"Kognitiver Funk" sichert Notfall-Verbindungen

Rettungsdienste müssen sich im Katastrophenfall absolut auf Kommunikationsnetzwerke verlassen können.

Um eine hohe Zuverlässigkeit auch in Ausnahmesituationen zu gewährleisten, in denen Netzwerke überlastet oder sogar ausgefallen sein können, setzen Forscher an der niederländischen University of Twente auf „kognitiven Funk“. Mithilfe eines speziellen Prozessors und eigens dafür entwickelten Algorithmen könnte bei Bedarf freie Bandbreite aus anderen Frequenzbändern geborgt oder ein Ad-Hoc-Netzwerk organisiert werden.

Der neue Ansatz löst sich vom derzeitigen Zugang, streng getrennte Frequenzbereiche für bestimmte Aufgaben zuzuweisen. Stattdessen versucht der kognitive Funk, Übertragungsressourcen aus verschiedenen Bändern zu nutzen, ohne Anwender in anderen Frequenzbändern dadurch zu stören. Qiwei Zhang von der University of Twente ist der Ansicht, dass der an der Universität entwickelte rekonfigurierbare Prozessor „Montium“ gut für diesen Ansatz gut geeignet ist.

Zhang hat spezielle Algorithmen entwickelt, um das Übertragungssignal an lokale Gegebenheiten anzupassen und unerwünschte Interferenzen mit anderen Anwendungen zu reduzieren. Dazu wird beispielsweise das Wissen darüber genutzt, wie Signale anderer Nutzer aussehen können, um jene schneller zu erkennen und entsprechend reagieren zu können.

Helfen soll der kognitive Funk insbesondere bei großen Katastrophen. In solchen Situationen kann das öffentliche Kommunikationsnetz etwa durch besorgte Bürger und viele Hilferufe überlastet werden. Die speziellen, abgegrenzten Notfallkanäle für Rettungsdienste wiederum haben oft eine recht begrenzte Bandbreite, die für datenintensive Übertragungen beispielsweise von Videos zu knapp wäre.

Der kognitive Funk könnte alle Übertragungs- und Empfangsmöglichkeiten in der Umgebung erkennen und bestmöglich ausnützen. Dabei könnte sogar ein Ad-Hoc-Netzwerk ohne grundlegende Infrastruktur erstellt werden. Dazu würden verschiedene mobile Nutzer, beispielsweise Mitarbeiter unterschiedlicher Rettungsdienste, mit ihrer Ausrüstung die temporären Netzwerkknoten bilden.

Der Ansatz ist nicht nur für Notfallssituationen geeignet, betont man an der University of Twente. In Zukunft könnte der kognitive Funk überall dort Abhilfe schaffen, wo drahtlose Netzwerke überlastet sind. Ein wesentliches Hindernis ist dabei allerdings der rechtliche Rahmen, da der Ansatz das derzeit gebräuchliche System fest zugewiesener Frequenzbänder sprengt.