Vorhandene Mobilfunknetze für Drohnen nutzen

Schon in naher Zukunft könnten Drohnen standardmäßig Güter und Menschen transportieren, Katastrophengebiete überwachen und das Leben in abgelegenen Regionen erleichtern. Doch wie muss eine Kommunikationsinfrastruktur aussehen, um den entsprechenden Dienst zu leisten? Forscher der Universität Klagenfurt haben untersucht, welchen Herausforderungen sich traditionelle Mobilfunknetze in diesem Zusammenhang stellen müssen.

Drohnen haben hohe Ansprüche an ein mobiles Netz: Es muss gewährleistet sein, dass sie sowohl untereinander als auch mit einer Basisstation am Boden kommunizieren können. Bereits herkömmliche Mobilfunknetze stellen die dafür nötige flächendeckende kabellose Kommunikationsinfrastruktur bereit. Aymen Fakhreddine, Senior Researcher in der Forschungsgruppe von Christian Bettstetter am Institut für Eingebettete und Vernetzte Systeme, hat jüngst Ergebnisse zur Frage, wie eine entsprechende Vernetzung bewerkstelligt werden könnte, beim ACM Workshop on Micro Aerial Vehicle Networks, Systems, and Applications in Seoul präsentiert.

Untersucht wurde dafür der Betrieb von Drohnen im LTE advanced Netzwerk. Das Fazit: Für zahlreiche Anwendungen sind die derzeit möglichen Übertragungsraten von 20 Mbit/sec von der Basisstation zur Drohne ausreichend. Es bedarf allerdings einer Leistungsverbesserung, um das Anwendungsspektrum ausweiten zu können. Hoffnungsträger für die Zukunft ist das 5G-Netz, welches sich derzeit im Aufbau befindet bzw. erste Nutzungsphasen durchläuft.

„Derzeit wissen wir Forscher noch zu wenig über die Drohnenkommunikation in echten Mobilfunknetzwerken“, berichtet Aymen Fakhreddine, der – aus Casablanca (Marokko) stammend – in Madrid und Paris studierte und zuletzt in Singapur und Madrid forschte. Die aktuellen Forschungsarbeiten an der Universität Klagenfurt und der Lakeside Labs GmbH sind in eine Kooperation mit MAGENTA (ehemals T-Mobile) eingebunden und ermöglichen experimentelle Studien in realen Mobilfunknetzwerken. Der Mobilfunkanbieter unterstützt die Forscherinnen und Forscher dabei mit Infrastruktur und Daten aus dem Mobilfunknetz.

Danach gefragt, ob in naher Zukunft ein Kommunikationsnetzwerk ausschließlich für Drohnen aufgebaut werden sollte, erklärt Fakhreddine: „Ein eigens dafür ausgelegtes, neues Netzwerk wäre sehr teuer. Ich denke, dass Netzwerkanbieter in den nächsten fünf bis zehn Jahren die Drohnen in ihre bestehende Infrastruktur integrieren werden. Erst später kann über den Bedarf und die Umsetzbarkeit einer speziell dafür vorgesehenen Infrastruktur entschieden werden.“ Derzeit gelte es – auch hinsichtlich Standardisierung – die Drohnen auf die Integration in ein 5G-Netz vorzubereiten.

Aymen Fakhreddine, Christian Bettstetter, Samira Hayat, Raheeb Muzaffar, and Driton Emini. Handover Challenges for Cellular-Connected Drones. In Proc. ACM Workshop on Micro Aerial Vehicle Networks, Systems, and Applications (DroNet), Seoul, Korea, June 21, 2019, https://doi.org/10.1145/3325421.3329770.