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Mobile ad-hoc Netze

Seminar WS 20/21 (2 SWS, Nr. 041402)

Mobile ad-hoc Netze

Veranstalter: Peter Buchholz

Email: peter.buchholz@cs.tu-dortmund.de

Sprechstunde: Donnerstag 10:00-11.30 und n.V.

Aktuelles

Es sind nur noch einige Themen frei (Liste siehe unten), die noch vergeben werden können.  Die Anmeldefrist endet Ende November (30.11) oder falls alle der unten angegebenen Themen vergeben wurden:

Anmeldung bitte per E-Mail an peter.buchholz@cs.tu-dortmund.de

Inhalt

Die meisten mobilen Systeme nutzen eine vorgegebene Infrastruktur, d.h. das mobile Endgerät (Smartphone, Tablet, Laptop, …) kommuniziert per WLAN oder Mobilfunk mit einer Basisstation, die dann drahtlos oder drahtgebunden mit dem Internet verbunden ist. Dieser Ansatz setzt voraus, dass eine adäquate Infrastruktur vorhanden ist.

Es gibt aber Situationen, bei denen eine Netzinfrastruktur nicht vorhanden ist oder nicht die notwendige Kapazität aufweist. In diesen Fällen kann man Netzwerk aufbauen, indem mobile Endgeräte direkt, also ohne Infrastruktur, miteinander kommunizieren und so praktisch „Ad-Hoc“ miteinander in Verbindung treten. Diese Art von Kommunikation bezeichnet man als Peer-to-Peer Kommunikation, die resultierenden Netze als Mobile Ad-Hoc Netze (MANETs). Eine Ad-Hoc Vernetzung wird heute in vielen Betriebssystemen unterstützt, gleichwohl bringt der Aufbau solcher Netze, insbesondere wenn nicht alle Teilnehmer direkt miteinander kommunizieren können, zahlreiche Probleme mit sich, die erst teilweise verstanden wurden und für die in vielen Fällen noch keine befriedigenden Lösungen existieren.

Im Rahmen des Seminars wollen wir uns mit unterschiedlichen Aspekten der Ad-Hoc Netze beschäftigen und vorhandene Techniken und Algorithmen kennen lernen, sowie heutige und zukünftige Anwendungen solcher Netze untersuchen.  

Literatur

Zur Einführung in das Thema eignen sich folgende Übersichtsartikel und -vorträge:

  • Falko Dressler: A study of self-organization mechanisms in ad hoc and sensor networks. Computer Communications 31 (2008) 3018–3029.
  • David Remondo: Wireless Ad Hoc Networks: An Overview. In: D. Kouvatsos (Ed.): Next Generation Internet, Springer LNCS 5233, pp. 746–766, 2011.
  • Chr. Bettstetter, H. Hartenstein, M. Mauve: Ad Hoc Networking. MoMuC 2003 – Tutorial ‚Ad Hoc Networking‘
  • Webseite der IETF

Das Seminar basiert auf dem folgenden Buch:

Stefano Basagni, Marco Conti, Silvia Giordano, Ivan Stomjmenovic (Eds.): Mobile Ad Hoc Networking - Cutting Edge Directions. 2nd Edition 2013, Wiley IEEE Press.
(das Buch ist in der TU-Bibliothek als ebook vorhanden)

Themen

Die Themen orientieren sich an den Kapiteln des genannten Buches. Die jeweiligen Buchkapitel sind die Basislitertaur, die durch neuere Artikel zum Thema ergänzt werden soll.

  1. Einführung in Mobile Ad Hoc Netze
    (Kapitel Multihop Ad Hoc Networking: The Evolutionary Path)
  2. Basistechnologien und Standards
    (Kapitel Enabling Technologies and Standards for Mobile Multihop Wireless Networking)
  3. Anwendungsbeispiele
    (Kapitel Application Scenarios)
  4. Sicherheitsaspekte in Mobilen Ad Hoc Netzen
    (Kapitel Security in Wireless Ad Hoc Networks)
  5. Architekturen zur Unterstützung der Benutzermobilität
    (Kapitel Architectural Solutions for End-User Mobility)
  6. Experimentelle Analyse und Simulation zur Bewertung von Mobilen Ad Hoc Netzen
    (Kapitel Experimental Work Versus Simulation in the Study)
  7. Optimierung der Ressourcennutzung in Mesh Netzen
    (Kapitel Resource Optimization in Multiradio Multichannel Wireless Mesh Networks)
  8. QoS in Mesh Netzen
    (Kapitel Quality of Service in Mesh Networks)
  9. Anwendungen in verzögerungstoleranten opportunistischen Netzen
    (Kapitel pplications in Delay-Tolerant and Opportunistic Networks)
  10. Mobilitätsmodelle für opportunistische Netze
    (Kapitel Mobility Models in Opportunistic Networks)
  11. Opportunistische Routingalgorithmen
    (Kapitel Opportunistic Routing)
  12. Datenverteilung in opportunistischen Netzen
    (Kapitel Data Dissemination in Opportunistic Networks)
  13. Task-Farming im Crowd-Computing
    (Kapitel Task Farming in Crowd Computing)
  14. Kommunikationsprotokolle für VANETs
    (Kapitel A Taxonomy of Data Communication Protocols for Vehicular)
  15. Mobilitätsmodelle, Topologien und Simulation von VANETs
    (Kapitel Mobility Models, Topology, and Simulations in VANET)
  16. MAC Protokolle für VANETs
    (Kapitel MAC Protocols for VANET)
  17. VANETs auf Basis von Cognitive-Radio
    (Kapitel Cognitive Radio Vehicular Ad Hoc Networks: Design)
  18. Zukünftige Entwicklungen in VANETs
    (Kapitel The Next Paradigm Shift: From Vehicular Networks to Vehicular Clouds)
  19. Sensor-Netze und Energieeffizienz
    (Kapitel Wireless Sensor Networks with Energy Harvesting)
  20. Sensornetze in der Robotik
    (Kapitel Robot-Assisted Wireless Sensor Networks: Recent Applications and Future Challenges)

Die Themen werden nach Eingang der Anmeldung vergeben.

Ausarbeitung & Vortrag

Für eine erfolgreiche Teilnahme am Seminar ist die Teilnahme an allen Vorträgen verpflichtend, ferner ist ein ca. 30minütiger Vortrag zu einem Thema zu halten. Schließlichist eine Ausarbeitung von 10-15 Seiten anzufertigen. Für die Ausarbeitungen soll LaTeX und der lncs style verwendet werden. 

Organisatorisches

Das Seminar findet als Kompaktseminar im Februar 2021 statt. Der endgültige Termin wird in Absprache mit den Teilnehmerinnen und Teilnehmern festgelegt.  In Abhängigkeit von der dann aktuellen Lage wird das Seminar entweder als online-Seminar über ZOOM oder als Präsenzveranstaltung abgehalten.