Caching in zukünftigen mobilen Netzwerken: Die Nutzung von Speicher zur Überwindung des Bandbreitenmangels

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Aydin Sezgin
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 388145982

Mit dem Aufkommen der Mobiltelefonie, ergänzt durch die Verfügbarkeit von wirtschaftlichen Infrastruktur-Elementen, wurde dem Nutzer die Möglichkeit gegeben, für alltägliche Aufgaben drahtlose Kommunikation einzusetzen. Durch die Weiterentwicklung dieser Technologien entstehen z.B. das Internet der Dinge (IoT) oder Standards wie 5G, welche dem Benutzer zu jeder Zeit und an jedem Ort den Zugang zu Informationen ermöglichen. Allerdings ist die drahtlose Übertragung von Informationen anfällig für Lauschangriffe, weshalb die Sicherheit ein integraler Bestandteil bei dem Entwurf von modernen Kommunikationsarchitekturen ist. In diesem Projekt wollen wir von der klassischen Herangehensweise an die Kryptografie Abstand nehmen, bei der Sicherheitsprobleme in den oberen Schichten des Protokollstacks angegangen werden. Stattdessen soll eine Vorgehensweise entwickelt werden, welche die Eigenschaften der Bitübertragungsschicht (Physical Layer) ausnutzt, um die Informationen zu sichern. Diese soll entweder separat oder als ergänzende Sicherheit in gängigen Kommunikationssystemen implementiert werden können.In dem geplanten Projekt beabsichtigen wir, einen speziellen Broadcast-Kanal zu betrachten, bei dem die Empfänger miteinander kommunizieren können. Das Konzept der senderseitigen Koorperation, bei dem die Sender ihre Ressourcen teilen, um Informationen an eine zentrale Einheit zu senden, ist bereits weitesgehend erforscht. Das Problem der empfangsseitigen Koorperation ist hingegen relativ neu und dementsprechend von großem Forschungsinteresse.Das Ziel dieses Projektes ist es, gewisse Aspekte der Koorperation von Empfängern in einem Broadcast-Kanal unter praktischen Einschränkungen zu untersuchen. Im Besonderen planen wir, die Rolle verschiedener Ausprägungen von Zustandsinformationen zu untersuchen. Dazu gehören z.B. Kausalität, strikte Kausalität und Nicht-Kausalität.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen