End2End100

Konzepte für die Ende-zu-Ende Protokollverarbeitung in 100 Gbit/s Hochgeschwindigkeitskommunikationssystemen.

  • Laufzeit: November 2014 bis Dezember 2019
  • Finanzierung: DFG Projekt
  • Projektpartner: Prof. Rolf Kraemer, FG Systeme, BTU Cottbus-Senftenberg

Drahtlose Ultra-Hochgeschwindigkeits-Kommunikation ist momentan ein starker Antrieb für neue und herausfordernde Anwendungen. Die Verteilung von Multimedia-Daten ist eine der datenraten-hungrigsten Anwendungen, die echte Multi-Gigabit Streams benötigen. Trotz der neuesten Encoding-Techniken, hat ein 3D-HD Film schon heute eine Größe von bis zu 50GByte. Innerhalb der nächsten Jahre werden weitere Standards mit noch höheren Bildauflösungen eingeführt werden. So wird das japanische SuperHiVision um 2020 erwartet, es wird eine Auflösung von 7680x4320px bei 60 Bildern/s haben. Dies führt zu einer benötigten Datenrate von 72Gb/s. Andere Anwendungen für schnelle drahtlose Kommunikation sind Kiosk-Systeme, in denen Filme binnen Sekunden vollständig übertragen werden müssen. Selbst die drahtlose Übertragung einer handelsüblichen BlueRay kann mit heutigen Technologien nicht erreicht werden.

Da die Ultra-Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung auf der Anwendungsebene zur Verfügung stehen muss, muss eine Ende-zu-Ende Unterstützung für Anwendungen und Betriebsystem bereitgestellt werden. Diese Ende-zu-Ende Unterstützung ist die Grundidee von End2End100. Innerhalb des Projektes werden hauptsächlich Fragen zum MAC-Protokoll-Prozessor bearbeitet und wie dieser die angestrebte Datenrate bereitstellen kann. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf den Fragen und Problemen bei der Parallelisierung der MAC-Ebene, die gelöst werden müssen, um die angestrebten Datenraten zu erreichen.

Publikationen

2018

  • S. Büchner, A. Hasani, L. Lopacinski, R. Kraemer and J. Nolte, "100 Gbit/s End-to-End Communication: Adding Flexibility with Protocol Templates," 2018 IEEE 43rd Conference on Local Computer Networks (LCN), Chicago, IL, USA, 2018, pp. 263 - 266.

2017

  • Büchner, S., Lopacinski, L., Kraemer, R., et al. (2017). Protocol Processing for 100 Gbit/s and Beyond – A Soft Real-Time Approach in Hardware and Software. Frequenz, 71(9-10), pp. 427 - 438.
  • S. Büchner, J. Nolte, A. Hasani and R. Kraemer, "100 Gbit/s End-to-End Communication: Low Overhead On-Demand Protocol Replacement in High Data Rate Communication Systems," 2017 IEEE 42nd Conference on Local Computer Networks (LCN), Singapore, 2017, pp. 231 - 234.

2016

  • Lopacinski, L., Brzozowski, M., Kraemer, R.,  Büchner, S., and Nolte, J.,  "100 Gbps data link layer - from simulation to FPGA implementation", Journal of Telecommunications and Information Technology (JTIT), 2016.
  • Lopacinski, L., Nolte, J., Büchner, S., Brzozowski, M., Kraemer, R., "Improved Turbo Product Coding Dedicated for 100 Gbps Wireless Terahertz Communication", 27th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC), Valencia/Spain, 2016.
  • Lopacinski, L., Büchner, S., Nolte, J., Brzozowski, M., Kraemer, R., "Towards 100 Gbps wireless communication: energy efficiency of ARQ, FEC, and RF-frontends", International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS), Poznan/Poland, 2016.
  • Büchner, S., Lopacinski, L.,  Nolte, J., Kraemer, R., "100 Gbit/s End-to-End Communication: Designing Scalable Protocols with Soft Real-Time Stream Processing", 2016 IEEE 41st Conference on Local Computer Networks, 7 - 10 Nov. 2016.

2015

  • Büchner, S., Nolte, J., Kraemer, R., Lopacinski, L., and Karnapke, R. , "Challenges for 100 gbit/s End to End Communication: Increasing Throughput Through Parallel Processing.", In 40th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks (LCN 2015), pages 607 – 610, Clearwater Beach/USA, 2015.
  • Lopacinski L., Brzozowski M., and Kraemer R., "A 100 Gbps data link layer with a frame segmentation and hybrid automatic repeat request.", In Science and Information Conference 2015, London/United Kingdom, 2015.
  • Lopacinski, L., Nolte, J., Buechner, S., Brzozowski, M., and Kraemer, R., "100 Gbps Wireless – Data Link Layer VHDL Implementation", In Proc. of the 18th Conference on Reconfigurable Ubiquitous Computing, Szczecin/Poland, 2015.
  • Lopacinski, L., Nolte, J., Büchner, S., Brzozowski, M., and Kraemer, R., "Parallel RS error correction structures dedicated for 100 Gbps wireless data link layer.", In 15th IEEE International Conference on Ubiquitous Wireless Broadband 2015: Special Session on Wireless Terahertz Communications (IEEE ICUWB 2015 SPS 02), Montreal/Canada, 2015.
  • Lopacinski, L., Nolte, J., Buechner, S., Brzozowski, M., and Kraemer, R., "Design and performance measurements of an fpga accelerator for a 100 Gbps wireless data link layer.", In IEEE International Symposium on Design and Diagnostics of Electronic Circuits and Systems (DDECS2015), 2015.
  • Lopacinski, L., Nolte, J., Buechner, S., Brzozowski, M., and Kraemer, R., "A 100 Gbps data link layer with an adaptive algorithm for forward error correction", In Proc. IEICE Information and Communication Technology Forum (IEICE ICTF), Manchester/United Kingdom.
  • Lopacinski, L., Nolte, J., Buechner, S., Brzozowski, M., and Kraemer, R., "Design and Performance Measurements of an FPGA Accelerator for a 100 Gbps Wireless Data Link Layer", in Proc. International Symposium on Signals, Systems and Electronics (ISSSE), Gran Canaria, Spain, 2015.

2014

  • Lopacinski L., Brzozowski M., Kraemer R., Nolte J., “100 Gbps Wireless - Challenges to the Data Link Layer”, in Proc. IEICE Information and Communication Technology Forum, Poznan/Poland, 2014.

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