Adaptive Kommunikation

Sprecher: Prof. Dr. Martin Schneider
Geschäftsführer: Frank Bittner

In der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) vollzieht sich ein Wandel von der reinen Sprachkommunikation zur multimedialen und mobilen Datenkommunikation. Daraus resultieren kontinuierlich steigende Anforderungen an Kommunikationssysteme, wie höhere Datenrate, niedrigere Sendeleistung, höhere Batteriestandzeiten, kürzere Verzögerungszeiten, höhere Sicherheit und Mobilität der Teilnehmer. Um jederzeit und an jedem Ort eine optimale Übertragung zu gewährleisten, müssen sich moderne Kommunikationsnetze und –systeme an eine dynamisch ändernde Umgebung und einen sich ändernden eigenen Kontext automatisch anpassen können.  

Die Dynamik, auf die zur Systemoptimierung automatisch und adaptiv reagiert werden muss, ergibt sich beispielsweise durch Bewegungen einzelner Teilnehmer, sich ändernde Dienstgüteanforderungen, aber auch in variabler Verkehrslast und bei Störungen in den Kommunikationsnetzen und -systemen.

Die Notwendigkeit der Adaptivität zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Systeme besteht auf allen Schichten des OSI-Referenzmodells. Die verwendeten Methoden ähneln sich zum Teil und stellen, neben der Notwendigkeit der Adaptivität zur weiteren Leistungssteigerung von Kommunikationssystemen, ein Bindeglied innerhalb des Leitthemas dar. So sind beispielsweise häufig schichtübergreifende (cross-layer) Optimierungen erforderlich, in vielen Fällen müssen Parameter geschätzt und auf Basis dieser Schätzung adaptiert werden, oft werden adaptive Parameter auf Basis von Messwerten nachgeführt, oder es muss über multidimensionale Kostenfunktionen optimiert werden, z.B. für die beste Netzauswahl, die beste Route oder für das beste Übertragungs- oder Kodierverfahren.

Das TZI und das Leitthema „Adaptive Kommunikation“ bildet eine optimale Plattform für die notwendige interdisziplinäre wissenschaftliche Zusammenarbeit über eine Vielzahl von Technologien, die in Forschungsprojekten in verschiedenen Anwendungsbereichen genutzt wird.

Die Arbeitsgruppen

Das Leitthema Adaptive Kommunikation wird von den folgenden Professoren im TZI vertreten:

• Prof. Dr. Carsten Bormann (Rechnernetze)
• Prof. Dr. Ute Bormann (Rechnernetze)
• Prof. Dr. Carmelita Görg (Kommunikationsnetze)
• Prof. Herzog (Intelligente Systeme)
• Prof. Dr. Karl-Dirk Kammeyer (Nachrichtentechnik)
• Prof. Dr. Martin Schneider (Hochfrequenztechnik) (Sprecher)

 Die Forschungsthemen im Leitthema „Adaptive Kommunikation“ 

• Intelligente Antennen (Smart Antennas) und HF-Frontends
• Adaptive Übertragungsverfahren in mobilen Funknetzen (z.B. MIMO, OFDM)
• adaptive Netzprotokolle (z.B. Ad-Hoc-Routing, Delay Tolerant Networking)
• Sensornetze
• Adaptive Zugriff auf heterogene Netze
• Schichtübergreifende Optimierung von Kommunikationssystemen
• Akustische Systeme zur Echokompensation und Raumentzerrung
• Adaptive Fahrzeugkommunikation und –sensorik
• Kontexterkennung von mobilen Nutzern und Systemen