Mobile Ad-hoc-Netzwerke: Von der Theorie in die Praxis umgesetzt
Mobile Ad-hoc-Netzwerke sind eine Zusammenstellung mobiler Knoten, die kabellos miteinander verbunden sind. Diese Knoten können sich selbstständig in willkürlichen und temporären Netzwerktopologien organisieren, die es Menschen und Geräten ermöglicht, in Gebieten, in denen keine Kommunikationsinfrastruktur existiert, zusammenzuarbeiten. Während die Wi-fi-Technologie allgegenwärtig ist, verwenden Benutzer nur selten Wireless-Adapter des Standards 802.11 im Ad-hoc-Modus. Der Grund hierfür scheint in der Diskrepanz zwischen dem zu liegen, was von den Benutzern als nützlich empfunden wird, und welche technischen Problemstellungen von der Forschung bearbeitet werden. In der Tat konzentriert sich die Forschung hauptsächlich eher auf die Optimierung von Lower-Layer-Protocols in wenig realistischen Anwendungsszenarien. Wenig Aufmerksamkeit wird dagegen der Dienstgüte (QoS, Quality of Service) zuteil, die Ad-hoc-Netzwerke den Endbenutzern in realistischen Szenarien bieten. Ziel des MOBILEMAN-Projekts war es, diese Lücke durch entsprechende Forschungsvorhaben, bei denen theoretische Analysen mit Erfahrungswerten kombiniert werden, die anhand von bestehenden Ad-hoc-Netzwerken gesammelt wurden, zu schließen. Ein wichtiger Aspekt der Forschung war die Durchführung einer umfangreichen Messreihe, da gängige Simulationen und analytische Approximationen zu ungenauen Ergebnissen führen können. Um das Potenzial dieser Technologie verstehen zu können, wurde die Abhängigkeit der Kommunikationsreichweite von unterschiedlichen Parametern analysiert. Spezielles Augenmerk galt hierbei den charakteristischen und entscheidenden Netzwerkeigenschaften wie der maximalen Kommunikationsdistanz zwischen einer kleinen Anzahl von Knoten und den Interaktionen zwischen gleichzeitig sendenden Knoten. Neben den Auswirkungen von Umweltparametern wurde der Einfluss von technologieabhängigen Parametern ebenfalls untersucht. Messungen bei unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit und Datenübertragungsraten wurden herangezogen, um Empfehlungen zu überarbeiten, die in Handbüchern über Computernetzwerke gemacht werden, und um ein genaueres Kanalmodell für Wireless-Adapter des Standards 802.11 zu definieren. Durch Anwendung eines realistischeren Kanalmodells war die Behandlung bekannter versteckter und offener Probleme machbar. Eine Vielzahl von Erweiterungen zum Media Access Control (MAC) des Standards 802.11 wurde untersucht, um Abhilfe für die fehlende Koordination zwischen den Knoten zu schaffen. Diese Modifikationen behandelten zudem das Problem der ungleichen Zuweisung von Kanalressourcen an einzelne Knoten. Die Hardware/Software-Platform, die für Versuche der Implementierung einer erweiterten 802.11 MAC-Card in realistischen Szenarien entwickelt wurde, ebnete gleichzeitig den Weg für eine Vielzahl neuer Forschungsrichtungen. Diese sind beispielsweise die Entwicklung von gemeinsam genutzten Speicherkomponenten, wodurch der Austausch von Netzwerkinformationen für alle Netzwerkschichten, auch für die Routing-Schicht und die Transportschicht, ermöglicht wird.
