Studentische Arbeiten am Fachgebiet Kommunikationsnetze

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Created on: Wed, 27 Mar 2024 23:01:31 +0100 in 0.0730 sec


Tarikere Devendrappa, Mahalakshmi;
Evaluation of variable control channel interval with multichannel coordination MAC protocol for vehicular ad-hoc networks. - 68 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Fahrzeug-Ad-hoc-Netzwerke (VANETs) hat zweifellos Aufmerksamkeit der Einrichtungen von Automobil und Vernetzung gefangen. Mit ihren großen Echtzeit-Bereitstellungen können wir eine voraussehen sicheren und komfortablen Reiseerlebnis. IEEE WAVE Standards regeln die Netzwerk Protokollstapel, die für eine reibungslose Kommunikation zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur. IEEE 802.11p definiert MAC-Schicht, die für dynamische Netzwerke zugeschnitten ist wie VANETs. Es arbeitet auf mehreren Frequenzkanälen: einen Steuerkanal und mehrere Service-Kanäle. Effiziente Nutzung dieser Funkressourcen ist eine Herausforderung. IEEE 1609.4 stellt Leitlinien für Mehrkanalbetrieb und Koordination. Viele Mehrkanal MAC-Systeme in der Literatur vorgeschlagen, haben sich die Mühe gemacht zu verbessern die Standard WAVE-MAC. Variable Control Channel Intervall mit Mehrkanal Koordination MAC (VCIMAC) ist eine solche Aussage, Catering-Anforderungen an nicht-sicherheits Anwendungen. In dieser Masterarbeit wird VCIMAC umgesetzt und für den Notfall bewertet Voice over IP (VoIP) Call-Szenario. Das Hauptziel ist es, den Effekt der Variation der zu studieren Kanalintervalle auf die Anwendungsleistung im Vergleich zu festgelegten Intervallen. VoIP ist eine Verzögerung sensitive Real-time IP-Einsatz, bietet ein hart szenario zu testen. VCIMAC und notwendigen Komponenten implementiert INET und Veins-Frameworks auf OMNeT ++. VANET szcenarian mit single hop Fahrzeug notden werden verwendet, um zu testen VCI MAC und WAVE MAC. Die Analyse der simulierten Ergebnisse zeigen eine erhöhten Durchsatz aufgrund VCI MAC im Vergleich zu Standard-WAVE MAC. Endlich sind ein Kanal Verhandlungen und Verfahren zur Qualitätskontrolle vorgeschlagen Multi Channel MAC zu verbessern.



Aguirre, Ariel;
Global dynamic index as a mobility solution. - 73 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Die vorliegende Masterarbeit präsentiert und bewertet einen Ansatz zur Unterstützung mobiler Teilnehmer, der insbesondere die Adressierungsproblematik behandelt. Diese entsteht, weil ein Endgerät, das sich vom Abdeckungsbereich eines Netzes in ein anderes Netz bewegt, dort eine andere IP-Adresse zugewiesen bekommt. Hauptaugenmerk der Arbeit liegt auf der Verbindungsübergabe (Handover) unter Berücksichtigung der IP-Adressvergabe und den dabei entstehenden Auswirkungen auf laufende Kommunikationsvorgänge. Die vorgestellte Lösung mit der Bezeichnung \mymacro{Dynamic Index NAT} (DINAT) sieht einen \mymacro{Network Address Translation} (NAT) Server vor, der global im Internet erreichbar ist und die sich ändernde IP-Adresse des mobilen Endgeräts gegenüber den aktuellen Kommunikationspartnern verbirgt. Simulationsergebnisse belegen, dass der DINAT-Ansatz kürzere Verbindungsübergaben und Ende-zu-Ende-Verzögerungen sowie kleinere Paketverlustraten erreichen kann als das standardisierte Mobile IPv6.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/848464982aguir.txt
Jamil, Khurram;
Identification mechanism for mobile phones in Vehicle to Pedestrian (V2P) systems. - 65 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Das Ziel dieser Projektarbeit ist das, einen Mechanismus für die Handyidentifikation in den Fahrzeugnetzwerken insbesondere im Hinblick auf die Fahrzeug-nach-Fußgängersysteme (V2P) zu entwickeln. Der erste Hauptzweck ist das, den WAVE-Standard und die Differenzierungsmechanismen für die Fußgängerbasierte Geräte zu untersuchen. Der Schlüsselbegriff muss sein, dass der zwischen verschiedenen Einheiten unterscheiden kann. Die vorgeschlagene Lösung muss einen genormten Protokollbasierten Mechanismus folgen. Darüber hinaus wird die Rolle der MAC / Netzwerkschicht und OSI-Modell in Allgemeinen unter die Lupe genommen. Jede neue Lösung muss allerdings unnötige Verzögerung bei der Übertragung und Empfang nicht berücksichtigen. Außerdem werden die generalisierte Szenarios für die Einrichtung solcher Systeme herausgestellt. Die Durchführung in der Simulationsplattform wird diskutiert, um die Wahrscheinlichkeit der Lösung vorzuführen. Die erste zwei Kapitel der Arbeit befassen sich mit der Einführung und Grundtheorie. Das dritte Kapitel dahingegen wird das neue Konzept für den Identifikationsmechanismus einführen. Das folgende Kapitel wird die Entwicklung der Simulationsplattform und Ergebnisse herausstellen. Das letzte Kapitel wird mit der zukünftigen Möglichkeit befassen. Ein neues Konzept hat für das Handyidentifikation vorgeschlagen. Außerdem haben zwei Anwendungsszenarien des Konzepts unter dem Aspekt der Kanalauswahl und Verwaltung von Physikal layer diskutiert. Ein Szenario hat in Bezug auf die Simulationsplattform ausgearbeitet. Die Wahrscheinlichkeit der vorgeschlagenen Lösung hat auch ebenso diskutiert.



