Project Details
Projekt
Kooperative schichtübergreifende Überlastkontrolle für mobile Ad-Hoc Netzwerke
Applicant
Professor Dr. Martin Mauve
Subject Area
Computer Architecture, Embedded and Massively Parallel Systems
Term
from 2004 to 2009
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5436340
In sogenannten Ad-Hoc Netzwerken sind mobile Endgeräte für das Weiterleiten von Nachrichten von einem Sender zu einem oder mehreren Empfängern verantwortlich. Beispiele für Einsatzfelder dieser selbstorganisierenden mobilen Netzwerke sind die Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation, der spontane Nachrichtenaustausch in Lerngruppen und die Realisierung von Zugangsnetzen zur Anbindung von Benutzern an die bestehende Kommunikationsinfrastruktur. In einem Ad-Hoc Netzwerk müssen sich alle Endgeräte in Funkreichweite die Kapazität des Spektrums zur Datenübertragung teilen. Dabei verwendet jedes Endgerät einen (meist großen) Teil dieser Kapazität für das Weiterleiten fremder Nachrichten. Als Folge sind mobile Ad-Hoc Netzwerke sehr viel stärker von Überlastsituationen bedroht als dies bereits in herkömmlichen Netzwerken der Fall ist. Es ist bekannt, dass schon ein einzelner Sender unabsichtlich oder mit Vorsatz in einem solchen Netzwerk einen Zusammenbruch durch Überlastung verursachen kann. Erste Lösungsvorschläge für dieses Problem beruhen auf den aus dem Internet bekannten Vorgehensweisen: Sie passen entweder direkt die Überlastkontrolle von TCP an mobile Ad-Hoc Netzwerke an oder verwenden eigenständige Mechanismen zur Überlastkontrolle auf Ebene der Transportschicht. Im Rahmen des beantragten Projektes schlagen wir vor, einen fundamental anderen Weg zu wählen. Um die Kapazität eines Ad-Hoc Netzwerkes besser ausnutzen zu können, als dies mit existierenden Ansätzen möglich ist, sollen erstmalig die eigentlichen Vorteile der Selbstorganisation für den Schutz eines Ad-Hoc Netzwerkes vor Überlastung eingesetzt werden werden. Dies erlaubt die Koordination der betroffenen Knoten, um geeignet auf Überlastsituationen zu reagieren. Zusätzlich befinden sich in Ad-Hoc Netzwerken alle Schichten der Kommunikation vollständig in Endsystemen und nicht unzugreifbar im Inneren eines bestehenden Netzwerkes. Es ist daher möglich, alle Schichten der Kommunikation koordiniert in einen Mechanismus zur Überlastkontrolle mit einzubeziehen. Die beiden entscheidenden Vorteile eines kooperativen und schichtübergreifenden Ansatzes sind: - Eine verbesserte Ausnutzung der - in mobilen Ad-Hoc Netzwerken sehr geringen - Bandbreite durch das Verwenden von zusätzlichen Informationen und von kooperativen Mechanismen. - Die Unterstützung heterogener Kommunikationsarten (z.B. Geocast, Unicast, partielles Fluten, Multicast), wie sie in vielen Andwendungen für mobile Ad-Hoc Netzwerke benötigt werden. Das Ziel des beantragten Projektes sind Entwurf, Implementierung und Evaluation von CXCC (Cooperative Crosslayer Congestion Control) als eine Middleware welche dieses Konzept umsetzt und trotz der schichtübergreifenden Vorgehensweise einfach in unterschiedlichen mobilen Ad-Hoc Netzwerken eingesetzt werden kann.
DFG Programme
Priority Programmes
