist, zeigen heutzutage regelmäßige Ausfälle im mobilen Netz, wenn viele Menschen an einem Ort zusammenkommen, etwa bei großen Sportveranstaltungen. Der Nutzen der Transitionen konnte gerade in solchen Szenarien mehrfach nachgewiesen werden, beispielsweise beim Videostreaming oder bei Augmented-Reality-Spielen.

Schnellere Netze und Clouds: Grundlagenforschung trifft Industriepartner

Entscheidend ist neben der hohen Flexibilität des Netzes bezüglich der jeweiligen Anforderungen eine extrem geringe Latenz: das heißt, eine sehr kurze Verzögerung bei der Bereitstellung von Inhalten und zwischen technischen Geräten. In der dritten Förderphase sollen Flexibilität, Resilienz und Geschwindigkeit der Kommunikationsnetze signifikant verbessert werden. Neuartige Software und Hardware kommen hier gemeinsam zum Einsatz. Es geht ebenso um die technische Umsetzung der Grundlagenkonzepte – konkret mit Industriepartnern wie NEC Laboratories Europe, der Vodafone GmbH und der Robert Bosch GmbH. Neue Hardware- und Softwarelösungen für bestehende Netze sollen vor allem drahtlose Netze und Cloud-Anwendungen deutlich beschleunigen und stabilisieren. So wird die Grundlagenforschung von MAKI auch bald im Alltag der Bürgerinnen und Bürgern spürbar.

Die Forschung von MAKI ist selbst in einem weltweiten Netzwerk organisiert, das über die Jahre gewachsen ist: Neben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an der Technischen Universität Darmstadt arbeiten Forschende der RWTH Aachen, Goethe-Universität Frankfurt, Universität Koblenz-Landau, Universität Mannheim, Philipps-Universität Marburg und der Universität Ulm in langfristig angelegter enger Kooperationen mit führenden Einrichtungen weltweit zusammen.

Erklärvideo zur Forschung bei MAKI