Wie Marco Fiore, außerordentlicher Forschungsprofessor bei IMDEA Networks und Koordinator des DAEMON-Projekts, hervorhob, wurden erhebliche Fortschritte in Richtung des Endziels erzielt: „Wir haben eine Reihe von originellen NI-Algorithmen entwickelt, die den Stand der Technik in vielen praktischen Netzwerkfunktionen deutlich verbessert haben, darunter die Planung, Steuerung und Orchestrierung von virtualisierten Funkzugangsnetzen (vRAN); die Lokalisierung und Steuerung virtueller Netzwerkfunktionen (VNF); die Erkennung, Vorhersage und Reaktion auf Anomalien; die Orchestrierung von Edge- und Slice-Ressourcen; die Vorwärtszuweisung von Kernnetzwerkressourcen; und die Steuerung rekonfigurierbarer intelligenter Oberflächen (RIS).“.

„Das Projekt birgt das Potenzial, den Betrieb von Mobilfunknetzen grundlegend zu verändern. Davon profitieren nicht nur die Betreiber, sondern auch die Kunden, die von einem besseren Service mit geringeren Verzögerungen, höherer Leistung und einer robusteren Infrastruktur profitieren werden. Darüber hinaus zielt ein Teil der Bemühungen darauf ab, den Energieverbrauch der Netzinfrastruktur zu begrenzen und so den ökologischen Fußabdruck der Mobilkommunikation zu verringern. Dies kommt der Gesellschaft in Zeiten des Klimawandels zugute“, erklärt Dr. Fiore.
Das europäische Projekt, gefördert im Rahmen der EU-Ausschreibung Horizont 2020-ICT-2020-2 für Informations- und Kommunikationstechnologien, umfasst zwölf Partner in ganz Europa, darunter führende Unternehmen der Telekommunikationsbranche, innovative KMU und akademische Einrichtungen. Dr. Fiore betont: „Gerade dank der engen Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft ist das Projekt auf Kurs, die Praxistauglichkeit der Algorithmen von NI in realistischen Umgebungen zu demonstrieren. Dazu gehören zwölf experimentelle Testumgebungen, vier Simulatoren und datengetriebene Tests mit 14 verschiedenen Messdatensätzen.“

Das Konsortium schlägt außerdem einen ersten Entwurf für eine neue Netzwerkarchitekturebene vor, die die bestehenden Benutzer-, Steuerungs- und Managementebenen von Mobilfunknetzen ergänzt. „Die bisherige Forschung ist bahnbrechend. Sie befasst sich mit vielen offenen Fragen der Automatisierung des Betriebs von Mobilfunknetzinfrastrukturen und schlägt innovative Lösungen vor. Diese basieren auf einem neuartigen Design von KI-Modellen, die sich an Netzwerkumgebungen anpassen, oder auf praktischen Netzwerkarchitektur-Upgrades, die die Anpassungsfähigkeit an Selbstverwaltungsfunktionen verbessern“, betont der Projektkoordinator.

Effizienz und Nachhaltigkeit:
Dies sind einige Beispiele für die technischen Herausforderungen, denen sich das Projekt widmet:
• Traditionelle KI-Algorithmen optimieren bestimmte Leistungskennzahlen, die im Netzwerkkontext von einem menschlichen Team (z. B. Netzwerkmanagern oder Systemingenieuren) bereitgestellt werden. In der Praxis ist dem Netzbetreiber jedoch nicht immer im Voraus bekannt, welche Leistungskennzahl durch proaktive Netzwerkmanagementmaßnahmen optimiert werden muss. Um dieser Herausforderung zu begegnen, setzt DAEMON ein innovatives Netzwerkarchitekturdesign ein, das auf sogenanntem Verlust-Meta-Learning basiert. Dieses originelle Konzept ermöglicht es dem KI-Algorithmus, zu lernen, wie sich seine Entscheidungen auf die Leistungskennzahl auswirken und wie diese Entscheidungen optimiert werden können, um die Leistungskennzahl bei hochkomplexen Managementaufgaben zu maximieren.
• DAEMON entwickelt KI-basierte Lösungen zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit in virtualisierten Funkzugangsnetzen, die auf gemeinsam genutzten Ressourcen basieren. Diese Ressourcen reduzieren zwar die Kosten, verursachen aber Schwankungen in der Rechenkapazität und stellen somit ein Risiko für die Zuverlässigkeit dar. Die Projektpartner begegnen dieser Herausforderung, indem sie ihre Expertise im Betrieb einer verteilten Einheit (DU) und deren Funkverarbeitung mit der Vorhersagekraft von Modellen des maschinellen Lernens kombinieren.
Das Projekt implementiert maßgeschneiderte KI-Lösungen zur Anomalieerkennung in IoT-Plattformen, die internationales Mobilfunkroaming nutzen, um IoT-Geräte verschiedener Branchen zu vernetzen (z. B. vernetzte Aufzüge, Flottenmanagement, intelligente Zähler usw.). Angesichts der Komplexität des Ökosystems, das dieses von IoT-Branchen bevorzugte globale Betriebsmodell unterstützt, sind KI-Algorithmen entscheidend, um Alarme auszulösen, sobald IoT-Geräte Anomalien aufweisen.
Der exzellente Forschungsfortschritt zeigt sich in der hohen wissenschaftlichen Bedeutung der Projektergebnisse, die auf allen wichtigen internationalen Netzwerkkonferenzen mit Peer-Review-Verfahren präsentiert wurden, darunter ACM SIGCOMM, ACM MobiCom, IEEE INFOCOM und ACM MobiSys. Bislang wurden über 49 Fachartikel im Rahmen des Projekts veröffentlicht.
Auch der Technologietransfer zählt zu den Stärken von DAEMON: Das Konsortium hat aktuell drei Patente für im Projekt entwickelte Lösungen angemeldet und mehr als 25 Beiträge an Standardisierungsgremien wie O-RAN, ETSI und 3GPP geleistet. Eine der im Rahmen des Projekts von Telefónica, einem Partner von DAEMON, entwickelten Innovationen wurde im Rahmen des Innovationsradars der Europäischen Kommission geprüft und anschließend akzeptiert. Dieses breit angelegte Kommunikationsprogramm wird von 23 EU-Mitgliedstaaten unterstützt und hat zum Ziel, die neuesten technologischen und wissenschaftlichen Fortschritte europäischer Innovatoren zu fördern.

Quelle: IMDEA Networks Institute