Optimierung von Wireless Mesh Networks mit Netzwerkvirtualisierung für den Katastropheneinsatz (VirtO4WMN)
 
Projektinhalte Projektorganisation und Kooperationspartner Projektförderung

Projektinhalte
Im Falle von Katastrophen wie Erdbeben, bei Stürmen und Überschwemmungen, bei großen Industrieunfällen sowie bei größeren Stromausfällen und Cyberangriffen benötigen die Rettungs- und Sicherheitskräfte eine leistungsfähige und robuste Kommunikationsinfrastruktur. Ziel muss es sein, dass trotz Ausfall der üblichen Kommunikationssysteme und Stromversorgung die Einsatzkräfte, aber auch Hilfsbedürftige, Angehörige, Freunde und Nachbarn sowie freiwillige Helfer/innen effektiv miteinander und untereinander kommunizieren können.

Im Projekt VirtO4WMN werden daher unter der Leitung von Prof. Dr. Ulrich Trick von der Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze an der Frankfurt University of Applied Sciences Lösungsansätze für ein solches Netzwerk und seiner Optimierung erforscht und entwickelt. Gefördert wird das Projekt in der BMBF-Förderlinie „IngenieurNachwuchs – Kooperative Promotionen, Förderrunde 2016“.

Das Konzept sieht vor, dass die Einsatzkräfte (z.B. das Technische Hilfswerk, THW) im Katastrophengebiet an günstigen Orten akkubetriebene Funk-Router bereitstellen, die dann automatisch ein sog. Wireless Mesh Network (WMN) als Kommunikationsinfrastruktur bilden. Dieses Netz passt sich adaptiv an die Gegebenheiten an, d.h., es können z.B. neue WMN-Knoten hinzukommen. Es bietet ggf. Übergänge zu bestehenden öffentlichen Kommunikationsnetzen und dem Internet, und es ermöglicht den Einsatzkräften, Hilfsbedürftigen etc. mit ihren Standard-Smartphones sich per WLAN in diesem Netz anzumelden und darüber zu kommunizieren. Letzteres wird auch dadurch sichergestellt, dass einzelne WMN-Knoten nach Bedarf Dienstefunktionen wie Webserver, Voice over IP-Server für Telefonie, Videoserver oder Instant Messaging für verschiedene Nutzergruppen wie THW, Feuerwehr, Ambulanzen oder Hilfsbedürftige bereitstellen.

Netzarchitektur bei VirtO4WMN
Eine besondere Herausforderung stellt die Laufzeit der WMN-Knoten mit einer Akkuladung dar, um den Netzbetreib maximal lange aufrechtzuerhalten. Um dieses Ziel zu erreichen, werden vielfältige Optimierungsansätze verfolgt. Vor allem werden die Potenziale von Virtualisierungstechniken ausgelotet. Grundidee hierbei ist, immer nur die notwendigen Netzfunktionen auf den aktuell z.B. entsprechend der Einsatzkräfteverteilung im Katastrophengebiet entscheidenden WMN-Knoten als virtuelle Funktionen bereitzustellen und sie bei Bedarf im Netz zu verschieben, zu aktivieren oder zu deaktivieren. Damit passt sich das Netz automatisch an die realen Erfordernisse an, bei gleichzeitiger optimaler Schonung der Akkuladung und damit Optimierung der Netzverfügbarkeit.

Die Frankfurt UAS festigt mit diesem Vorhaben ihren Ruf, innovative und anwendungsorientierte Lösungen mit höchstem Praxisbezug und Anwendernutzen zu entwickeln. Dabei entstehen neue Netzkonzepte, Lösungen und Anwendungsszenarien für WMN zum Einsatz in Katastrophengebieten. 

Projektorganisation und Kooperationspartner
 
  • Laufzeit: 10/2017-09/2021
  • Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze an der Frankfurt University of Applied Sciences
Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze
  • Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Trick
  • Doktorand M.Eng. Gregor Frick
  • Doktorand N.N.
Logo NetModule
Logo THW
  • Hochschulkooperationspartner: CSCAN, Plymouth University
CSCAN

Projektförderung
 
Gefördert durch BMBFForschung an Fachhochschulen
  • NetModule GmbH

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Verantwortlich Dr. Ulrich Trick, E-mail: trick@e-technik.org
Internet-Adresse: http://www.e-technik.org/forschung/virto4wmn.htm