Interworking and JOINt Design of an Open Access and Backhaul Network Architecture for Small Cells based on Cloud Networks

Die Mobilfunknetze der Zukunft werden in naher Zukunft deutlich höhere Datenvolumen zu bewältigen haben, so wird für das Jahr 2020 ein bis zu 500-1000faches Datenaufkommen gegenüber heute erwartet. Da die Möglichkeiten der Steigerung der Übertragungsraten auf dem Physical Layer begrenzt sind, ist die beste Lösung zur Erhöhung des Systemdurchsatzes die stärkere Ausnutzung der räumlichen Dimension mittels "spatial reuse". In diesem Sinne ist der Einsatz von Netzwerken mit einer sehr hohen Dichte kleinster Funkzellen und starker Wiedernutzung der räumlichen Resourcen ein viel versprechender Ansatz zur Bewältigung der zukünftig erwarteten Datenmengen. Dieser Ansatz beinhaltet jedoch auch einige Herausforderungen: Zum einen erfordert der Einsatz kleinster Funkzellen ein hohes Ausmaß an Koordination, da in solchen Szenarien signifikante Interferenz zwischen den Zellen entsteht. Zum Anderen kommt eine Vielzahl unterschiedlicher Backhaul-Lösungen zur Anbindung der Zellen an das Core-Netzwerk zum Einsatz, die jedoch unabhängig von den Access-Technologien zur Anbindung der Mobilstationen an die Basisstationen entwickelt worden sind, und daher nicht auf einander optimiert worden sind.

iJOIN führt das neuartige Konzept des RAN-as-a-Service (RANaaS) ein, in dem die RAN-Funktionalität durch den Einsatz einer offenen, auf Cloud-Infrastruktur basierenden IT-Plattform flexibel zentralisiert werden kann. iJOIN zielt auf den gemeinsamen Entwurf und Optimierung der Access- und Backhaul-Technologien, der Betriebs- und Management-Algorithmen und der Bestandteile der Architektur, und bezieht zu diesem Zweck kleinste Funkzellen, heterogene Backhaul-Technologien und zentralisierte Verarbeitung ein. Dieser Lösungsansatz optimiert den Durchsatz den RAN-Systems und stellt Dienste umgehend und kosten-, energie-, komplexitäts- und latenzeffizient zur Verfügung, wann und wo auch immer Bedarf nach ihnen entsteht. Außer der Entwicklung von Technologien auf physikalischem, MAC- und Netzwerklayer werden im Rahmen von iJOIN auch die Anforderungen, Einschränkungen und Auswirkungen auf existierende Mobilfunknetzwerke, insbesondere 3GPP LTE-A untersucht werden.

Der Arbeitsbereich Nachrichtentechnik fokussiert seine Tätigkeiten hauptsächlich auf die theoretische Analyse und grundlegende Untersuchungen von In-Network-Processing-Algorithmen und die Einbettung und Implementierung dieser Algorithmen in die iJOIN-Architektur. Des weiteren ist er Work Package Leader des Arbeitspakets 2 „Holistic PHY Layer Design for Backhaul and Access“.

iJOIN ist ein FP7 STREP-Projekt, das von der Europäischen Kommission unter dem ICT-Thema (Call 8) von DG CONNECT kofinanziert wird. Das Konsortium besteht aus 12 international renommierten Partnern (Netzbetreiber, Infrastruktur- und Endgerätehersteller, Cloud-Infrastrukturbetrieber sowie Universitäten).

Weitere Informationen finden Sie auf der iJOIN webpage.

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