Vorausschauende Analyse von Datenverkehrsflüssen für ein intelligentes Netz-Management
Große Internetdienstanbieter sind maßgeblich dafür verantwortlich, dass die digitale Gesellschaft und Wirtschaft funktionieren, da sie die Internet-Konnektivität für viele relevante Akteure der IKT-Landschaft bereitstellen. Sie betreiben zahlreiche eigene Standorte und über die Kontinente verteilte Netze, die wiederum mit den Netzen anderer Internetdienstanbieter über Netzaustauschpunkte verknüpft sind. Die Netze sind zur Sicherung der Qualität auf ein hochkomplexes Management angewiesen. Dieses ist zum Teil noch manuell, da sich die Verkehrsflüsse im Internet bisher nur schwer oder gar nicht vorhersagen lassen. Für die mangelhafte Verkehrsvorhersage gibt es zwei Gründe: Zum einen werden Verkehrsflüsse an den Datenaustauschpunkten durch Routing-Entscheidungen der Netznachbarn bestimmt. Diese lokal getroffenen Entscheidungen sind technisch, ökonomisch oder strategisch motiviert, ihre Hintergründe und Details bleiben dem Anbieter der Internet-Konnektivität aber verborgen. Zum anderen bleiben extern sichtbare, öffentlich zugängliche Messdaten, wie sie für die Charakterisierung der Netznachbarn notwendig sind, inhärent unvollständig und liefern damit nur unzureichende Erklärungen für das beobachtete Verhalten am Netzaustauschpunkt.
Das übergeordnete Ziel des Projekts „Vorausschauende Analyse von Datenverkehrsflüssen für ein intelligentes Netz-Management“ (PRIMEnet) liegt darin, intelligente, innovative Analyseverfahren zu entwickeln, die eine vorausschauenden Einschätzung von Dienstgüten in komplexen Kommunikationsnetzen liefern. Mithilfe eines automatisierten Netzmanagements sollen Konfigurationsentscheidungen sichergestellt werden, um erstklassige Leistungswerte im Kern des Internets zu erzielen. Durch die Erprobung von Verfahren des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz werden im Projekt Methoden und Werkzeuge entworfen und bewertet. Damit können Telekommunikationsanbieter dann Kapazitätsplanungen belastbar durchführen und langfristig eine hohe Servicequalität gewährleisten.
Im Projekt soll die Tragfähigkeit von KI für das Management und zur Optimierung komplexer Provider-Netze aufgezeigt werden, indem die Leistungsfähigkeit bestehender KI-Ansätze ganzheitlich analysiert, in konkrete Anwendungsfälle einbettet und ihre Grenzen evaluiert werden. Mit den Projektergebnissen sollen sowohl aktuelle Bewertungskriterien für den Netzzustand schneller und zuverlässiger erzeugt, als auch neuartige Schlussfolgerungen zur Verbesserung des Netzbetriebs möglich werden. Sowohl Bürgerinnen und Bürger als auch (IKT-)Unternehmen profitieren langfristig von der gesteigerten Servicequalität, die Internetdienstanbieter durch die Projektergebnisse gewährleisten können.