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Flexible Group Communications for Software-based Networks

Flexible Group Communications for Software-based Networks
chair:Software Defined Networking, Network Functions Virtualization, Public Safety Networks
type:Bachelorarbeit
time:2019
advisor:

Robert Bauer, Matthias Flittner

person in charge:Felix Bachmann

TErrestrial Trunked RAdio (TETRA) ist ein ETSI-Standard für drahtlose Kommunikation im professionellen Umfeld, im deutschsprachigen Raum auch als Be­triebs- und Bün­del­funk bezeichnet. Ein zentraler Bestandteil dieses Standards ist Gruppenkommunikation, d.h. die Verteilung von Audiodaten an eine Gruppe von Teilnehmern, etwa zur Koordination zwischen Einsatzkräften und Leitstelle. Anbieter wie Airbus Defense und Space - verantwortlich für die TETRA-Infrastruktur in Deutschland - experimentieren in diesem Kontext zurzeit mit Software-defined Networking (SDN) und Network Functions Virtualization (NFV). SDN ermöglicht es, kostengünstige Standardhardware in das TETRA-Backbone zu integrieren und effiziente Multicast-Verteilbäume für die Gruppenkommunikation zentralisiert zu berechnen und auszubringen. NFV soll eingesetzt werden, um mobile Endgeräte zu berücksichtigen, die das TETRA-Protokoll nativ nicht unterstützen. Hierfür kommt Protocol Transcoding mithilfe von virtuellen Netzwerkfunktionen (Virtual Network Functions, VNFs) zum Einsatz.

In dieser Bachelorarbeit sollte eine Lösung zur Berechnung von Multicast-Verteilbäumen entwickelt werden, welche die speziellen Anforderungen an eine software-basierte TETRA-Infrastruktur berücksichtigen. Insbesondere sollte die Platzierung von VNFs (für Protocol Transcoding) Berücksichtigung finden. Außerdem sollte untersucht werden, ob es mithilfe von entsprechend konstruierten Verteilbäumen möglich ist, eine netzseitige Synchronisation unter den Gruppenteilnehmern zu erreichen, ohne dass End- oder Zwischensysteme verändert werden müssen. 

Die Bachelorarbeit wurde im Rahmen des SENDATE-Projekts (www.sendate.eu) durchgeführt, in Zusammenarbeit mit  Projektpartner Airbus Defense und Space (Finnland), der die TETRA-Infrastruktur in Deutschland bereitstellt. Insbesondere die Zielstellung und die Anforderungen wurden gemeinsam mit Airbus erarbeitet.