Fig. 1. Analyse af virkningen af reflektionsmønstre i en realistisk mm-bølge trådløs indstilling (konferencerum). De stiplede linjer viser eksempler på linjeføringsstier samt første og anden ordens refleksioner. Resultaterne af TIGRE5-CM fremhæver, at disse andenordens refleksioner stadig kan være stærke, Derfor bør MAC-lagdesign drage fordel af dem til at forbedre systemets ydeevne. Kredit:© IMDEA Networks Institute
Det 4-årige TIGRE5-CM-projekt, koordineret af IMDEA Networks Institute i Madrid, leverer en arkitektur designet til fremtidige mobilnetværk, baseret på SDN (Software Defined Networking) paradigmet. TIGRE5-CM forenkler implementeringen, konfiguration og styring i både adgangs- og kernenetværk, at integrere banebrydende teknologier.
Jørgen Widmer, Forskningsdirektør hos IMDEA Networks og koordinator for TIGRE5, forklarer, hvordan de fordele, som systemet tilbyder, vil direkte gavne slutbrugerne:"TIGRE5 har potentialet til i høj grad at forbedre kvaliteten af slutbrugeroplevelsen. Projektets hovedfokus har været at gøre implementeringen nemmere, konfiguration og styring af netværket. Dette tillader, for eksempel, nye tjenester, der hurtigt skal rulles ud på markedet, samtidig med at et effektivt og pålideligt netværk eksponeres for slutbrugerne. Et af de områder, hvor vi har gjort betydelige fremskridt i TIGRE5, er effektiviteten og nøjagtigheden af positionsestimering i lokaliseringssystemer. Følgelig, TIGRE5-systemer ville fungere meget godt i applikationer og tjenester i miljøer, hvor indendørs lokalisering er en væsentlig komponent, såsom i transportknudepunkter, som lufthavne og jernbanestationer."
Ifølge Widmer, projektet er lykkedes af tre hovedårsager. Den første har været et tæt samarbejde mellem projektpartnerne – Wireless Networking Group på IMDEA Networks Institute og forskningsgrupper ved Universidad Carlos III de Madrid og Universidad de Alcalá – og projektets synergi med anden igangværende forskning. Sekund, har lavet prototyper for at demonstrere de reelle fordele ved de foreslåede løsninger. Tredje, han mener, at forskernes sind var fokuseret på at stille de rigtige forskningsspørgsmål og udføre stringent eksperimentdesign ud fra den ambitiøse vision, der blev etableret i begyndelsen. Resultaterne af denne forskning er blevet publiceret i førende videnskabelige tidsskrifter og konferencer.
Fig. 2. Datatransmission over en mm-bølgekanal udelukkende via en reflekteret vej. Bemærk venligst, at vinkelenergiprofilen ikke inkluderer nogen lobe på synslinien. Kredit:© IMDEA Networks Institute
Prototyping kastede nogle af projektets største udfordringer op, siger Widmer. "Prototyping testede virkelig vores team lige så meget som teknologien. Vi havde brug for endeløs tålmodighed, vedholdenhed og ren og skær hårdt arbejde, men i sidste ende har vi udviklet og testet den korrekte drift af platformene, såsom lokaliseringssystemernes testbeds, openVLC, en FPGA-baseret prototype af et D2D-kompatibelt mobilnetværk og openLEON."
IMDEA Networks' forskere ydede banebrydende bidrag inden for mm-bølge, synligt lys-kommunikation (VLC) og enhed-til-enhed-kommunikation. Widmer forklarer, "Disse teknologier repræsenterer alternative løsninger i lyset af stærkt stigende trafikkrav, som nu udfordrer ældre løsninger på sub-6GHz bånd. Vi har også været i stand til at være banebrydende teknikker til at måle og forudsige de fremtidige krav til mobilnetværkstrafik med det formål at optimere netværket. ressourceudnyttelse."
Arbejdet med de videnskabelige forskningsemner behandlet af TIGRE5-CM vil nu fortsætte med TAPIR-CM-projektet, som har til formål at designe kunstig intelligens/maskinindtjening-baserede 5G-netværksarkitektoniske løsninger.
Fig. 3. Implementering af flere forbruger-grade off-the-shelf (COTS) 60 GHz adgangspunkter og klienter. Den høje retningsbestemmelse af mm-bølgeforbindelserne bør begrænse interferens, tillader flere transmissioner at finde sted samtidigt. Imidlertid, resultater fra TIGRE5-CM fremhæver, at strålemønstrene for COTS-enheder er ufuldkomne, og sidelapper kan skabe interferens. Denne konfigurationsindstilling gør det muligt at analysere den faktiske grad af rumlig genbrug. Kredit:© IMDEA Networks Institute