Algoritme maakt mobiele internetverbindingen stabieler

Om toegang te kunnen bieden tot onder andere internet zijn mobiele apparaten verbonden met zendmasten. Indien een gebruiker zich verplaatst schakelt het apparaat over op een andere zendmast om de verbinding in stand te houden. Dit proces wordt ook wel een handover genoemd en is relatief onnauwkeurig, waardoor apparaten vaak onnodig van zendmast wisselen. Een nieuw algoritme van de universiteiten van Antwerpen en Gent voorkomt dit, waardoor het kan helpen de stabiliteit van mobiele internetverbindingen te verbeteren. De onderzoekers hebben ook een technologie ontwikkeld die de gemiddelde mobiele datasnelheid kan verhogen.

Het overschakelen tussen zendmasten gaat snel, maar niet onmerkbaar. Gebruikers verliezen korte tijd verbinding met internet, waarna deze wordt hersteld zodra verbinding is gelegd met de nieuwe zendmast. Het is dan ook van belang dat mobiele apparaten niet onnodig overschakelen tussen zendmasten. Het iMinds-onderzoeksteam van de universiteiten heeft een algoritme ontwikkeld dat dit mogelijk maakt. Het algoritme voorspelt de route van gebruikers, waardoor mobiele apparaten hierop kunnen anticiperen en nauwkeurig kunnen bepalen welke zendmast het langst een stabiele internetverbinding kan verzorgen. Hierdoor hoeft minder vaak te worden geschakeld.

Bewegingen voorspellen

“Binnen het Europese SEMAFOUR-project hebben we een slim algoritme ontwikkeld dat de bewegingen van een mobiele telefoongebruiker voorspelt op basis van een aantal parameters”, aldus Bart Sas, die vanuit de Universiteit Antwerpen verbonden is aan het iMinds-onderzoeksteam. “Door ervan uit te gaan dat gebruikers logische bewegingspatronen volgen via de straten en wegen in een cel, kunnen we op basis van historische gebruikersdata voorspellen hoe gebruikers zich door die cellen gaan bewegen.” Sas voegt hieraan toe: “Op basis van die informatie – en de voorspelling van ons algoritme – gaan we dan bekijken met welke antennes een smartphone zich het beste kan verbinden om korte (belastende en onnodige) handovers te vermijden. Uit simulaties bleek dat we op deze manier het aantal onnodige handovers tot 20% kunnen verminderen.”

Telecomoperators kunnen het algoritme gebruiken om de stabiliteit van de mobiele internetverbindingen die zij bieden te vergroten. Daarnaast kunnen zij ook op kosten besparen door het algoritme te besparen, aangezien handovers extra netwerkcommunicatie en daarmee kosten veroorzaken.

Capaciteit verhogen

Binnen het SEMAFOUR-project hebben de onderzoekers daarnaast gekeken hoe operators de capaciteit van hun 4G-netwerken kunnen verhogen door gebruikers automatisch verbinding te laten maken met de wifi- of 4G-antenne die op dat moment het beste signaal garandeert. “Vandaag is dat een beslissing die door elk toestel autonoom wordt genomen, in functie van persoonlijke instellingen,” zegt prof. dr. Ingrid Moerman, die vanuit de Universiteit Gent aan het iMinds-team is verbonden. “Maar in het kader van SEMAFOUR hebben we nu intelligente technologie kunnen onderzoeken waarmee de verdeling van gebruikers – over mobiele netwerken heen – automatisch kan worden geoptimaliseerd. Op die manier konden we, tijdens testen, de gemiddelde datasnelheid voor gebruikers tot 85% verhogen.”

“Daarnaast vonden we het belangrijk om na te gaan in hoeverre deze technologie ondersteund wordt door, of complementair is met, de huidige standaarden. We wilden ons er immers van verzekeren dat dit ook werkelijk, en op korte termijn, implementeerbaar is,” zegt Pieter Willemen, eveneens vanuit de Universiteit Gent aan het iMinds-team verbonden. “Bovendien werkt de technologie op een gedistribueerde manier: nieuwe (4G- of wifi-) antennes kunnen makkelijk worden toegevoegd. En dat is een groot pluspunt voor operatoren.”