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Nach Naturkatastrophen, wie beispielsweise Erdbeben, Wirbelstürmen, Flutwellen oder auch nach durch den Menschen verursachten Katastrophen wie Terroranschlägen oder Unfällen, ist es sehr wichtig die Ersthelfer zu organisieren. Hierfür ist eine Kommunikationsinfrastruktur, welche zum Beispiel Basisstationen für Mobilfunknetze enthält, von entscheidender Bedeutung. Diese Infrastruktur kann durch die Katastrophe jedoch schwer beeinträchtigt oder vollkommen zerstört sein. Heutzutage sind Ersthelfer als auch Opfer üblicherweise mit leistungsfähigen mobilen Endgeräten, wie Smartphones oder Notebooks, ausgerüstet. Diese mobilen Endgeräte, welche über eine Vielzahl von Netzzugangstechnologien verfügen, können zu einem sogenannten Ad-hoc-Netzwerk zusammengeschlossen werden und bilden anschließend eine infrastrukturlose Kommunikationsbasis. Die Leistungsfähigkeit von kabellosen Ad-hoc-Netzwerken ist dabei stark von der Anzahl bekannter Verbindungen im Netz abhängig. Diese Verbindungen, auch Routen genannt, werden durch das verwendete Routingprotokoll gesucht und ständig aktualisiert. Hierzu stehen verschiedenartige Routingprotokolle zur Verfügung, welche Topologieinformationen zwischen den einzelnen Knoten eines Netzwerks austauschen. Für kabellose Ad-hoc-Netzwerke sind hierfür zahlreiche Routingprotokolle verfügbar, jedoch sind diese bereits existierenden Protokolle nur eingeschränkt für hochdynamische mobile Ad-hoc-Netzwerke geeignet. Dies liegt darin begründet, dass sie nicht in der Lage sind, sich an große Änderungen im Netzwerk anzupassen. In Katastrophenszenarien können allerdings hochdynamische Netzwerke vorkommen, in welchen beispielsweise die Größe des Netzes zwischen einigen wenigen und einigen hundert Knoten schwankt oder sich die Knotengeschwindigkeit von statischen bis hin zu hochmobilen Knoten verändert. Die vorliegende Arbeit präsentiert einen adaptiven Ansatz, welcher in der Lage ist, die gegebenen Parameter des Netzwerks in einer dezentralen Weise zu ermitteln und anschließend das verwendete Routingprotokoll während der Laufzeit zu wechseln, um somit das Routing sehr flexibel an die Gegebenheiten des Netzwerks anzupassen.

Ein zuverlässiges Netz für die Kommunikation ist die Basis für eine erfolgreiche Organisation und Koordination von Rettungskräften in Katastrophenfällen. Die heutige Kommunikationstechnik der Rettungskräfte basiert auf dem digitalen Funksystem Terrestrial Trunked Radio (TETRA). TETRA bietet keine ausreichende Datenrate für Multimediadaten und ist bei zerstörter Infrastruktur nur eingeschränkt nutzbar. Deshalb ist es notwendig die Kommunikation in Katastrophenfällen auf anderen Netztypen aufzubauen und Protokolle weiterzuentwickeln. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der zuverlässigen Gruppenkommunikation in Katastrophenfällen. Durch die oft fehlende Infrastruktur in solchen Szenarien, werden Mobile Ad-hoc Networks (MANETs) verwendet, um eine Kommunikation kurzfristig wieder herzustellen. MANETs bilden sich selbständig und sind in ihrer Reichweite eingeschränkt. Das kann dazu führen, dass mehrere zu einer Kommunikationsgruppe gehörende Kommunikationspartner nicht direkt miteinander verbunden sind. Um trotzdem eine Kommunikation zu ermöglichen, wurde unter Nutzung eines verzögerungstoleranten Kommunikationsdienstes (Delay Tolerant Networking (DTN)) ein Gruppenkommunikationsprotokoll entwickelt. Dieses Protokoll (Reliable Multicast over Delay Tolerant Mobile Ad Hoc Networks (RMDA)) übermittelt Gruppennachrichten mit einer hohen wählbaren Zuverlässigkeit an die gewünschten Gruppenmitglieder unter Optimierung des Speicherplatzbedarfs der DTN-Knoten.