Mobilfunknetz stößt an seine Kapazitätsgrenzen

Steigende Ansprüche in der mobilen Multimediakommunikation sowie die stetig wachsende Zahl von Benutzern lassen die derzeitigen Mobilfunknetze immer häufiger an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen. In einer neuen Kooperation mit Docomo Euro-Labs, dem europäischen Forschungslabor des japanischen Telekommunikationsriesen NTT Docomo, erarbeitet die Technische Universität Darmstadt deshalb Konzepte, wie die Gestaltung zukünftiger Mobilfunknetze aussehen könnte. Als mögliche Lösung schlagen die Wissenschaftler den Einsatz lokaler, selbstorganisierender Ad-hoc-Netze vor.

„Die derzeitigen Mobilfunknetze sind zellular ausgelegt, dem Ganzen liegt eine Infrastruktur mit Basisstationen zugrunde“, erklärt Tronje Krop, Mitarbeiter der Mobile Networking Gruppe an der Universität Darmstadt. „In Ballungsräumen kommen außerdem Hot-Spots hinzu, um die Kapazität zu erhöhen. Aber trotz zunehmender Bandbreiten – Stichwort UMTS – kann diese Infrastruktur in manchen Szenarien keine ausreichende Kapazität für anspruchsvolle Multimediadienste wie z.B. mobile Videoübertragungen zur Verfügung stellen“, so Krop.

Abhilfe könnte der Einsatz von Ad-hoc-Netzwerken schaffen, die im Nahbereich mobiler Kommunikation eine noch selten genutzte Alternative darstellen. Als Ad-hoc-Netzwerk wird ein drahtloses Netz zwischen zwei oder mehreren mobilen Endgeräten bezeichnet, das ohne feste Infrastruktur auskommt. Ermöglicht werden die direkten Verbindungen über Bluetooth, Infrarot oder auch WLAN. Vorteile der Technologie sind die gesteigerte Performance (100-fache Kommunikationsbandbreite) sowie die Unabhängigkeit von lokalen Providern und deren Kapazitäten.

Als Nachteile der bisher nur bei Militäreinsätzen und im Katastrophenschutz angewendeten Netzwerke gelten derzeit noch deren Unzuverlässigkeit und Unsicherheit gegenüber herkömmlichen zellulären Netzen, sowie die geringe Reichweite.

Die Wissenschaftler arbeiten derzeit an einer Lösung, wie die Vorteile zellularen Mobilfunks mit denen selbstorganisierender Ad-hoc-Netze kombiniert werden können. „Unser Modell sieht vor, dass der Netzprovider die Rolle eines Mediators einnimmt, der für die zuverlässige Dienstvermittlung und deren Abrechnung zuständig ist. Der lokale Kommunikationsdatenfluss erfolgt dann über das Ad-hoc-Netzwerk, dass aus den mobilen Endgeräten gebildet wird“, so Krop. Als Vision schwebt den Wissenschaftler vor, ganze Städte mit solchen Multi-Ad-hoc-Netzen zu überziehen, um Provider vor ihren Bandbreitensorgen zu erlösen. Derzeit ermögliche diese Technologie Gespräche im Umkreis von rund einem Kilometer, meint Krop.