Latenzminimierung in optischen Netzen durch optimale Wege bei der Signalübertagung
Digitalisierung und Interkonnektivität werden künftig Automatisierung und Innovationen in vielen Lebensbereichen ermöglichen, etwa in der Medizin oder Mobilität. Neben einer maximalen Bandbreite ist für zukünftige Anwendungen auch eine minimale Latenz hoch relevant. Insbesondere beim Einsatz von virtueller Realität in der Medizintechnik oder bei der Fernsteuerung von Fahrzeugen im autonomen Fahren kann schon eine Verzögerung von wenigen Millisekunden drastische Folgen haben. Besonders in Netzen mit vielen Knotenpunkten ist es wichtig, Signale über die schnellsten Wege zu übermitteln, um die Latenz dadurch geringzuhalten. Dies wird jedoch in aktuellen Internetprotokollen nicht ausreichend berücksichtigt. Für zukünftige Anwendungen sind daher neue Konzepte zur Optimierung der Latenz in optischen Netzen erforderlich.
Das Projekt „IXP basierte Optimierung von Latenz und Routing“ (XLerate) zielt darauf ab, die Verzögerungszeit in Glasfasernetzen deutlich zu reduzieren. Dazu untersuchen die Forschenden in einem Schritt verschiedene Szenarien und entwickeln ein neuartiges Messverfahren, das es ermöglicht, die minimal mögliche Latenz zu bestimmen, die über einen Netzknoten (engl. Internet Exchange Point, IXP) erreichbar ist. Dieses Verfahren soll einerseits auf den gesamten Verbindungsbereich eines IXP skalierbar sein, andererseits jedoch durch die geschickte Auswahl von Messzielen ressourceneffizient ausgelegt werden, um die Belastung der Infrastruktur zu minimieren. Im nächsten Schritt werden dann umfassende Messkampagnen an IXPs durchgeführt und so eine Datenbasis zu verschiedenen Latenzszenarien generiert. Basierend auf den Analysen zur Stabilität der Latenz und etwaigen Störfaktoren sollen dann die angestrebten Algorithmen zur Wegefindung realisiert und in eine Testinfrastruktur integriert werden.
Die Latenz einer Kommunikationsverbindung wird im Zuge der stärkeren Vernetzung im alltäglichen Leben eine immer wichtigere Rolle einnehmen. Durch die Entwicklung neuartiger Algorithmen und Konzepte trägt das Projekt dazu bei, die Latenz bei der Kommunikation über das Fasernetz zu minimieren und so Wegbereiter für neue Anwendungen zu sein, beispielsweise im Bereich der virtuellen Realität für die Medizintechnik oder der intelligenten Mobilität. Die geplanten Entwicklungen sind somit Grundlage neuer Innovationen und Märkte und stärken den Wirtschaftsstandort Deutschland.