Zenker, Philipp;
Evaluation von Mesh-Netzen basierend auf Bluetooth-Low Energy (BLE). - 84 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2016

In unserer modernen Welt ist ein starker Trend zu Konnektivität und Automatisierung in Heim und Alltag zu beobachten. Die Vernetzung von Sensorik und Steuerung in der stetig ansteigenden Anzahl an Elektronikgeräten in unserem Umfeld ist keine triviale Aufgabe und beschäftigt die Industrie bereits seit Jahren. Ein neues Augenmerk auf die Verwendung einer Vielzahl von sparsamen Funkgeräten im Nahbereich hatte zur Folge, dass der Einsatz von Mesh-Netzwerken zunehmend erwünscht wird. Diese Arbeit untersucht die Eignung der relativ jungen Funktechnologie Bluetooth Low Energy (Bluetooth Smart) für den Einsatz in solchen mesh-verbundenen Netzen. Dazu werden mittels einer Demonstratoranwendung verschiedene Messungen zur Übertragungsstabilität durchgeführt. Um die Eignung in größeren Netzwerken zu untersuchen, werden anschließend verschiedene Situationen simuliert. Anhand dieser Ergebnisse wird Bluetooth Mesh anwendungsbezogenen mit verschiedenen alternativen Funktechnologien verglichen.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/847836193zenke.txt
Srivatsa Raghavendra, Vyshak;
Implementation and automation of network monitoring in virtualized IP multimedia subsystem. - 79 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Network Function Virtualization und Software Dened Networking sind zwei wichtige Trends in der Telekommunikation und IT Branche in den letzten Jahren. Neben den wesentlichen Vorteilen in den Bereichen Ressourcen-Verwaltung und Ressourcenauslastung die NFV/SDN bieten, bringen die Technologien auch neue Herausforderungen in dem Bereich Überwachung. Diese Arbeit fokussiert sich auf zwei Themenschwerpunkte. Erstens die Erstellung einer neuen Herangehensweise um einfach und effizient Lösung für die Überwachung der neuen Technologien implementieren zu können und zweitens die Automatisierung der selbst-organisierenden Überwachungslösung, die sich der Dynamik der virtuellen Applikation, die sie überwacht, anpassen kann. Alle Bereiche der selbst-Organisation wie selbst-Konguration, selbst-Optimierung und selbst-Heilung werden dabei in Betracht gezogen. Eine ausführliche Recherche wurde durchgeführt um alle möglichen Optionen und Lösungen zu evaluieren und die beste Lösung "Distributed network monitoring or agent based network monitoring" wurde implementiert. Weiterhin wurden mehrere Architekturansätze für verteilte Überwachungsagenten entwickelt und in einem virtualisierten IPMultimediaSubsystem(vIMS) auf Performanz getestet. Schlussendlich, um manuelle Eingriffe zu vermeiden, wurde die Installation und Konguration der gesamten Überwachungslösung einschließlich der Applikation automatisiert. Obwohl das ausgewählte Konzept generisch und grundsätzlich unabhängig von der virtualisierten Applikation ist, wurden die Lösung(en) überwiegend für IMS implementiert und automatisiert. IMS ist eine Architektur, entworfen von der 3GPP (3rd Generation Partnership Project), um Ende zu Ende IP Verbindungen als Alternative zu der traditionellen leitungsvermittelten Übertragung in Netzen anzubieten. Open source IP Multimedia Subsystem - Project Clearwater wurde als eine Testumgebung verwendet, um unsere Konzepte und Herangehensweisen praktisch untersuchen und verifizieren zu können.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/847828417sriva.txt
Othman, Ahmad;
Collision avoidance and performance improvement using dynamic power control in VANETs. - 74 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2015

