Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT
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NET – Network Research

Der Zugang zu Kommunikationsnetzen und Diensten und damit die Versorgung mit ausreichender Bandbreite ist heute von entscheidender Bedeutung für Menschen, Firmen und Regionen. Die Dienste die hier ermöglicht werden, stellen eine oft essentielle Verbesserung der Situation dar. Das Fehlen dieser Möglichkeiten jedoch schließt gleichzeitig Regionen nicht nur von den Vorteilen aus, sondern lässt diese im Vergleich weiter zurück fallen und verschärft negativ deren Situation. Für Menschen und Regionen formt sich eine digitale Spaltung: »The Digital Divide«. Die Gruppe Network Research entwickelt Technologien und Lösungen, um die Bedürfnisse von heute und morgen, in Industrie- und Entwicklungsländern, urbanen und ländlichen Gebieten befriedigen zu können. Sie leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Erreichen der nachhaltigen Entwicklungsziele (Sustainable Development Goals, SDGs) der Vereinten Nationen – insbesondere SGG 9c: »Significantly increase access to ICT and strive to provide universal and affordable access to internet in LDCs by 2030«.

Besonders ländliche Gebiete sind oft nicht ausreichend versorgt

Dabei stehen besonders schwer zu versorgende Gebiete im Fokus. Diese sind aus Mangel an Wirtschaftlichkeit, technischen Möglichkeiten oder vorhandener Infrastruktur oft schlecht oder gar nicht versorgt und fallen somit im Vergleich zu den urbanen Gebieten immer mehr zurück. NET arbeitet an Konzepten und Lösungen und speziell mit »WiBACK« (Wireless Backhaul) an einer Technologie, die diese Probleme adressiert und eine Möglichkeit eröffnet, den digitalen Abstand zwischen urbanen und ländlichen Regionen zu verkleinern. Kennzeichen unserer Technologien sind Effizienz, Flexibilität und Zuverlässigkeit. Die Fähigkeit die notwendigen Bandbreiten und Service Level anbieten zu können, sind dabei notwendige Bedingung.

Ständig wachsender Bedarf, begrenzte Ressourcen

Auch in gut versorgten Gebieten werden Lösungen benötigt, um dem immer weiter wachsenden Bedarf möglichst zuverlässig und effizient entsprechen zu können. Denn auch hier sind die Ressourcen oft begrenzt und trotz guter Infrastruktur nicht immer ausreichend, die notwendigen Erweiterungen dabei aufwendig und kostenintensiv. NET kümmert sich um die Optimierungen und Integration vorhandener Technologien und Ressourcen, um den Bedarf von heute und morgen möglichst effektiv und effizient bedienen zu können.

© Fraunhofer FIT

Technologien

WiBACK – Anbindung für ALLE!

Wo existierende Technologien und Geschäftskonzepte es nicht ermöglichen Anbindung für eine Region oder einen Ort zu erlauben sind neue Lösungen von Nöten. Die vielen weißen Flecke die es weiterhin weltweit gibt, der sich vergrößernde »digitale Abstand« zwischen versorgten und nicht versorgten belegen diesen Bedarf.

Beauftragt damit ein Krankenhaus im ländlichen Sambia anzubinden, wurde dieses Problem Fraunhofer FIT Mitarbeitern deutlich. Keiner der großen Telekommunikationsanbieter war (aufgrund zu geringer Wirtschaftlichkeit) aktiv und die vorhandenen technischen Optionen um das Problem selbst anzugehen, waren weder wirtschaftlich noch technisch nachhaltig.

Eine solche Lösung müsste folgende Probleme adressieren:

  • geringes Gewinnpotential (große Distanzen, geringe Bevölkerungsdichte, geringe Kaufkraft..)
  • kein Stromnetz
  • Fehlen von ausgebildeten Ingenieuren
  • große abzudeckende Fläche

In der Konsequenz haben wir damit begonnen WIBACK (Wireless Backhaul) zu entwickeln, um eine Lösung anbieten zu können. WiBACK ist eine Richtfunktechnologie und kann als solche große Gebiete mit geringem Bedarf an Infrastruktur abdecken und ist dabei sehr energieeffizient, so dass die solare Stromversorgung kein Problem darstellt. So können (vgl. Bild oben) Krankenhäuser, Schulen, Geschäftsgebäude, Fabriken, öffentliche Gebäude und vor allem auch Haushalte kostengünstig angeschlossen werden, wo die Anbindung per Glasfaser zum Beispiel nicht zu erreichen ist.

Die Verlegung von Leerrohren kann pro Kilometer bis zu 70.000 € kosten.

Das Konzept des Richtfunks ist dabei nicht neu, sondern bereits seit vielen Jahren im Einsatz. Jedoch haben vorhandene System noch verschiedene Nachteile, die es zu lösen galt und gilt. Hier setzt WiBACK an.

Die WiBACK Vorteile

WiBACK ist eine Richtfunk-Technologie. Solche System sind bereits lange und weit verbreitet im Einsatz und werden auch von den großen Telekommunikationsunternehmen verwendet. WiBACK geht jedoch durch seine Managementfunktionen über die vorhandenen Alternativen hinaus. WiBACK prüft automatisch die Verfügbarkeit von Frequenzen. Dies ist wichtig im viel belegten lizenzfreien Spektrum, wo sonst Interferenzen drohen. Bei aufkommenden Störungen kann die Konfiguration adaptiert werden. WiBACK baut Netzwerke statt Punkt zu Punkt Verbindungen – automatisch, in kurzer Zeit; ohne die sonst notwendige komplexe händische Einrichtung. Neue Knoten werden jederzeit integriert. WiBACK bietet hohe Qualität und Zuverlässigkeit; QoS wie Priorisierung von Nutzern und Datentypen. WiBACK bietet jederzeit, weltweit Übersicht und Konfigurationszugang über ein zentrales Webinterface.

Damit adressiert es ganz wesentlich die oben genannten Notwendigkeiten. Nicht nur aufgrund seiner Kosteneffizienz ermöglich es weiter in ländliche Gebiete zu reichen, sondern es eröffnet dank seiner geringen Komplexität Akteuren mit Bedarf selbst für die Anbindung zu sorgen. Das vor allem dort wo der Markt das Problem nicht löst und insbesondere die großen Anbieter mangels Attraktivität nicht aktiv werden. So sind es heute nicht nur kleine ISPs, sondern oft auch die Kommunen selber, die hier über die Stadtwerke oder spezielle Gründungen aktiv werden. Dies ist dabei oft die kostengünstigere und zielgerichtetere Alternative gegenüber Subventionen für die Wirtschaft.

Mehr technische Details erhalten Sie in den verfügbaren Dokumenten und der Beschreibungen auf den englischen Seiten.