Internet der Zukunft soll schneller und flexibler werden

Sonderforschungsbereich unter der Leitung der Technischen Universität Darmstadt erhält rund 15 Millionen Euro für die Erforschung eines schnelleren, hochflexiblen Internets.

Die „Zwangsdigitalisierung“ während der Corona-Pandemie hat eines gezeigt: Wir brauchen digitale Infrastrukturen, die hochflexibel auf sich plötzlich ändernde Anforderungen reagieren können und dabei trotzdem stabil und leistungsfähig bleiben. Schließlich hätte niemand ahnen können, dass große Teile von Arbeit und Freizeit von einer Woche auf die andere per Videostreaming stattfinden würden.

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, von 2021 bis 2024, mit rund 15 Millionen Euro gefördert.  

Nahtlose Anpassung des Netzes an den jeweiligen Nutzungskontext

Sprecher von MAKI ist Prof. 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 dem nahtlosen 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 heutige regelmäßige Ausfälle im mobilen Netz, wenn viele Menschen am gleichen Ort zusammenkommen, zum Beispiel bei Events wie 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: weltweite Grundlagenforschung trifft Industriepartner

Entscheidend ist neben der hohen Flexibilität des Netzes auf die 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 Bürger*innen spürbar.

Die Forschung von MAKI ist selbst in einem weltweiten Netzwerk organisiert, das über die Jahre gewachsen ist: Neben Wissenschaftler*innen an der Technischen Universität Darmstadt arbeiten Wissenschaftler*innen 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 Wissenschaftler*innen aus der gesamten Welt zusammen. Dieser Zusammenschluss gewährleistet flächendeckende Expertise bei der Erforschung des Internets von morgen.

Erklärvideo zur Forschung bei MAKI: www.youtube.com/watch?v=j5c9Jpg3rBk