Ein Vehicular Ad-Hoc Network (VANET) ist ein Netzwerk, das es ermöglicht, ein Informationsaustausch zwischen den Fahrzeugen und der Umgebung zu realisieren. Dabei wird die allgemeine Effizienz und Sicherheit des Verkehrssystems gesteigert. Die Überlastung des Steuerkanales, auf welchem die sicherheitsrelevanten Nachrichten und die steuerungsrelevanten Informationen in dem ganzen Netzwerk übertragen werden, ist eine große Herausforderung im VANET- Forschungsbereich. Eine Überlastung des Steuerkanals führt zu einer Verschlechterung der VANET-Leistung. Neben der Überlastung des Steuerkanals, die bei der Verwendung einer festen Sendeleistung während der Übertragung von sicherheitsrelevanten Nachrichten in einem VANET auftreten kann, entstehen zusätzliche Einschränkungen für die Konnektivität im Netzwerk. In dieser Arbeit wird ein Verfahren für die Leistungssteigerung eines VANETes durch die dynamische Anpassung der Sendeleistung vorgestellt. Der Algorithmus für die Anpassung der Sendeleistung beim genannten Verfahren berücksichtigt, neben den aktuellen Bedingungen des Netzwerkes und der aktuellen Verkehrsdichte, die extremen Mobilitätsszenarien und die Funktionalität der sicherheitsrelevanten Anwendungen in dem VANET. Die Anwendung dieses Verfahrens zeigt die positive Auswirkung der Anpassung der Sendeleistung auf die Leistung des VANETes im Vergleich zur Verwendung einer festen Sendeleistung. Daraus resultiert eine Verbesserung der Konnektivität, lokalen Rezeptionsrate der Pakete im Netzwerk und Funktionalität der sicherheitsrelevanten Anwendungen.



Gowra Ravindra, Ashish;
Evaluation of routing protocols for DSRC. - 84 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2015

Aktuelle Forschungen mit dem Schwerpunkt auf Fahrzeugkommunikation, decken verschiedene Bereiche von Sicherheitsanwendungen bis hin zu Infotainment- und nicht Sicherheitsanwendungen ab. In dieser Arbeit werden Möglichkeiten zur Kommunikation innerhalb eines Fahrzeugnetzwerkes genauer untersucht, wo herkömmliche Kommunikationswege, wie beispielsweise Mobilfunknetze, nur eingeschränkt zur Verfügung stehen. Im speziellen wird der Fokus auf das Einrichten einer Notfall VoIP Verbindung zwischen Fahrzeugen in einem hochmobilen, realen Verkehrsszenario gelegt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherheitsanwendungen, wo nur Fahrzeuge in geringer Entfernung gewarnt werden, ist eine VoIP Verbindung für einen speziellen Empfänger ausgelegt, welcher sich sowohl innerhalb, als auch außerhalb der Reichweite des übertragenden Fahrzeuges liegen kann. Den verwendeten Routing-Protokollen kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, um die benötigten Verbindungen möglichst effizient herzustellen. Daher sind ausführliche Untersuchungen der VoIP Verbindungen auf deren Leistungsfähigkeit von Nöten, ehe ein finales Routing-Protokoll festgelegt wird. In dieser Arbeit die Leistungskennzahlen von VoIP Verbindungen in einem DSRC/WAVE Netzwerk, mit verschiedenen Routing-Protokollen wie AODV, DYMO, OLSR und GPSR, untereinander verglichen. Als Simulationsumgebung wurde auf OMNeT++(Veins) und SUMO zurückgegriffen, welche sich besonders zum darstellen realer Probleme eignen. Des Weiteren verifizieren wir die Leistungen für verschiedene Mobilitätszenarien, wie etwa eine hohe Verkehrsdichte, unterschiedliche Zahlen aktiver VoIP Verbindungen, die Anzahl verwendeter Zwischenknoten und die Anzahl aller Fahrzeuge im Netzwerk. Zeitverzögerung, Bildverluste, MoS, Flimmern gehören zu den untersuchten Parametern. Auf den Simulationsergebnissen aufbauend, wird abschließend eine detaillierte, vergleichende Studie über die verschiedenen Routing-Protokolle ausgearbeitet.



