Digitale Kommunikationssysteme

Das übergreifende Forschungs- und Interessensfeld ist die industrielle Kommunikationstechnik für Produktions-  und Mobilitätsanwendungen. Informationsübertragung innerhalb von Maschinen und Fahrzeugen (primär Schienenfahrzeuge) sowie untereinander über kontaktlose oder kabelgebundene Schnittstellen stehen im Fokus. Zunehmend spannend wird für kontaktlose Übertragungen die Frage, wie aus den übertragenen Signalen für die Kommunikation gleichzeitig weitere Informationen über das Medium abgeleitet werden können (Kanaleigenschaften) und so Kommunikation und Sensorik gemeinsam realisiert werden. Im aktuellen Fokus stehen dabei folgende Themenfelder, an denen in den nächsten Jahren hier gearbeitet wird:

• Im Bereich des Schienengüterverkehrs wird aktuell durch die Einführungsansätze einer Digitalen Automatischen Kupplung (DAK) das Thema Energiesystem im Güterzug und Kommunikationssystem im Güterzug für neue Automatisierungsfunktionen im Schienengüterverkehr entscheidend. In diesem Kontext ergeben sich vielfältige Forschungs- und Entwicklungsfragen, die die Auslegung der Kommunikationssysteme, die Topologie, die Protokolle und Schnittstellenentwicklungen (Service Access Points) aber auch die Untersuchungen zur Zuverlässigkeit von neuen Güterverkehrsfunktionen adressieren. Fragen zur optimierten und schnellen Topologiebestimmung in linearen Netzwerkstrukturen (Zugtaufe), Schnittstellen von Bordnetzen zu externen Cloudlösungen oder auch Lösungen zum sicheren und zuverlässigen Integritätsnachweis in fahrenden Zügen sind Beispielfragen.
• Ein anderes Feld ist das automatisierte und autonome Fahren für schienengebundene Fahrzeuge, insbesondere am Beispiel von Einschinenfahrzeugen (MonoCabs), die hier aufgebaut und entwickelt werden. Hier liegen die Forschungsfragen im Bereich der Kommunikation zwischen Fahrzeug-Fahrzeug aber auch Fahrzeug – Infrastruktur, primär vor dem Hintergrund von Zuverlässigkeit, hinreichender Echtzeiteigenschaften und Sicherheit. Dies betrifft z.B. insbesondere sicherheitsrelevante Kommunikationsstrukturen, um ein Folgefahren ohne mechanische Kupplung (Virtuelle Kupplung:  Kommunikation und Sensorik) zwischen Fahrzeugen oder Zugteilen durchführen zu können.
• Im Bereich der Automatisierungstechnik werden kontaktlose Übertragungssysteme (Funk) im Forschungsfokus bleiben. Hierbei werden Forschungsfragen neben der Evalulation und Untersuchung neuer Technologieentwicklungen in den genannten industriellen Anwendungsfeldern, primär auf die Kombination von Kommunikation (z.B. OFDM) mit einer Kanalanalyse (z.B. über frequenzabhängige Dämpfungen oder andere Beeinflussungen) im Fokus stehen.

Alle Fragen sind durch einen starken Anwendungsbezug geprägt und erfolgen überwiegend in Kooperation mit industriellen Forschungs- und Entwicklungspartnern.