Intelligente Funktionen sollen Ordnung in das Wi-Fi-Chaos bringen
Das EU-finanzierte Projekt Wi-5 (What to do With the Wi-Fi Wild West) ist die Probleme angegangen, die mit der Nutzung von ineffizienten Wi-Fi-Bandbreiten und der steigenden Nachfrage nach drahtlosen Netzwerken in Verbindung stehen. Dazu wurden innovative Technologien entwickelt, mit deren Hilfe sich Zugangspunkte zu neuen hochmodernen Wi-Fi-Netzwerken entwickeln sollen. „Befinden sich viele Zugangspunkte im selben Bereich, überlappen sich die Wi-Fi-Signale, wodurch die Gesamtbandbreite verringert wird“, erklärt der Projektkoordinator, Prof. Qi Shi. Außerdem beeinträchtigen Zugangspunkte, die auf demselben Kanal konfiguriert sind, den Datenverkehr der anderen Zugangspunkte. Bei Wi-5 werden Zugangspunkte zu intelligenten Netzwerkentitäten. „Hier haben wir den klassischen Fall, bei dem jeder versucht, den größten Vorteil aus einer gemeinsamen Ressource zu ziehen“, sagt er. „Wenn jedoch die Nachfrage das Angebot übersteigt, schadet jeder Konsument direkt dem anderen, bis niemand mehr profitiert.“ Tools sollen Wi-Fi-Koordination verbessern Im Rahmen von Wi-5 wurde ein integriertes System entwickelt, das Interferenzen in Wi-Fi-Netzwerken automatisch erkennen und minimieren und somit die Leistung für Nutzer maximieren kann. „Unser System übertrifft bestehende kommerzielle Lösungen und kann auf einer Vielzahl von Hardware-Komponenten bereitgestellt werden“, sagt Prof. Shi. „Ferner konzentriert es sich allein auf das Zugangspunkt- und Back-End-System und erfordert daher keine Modifikation an den Endnutzergeräten.“ Die Projektpartner haben neuartige intelligente Funktionen integriert, um eine Koordination bei der Reduzierung von Funkstörungen und der Optimierung der Bandbreitennutzung zu ermöglichen. Sie verbesserten Techniken zur Paketgruppierung bei geringem Datenverkehr, z. B. bei Sprachdiensten oder Gaming. Außerdem ermöglicht eine Zugangspunkt-Kooperationsplattform für Betreiber-Domains die Koordination zwischen lokalen Zugangspunkten verschiedener Betreiber. Das Projektteam entwickelte eine neuartige Suite von intelligenten Funktionen, die aktuelle Wi-Fi-Zugangspunkte umfassend verbessern und eine nahtlose Übergabe bieten, die 20-mal schneller als aktuell funktioniert. Dadurch wird das Erlebnis für Nutzer verbessert, die sich zu Fuß fortbewegen und Echtzeit-Dienste nutzen. Die Teammitglieder haben das Wi-5-System als Open-Source-Konzeptnachweis implementiert und in einer Reihe von Umgebungen bereitgestellt, z. B. in realen Systemen. Prof. Shi betont, dass der Hauptvorteil von Wi-5 die „Fairness für Nutzer“ ist. Werden vom Wi-5-System koordinierte Wi-Fi-Zugangspunkte bereitgestellt, so wird das Frequenzband maximiert und gleichmäßig unter den Nutzern gemäß ihren Bandbreitenanforderungen aufgeteilt. „Somit haben Nutzer mit anspruchsvollen Anwendungen, wie Streaming von HD-Videos, die gleiche Erfahrung wie Nutzer, die nur ihre E-Mails oder sozialen Medien nachsehen“, fügt er hinzu. Ein weiterer Vorteil von Wi-5 ist, dass es sich für eine Reihe von Bereitstellungsszenarien abseits von Ballungsgebieten eignet. Es kann außerdem in dünnbesetzten Umgebungen genutzt werden, zum Beispiel in großen Häusern mit begrenzter Abdeckung. Auf dem Weg zu einem intelligenten, flexiblen und stabilen Wi-Fi-Netzwerk Die erwarteten Auswirkungen sind vielfältig. Wi-5 steigert die Effizienz von drahtlosen Kommunikationssystemen und optimiert die Bandbreitennutzung. Es verbessert die Leistung und Qualität der Erfahrung in Bezug auf Echtzeit- und Videoanwendungen, erleichtert die Koordination zwischen benachbarten Zugangspunkten und bietet nahtlose vertikale und horizontale Übergabelösungen. Wi-5 kann durch eine Kombination aus dynamischer Leistungsanpassung, Lastenausgleich und Paketgruppierung den Energieverbrauch von drahtlosen Verbindungen drastisch reduzieren. Bei der intelligenten Kanalauswahl werden die Kanäle so weit wie möglich wiederverwendet, um die dringende Anforderung nach einer immer größer werdenden Wi-Fi-Bandbreite zu erfüllen. Obwohl das Wi-5-Projekt beendet wurde, sind noch immer zahlreiche Arbeiten im Gange, mit denen das System weiter verbessert und mehr Ergebnisse erzielt werden sollen. Die einzelnen Partner nutzen die Wi-5-Ergebnisse bereits aktiv, um ihre eigenen Produkte und Dienste zu entwickeln, sodass einige Aspekte der Technologie künftig kommerziell genutzt werden. „Dank Wi-5 werden die entwickelten intelligenten Lösungen mithilfe der heutigen Wi-Fi-Umgebungen reale Probleme lösen können“, fasst Prof. Shi zusammen.
Schlüsselbegriffe
Wi-5, Wi-Fi, intelligente Funktionen, drahtlose Netzwerke, Paketgruppierung, Zugangspunkte