Brychcy, Alexander;
Evaluation von Ad-hoc-fähigen Funklösungen für Demonstratoren im Innen- und Außenbereich. - 160 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2015

Viele der im täglichen Leben verwendeten drahtlosen Kommunikationsnetze basieren auf einem Infrastrukturansatz. Mobile Knoten buchen sich an fest positionierten Basisstationen ein. Fallen diese durch Umwelteinflüsse aus, so kommt die Kommunikation zum erliegen. Um für Such- und Rettungskräfte in solchen Szenarien ein funktionierendes Kommunikationsnetz aufzubauen, kommen "mobile ad-hoc networks" (MANET) zum Einsatz. Um Forschungen an solchen Netzen nicht nur in Computersimulationen durchzuführen, werden reale Testplattformen benötigt. Diese Arbeit gibt unter anderem einen Überblick über bestehende Plattformen. Die dort verwendeten Funkstandards (u.a. IEEE 802.11, IEEE 802.15.4 \& Bluetooth) werden mit weiteren Ad-Hoc-fähigen Systemen verglichen. Ziel der Arbeit ist das Entwickeln einer eigenen modularen Testplattform auf Basis des Raspberry Pi. Hierfür wurden am Markt erhältliche Module auf ihre Eignung untersucht. Zur Umsetzung wurde mit dem "Mesh HAT" eine Zusatzplatine entwickelt, die mehrere Funklösungen integriert. Die nötigen Konfigurationsschritte und Erweiterungsmöglichkeiten werden ausführlich dargestellt. In Messungen werden Merkmale (Datenrate, Reichweite) der Schnittstellen charakterisiert und möglichen Einsatzszenarien zugeordnet.



Müller, Paul;
Analyse von Kontakten in delaytoleranten Netzen mittels dynamischer Graphen. - 63 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2015

{Delay- and Disruption-Tolerant Networking} stellt eine verhältnismäßig junges Forschungsgebiet dar, dessen Ziel es ist Netzwerktechnologien für stark heterogene Netze mit häufigen Verbindungsabbrüchen zu entwickeln. Anwendung finden diese zum Beispiel in verschiedenen Notfallszenarien, in denen die bestehende Infrastruktur beschädigt oder inkompatibel zu den Geräten der Einsatzleute ist. Ziel dieser Arbeit ist die Erzeugung von dynamischen Graphen aus Kontaktinformationen, die dem \emph{ONE}-Netzwerksimulator entstammen. Die dazugehörigen Simulationsdaten entstammen typischen Szenarien, in denen DTN - Ansätze eingesetzt werden könnten.. Es werden Konzepte zur Erzeugung der Graphen sowie die Implementierung eines Werkzeuges zur Automatisierung des Prozesses diskutiert. Abschließend wird eine Analyse gegebener Kontaktinformationen durchgeführt, um das Werkzeug zu bewerten.



Gumpricht, David;
Konzeption eines Demonstrators für Delay-tolerante Netzwerke. - 60 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2015

Die rasant ansteigende Zahl von Kommunikationsnetzen und Szenarien, in denen keine kontinuierliche Verbindung aller Knoten, wie z. B. im Internet gewährleistet werden kann, zwang die Wissenschaft zu neuen Überlegungen, um die speziellen Anforderungen einer asynchronen Kommunikation in diesen Topologien zu erfüllen. Voraussetzung war es unter anderem, Nachrichten über große Distanzen zu übertragen, ohne zu wissen, wann eine Verbindung der beteiligen Knoten zu Stande kommt. Mobile Ad-hoc-Netzwerke stellen eine große Herausforderung dar, weshalb die neue Protokollarchitektur Delay Tolerant Networking (DTN) entwickelt und standardisiert wurde. Heute existieren viele Implementierungen und Erweiterungen des Protokolls, vor allem im Bereich Routing-Algorithmen, und es werden regelmäßig neue Ansätze ausgearbeitet und in Projekten umgesetzt. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Analyse bestehender Referenzimplementierungen von DTNs sowie deren Einsatzfähigkeit für einen Demonstrator auf eingebetteten Systemen. Es werden ein Konzept und ein Szenario ausgearbeitet und anschließend die Realisierung auf Raspberry Pis vorgestellt. Dabei wird auf die notwendige, eigens entwickelte Software für die Umsetzung detailliert eingegangen, welche Voraussetzung dafür ist, dass das ausgearbeitet Konzept auf der Hardware in Kombination mit DTN verwendet werden kann. Anschließend wird ein Routingverfahren der ausgewählten Referenzimplementierung in einem Versuchsaufbau validiert und abschließend mit den Ergebnissen der Simulation verglichen und entsprechend bewertet.