Validierung Kognitiver Mediumszugangsalgorithmen für Industrielle Funkanwendungen

Das Thema „Industrie 4.0“ treibt die intelligente Vernetzung von Funkkommunikationssystemen für die Automatisierungstechnik stark voran. Somit ist zu erwarten, dass in Zukunft vermehrt industrielle Funkkommunikationssysteme für die Vernetzung von verteilten Automatisierungsanwendungen zum Einsatz kommen. Da die Ressourcen der verfügbaren Frequenzbänder schon heute sehr stark ausgelastet sind, werden in Zukunft vermehrt Funkkommunikationssysteme mit kognitiven Mediumszugangsalgorithmen zum Einsatz kommen.Um die Funktionen und die Zuverlässigkeit der Funkkommunikationssysteme mit kognitiven Mediumszugangsalgorithmen für bestimmte Anforderungen der automatisierungstechnischen Anwendung nachzuweisen, sind Systemanalysen notwendig. Aus diesem Grund wird in diesem Beitrag ein Validierungskonzept für industrielle Funkkommunikationssysteme mit kognitiven Mediumszugangsalgorithmen vorgestellt. Es werden verschieden Validierungsszenarien vorgestellt, die verschiedene industrieübliche Mediumsnutzungen vorsehen (Funktechnologien, Medienbelegungen) und sich in der Dynamik der Mediumsnutzung unterscheiden. Bei der Validierung von kognitiven Mediumszugangsalgorithmen wird zwischen der Erfassung von freien und belegten Mediumsressourcen, dem sogenannten Sensing und dem Management des Funkkommunikationssystems mit kognitiven Mediumszugangsalgorithmen unterschieden. So wird beim Nachweis der Funktion und Grenzen des Sensings die Qualität der Analyse der Mediumsnutzung bewertet. Das hierfür entwickelte Validierungskonzept muss dafür geeignet sein, um Funkkommunikationssysteme mit zentralem oder dezentralem Sensing quantifiziert zu bewerten. Die Funktion des Managements von Funkkommunikationssystemen mit kognitiven Mediumszugangsalgorithmen muss ebenfalls nachgewiesen werden. Das vorgestellte Validierungskonzept soll geeignet sein, um quantitativ zu beurteilen, wie gut das Funkkommunikationssystem bestimmte Koexistenzszenarien beherrscht und durch welches Zeitverhalten die Verfahren gekennzeichnet sind. Zudem ist das Hard- und Softwarekonzept des erarbeiteten Testsystems für Validierungstest Bestandteil des Beitrages.