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Verzögerungs- und unterbrechungstolerante Netzwerke (DTN) sind in den letzten Jahren zu einem vielversprechenden Forschungszweig geworden. In diesen Netzwerken wird Knotenmobilität nicht als Ausnahme oder als nachteilig empfunden, sondern als notwendige Voraussetzung für Datenaustausch zwischen Netzwerkknoten, insbesondere dann, wenn die Mobilität einzelner Knoten direkt gesteuert werden kann, wie es z.B. bei unbemannten Flugzeugen der Fall ist. Diese Eigenschaft ermöglicht in Verbindung mit drahtloser Kommunikation eine gezielte Veränderung der Netzwerktopologie entsprechend des Kommunikationsaufkommens anstatt die Daten über eine ineffiziente Netzwerktopologie schicken zu wollen. Spezielle DTN Protokolle erlauben eine Datenübertragung im Netzwerk selbst unter widrigen Umständen, wie z.B. bei sehr langen Verzögerungen oder sporadischem Kontakt zwischen Netzwerkknoten. Daher kann man neue Kommunikationsmodi definieren, die zwei bestimmte Knoten mit einem Link oder mehrere Knoten im ganzen Netzwerk miteinander verbinden können. Diese Dissertation beschreibt diese neuen Modi, genauer Relaying und Ferrying, optimiert deren Funktionsweise und zeigt, welche Performancesteigerung gegenüber einer direkten drahtlosen Verbindung erzielt werden kann. Es existiert eine Beziehung zwischen den Modi Direkt, Relay und Ferrying in dem Sinne, dass es immer einen Modus gibt, der die beste Performance in einer bestimmten Umgebung aufweist. Der Einsatz der Modi wird von den Umgebungsparametern wie z.B. der Distanz zwischen Knoten, dem Dämpfungsfaktor des drahtlosen Mediums oder allgemeinen Funkparametern beeinflusst. Hierbei kann man eine Steigerung der Netzwerkperformance durch den Einsatz von steuerbaren mobilen Helferknoten erreichen. In zwei von uns betrachteten Relaying Modi, genauer Single und Parallel Relaying, kann die Anzahl der Relais und deren Position bestimmt werden, so dass der Datendurchsatz und die Verzögerung auf einem Link optimiert werden können. Auch der Ferrying Modus bietet durch zwei Strategien die Möglichkeit, die Performance auf einem Link zu erhöhen. Jedoch liegt die eigentliche Stärke des physikalischen Transportes von Datenpaketen darin, mehrere Netzwerkknoten auch dann miteinander verbinden zu können, wenn sie durch sehr lange Strecken oder widrige Umgebungsinterferenz voneinander getrennt sind. Da jedoch die Bewegung einer Ferry im Gegensatz zur schnellen drahtlosen Datenkommunikation sehr langsam ist, spielt die gezielte Planung der Ferry Route eine sehr grosse Rolle. Wir stellen zwei neue Ferry Routen-Planungsalgorithmen vor, welche die durchschnittliche Paketverzögerung minimieren. Speziell durch die Methode des Lernens durch Verstärkung (Reinforcement Learning) kann man Ferry Routen erzeugen, die eine signifikante Verringerung der Paketverzögerung erreichen. Als eine Anwendung des Ferrying Kommunikationsmodus entwerfen und implementieren wir eine Referenzarchitektur für die zuverlässige Datenerfassung in weiträumigen Sensornetzwerken. Dieses System ermöglicht die Übertragung von Sensordaten über sporadisch unterbrochene Netzwerke zu mehreren Erfassungspunkten. Experimente zeigen die korrekte Funktionsweise einer prototypischen Implementierung der Architektur.

Sowohl individuelle Bedürfnisse der Nutzer als auch technische Rahmenbedingung beeinflussen das Angebot von Kommunikations- und Informationsdiensten. Um für jeden Nutzer einen optimal angepassten Dienst bereitstellen zu können, muss dessen Kontext berücksichtigt werden. Ziel dabei ist es, die Dienstnutzung möglichst flexibel und unabhängig zu gestalten. Mobile Ad-Hoc-Netze bieten aufgrund ihrer flexiblen Topologie große Vorteile gegenüber herkömmlichen Infrastrukturnetzwerken. Das Ad-hoc On-demand Distance Vector-Routingprotokoll (AODV) ermöglicht die Verwaltung dynamischer Topologien in Ad-Hoc-Netzen. Daneben bietet das Protokoll vielseitige Möglichkeiten, durch geringfügige Anpassungen zusätzliche Informationen zu übermitteln. Auf der Grundlage von einigen AODV-Protokollergänzungen ist es gelungen, kontextsensitive Dienste zu suchen bzw. zu nutzen. In einer Demonstratorumgebung wurden die theoretischen Konzepte in der Praxis erprobt. Der vorliegende Artikel befasst sich mit Konzepten und deren Implementierung einer Client-Middleware zur Unterstützung kontextsensitiver Dienstnutzung.

Voice over Internet Protocol (VoIP) - Telefonieren über Internet - gewinnt immer mehr an Beliebtheit. VoIP ist eine neue Technologie mit einigen Kinderkrankheiten. Einige von denen sind mir Besonderheiten der Netzwerktopologie verbunden, wie der Einsatz von Firewalls und Network Address Translator (NAT). Dieser Artikel beschäftigt sich mit Problemen von SIP-basierterer VoIP. Session Initiation Protocol (SIP) ist heutzutage das meist benutzte Protokoll für VoIP. Leider, eine VoIP-Kommunikation kann nicht zustande kommen, wenn ein von VoIP-Telefonen sich hinter einem NAT oder einem eingeschränkten Firewall befindet. Jedes VoIP-Telefonat schließt drei zufällig gewählte UDP-Ports ein, die auf dem Firewall frei geschaltet sein müssen. Das ist aber wegen Sicherheitsbedenken nicht immer möglich. In diesem Artikel wird eine Software mit Namen "SIP-RTP-Proxy" (SRP) präsentiert, die diese oben beschrieben Probleme löst. SRP arbeitet wie ein "Session Border Controller" (SBC). SRP nimmt entgegen und leitet weiter SIP-Packete und RTP/RTCP-Ströme. Eine Besonderheit von dieser Lösung ist die Möglichkeit, SRP in einem privaten Netz zu platzieren. Wobei bei anderen Lösungen muss die entsprechende Software entweder direkt auf einem NAT-Gateway oder im öffentlichen Internet sich befinden. - Das Ziel dieses Projektes war die Implementierung einer universalen Lösung zur NAT- und Firewall-Problemen für VoIP, die in kleinen Unternehmen und in privaten Hausnetzen Ihre Verwendung finden kann. SRP kann auf verschiedenen Betriebsystemen installiert werden und erfordert keine Änderungen an den VoIP-Telefonen oder an TK-Anlagen.