Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kein Verlass auf Ad hoc Netze - Darmstädter Studie legt Schwächen offen

19.01.2005


Darmstädter Multimedia-Forscher warnen: Effiziente und verlässliche Kommunikation in heutigen Ad hoc Netzen nahezu unmöglich.



Darmstadt. "Eine effiziente und verlässliche Kommunikation in heutigen Ad hoc Netzen ist nahezu unmöglich", sagt Matthias Hollick vom Lehrstuhl Multimedia Kommunikation (KOM) der TU Darmstadt. Unter seiner Leitung hat die Mobile Networking Gruppe des KOM verschiedene Bedrohungsszenarien für Ad hoc Netze simuliert. Unzulänglichkeiten machte sie vor allem bei Protokollen für das "Multihop-Routing" aus. Diese Protokolle sollen sicherstellen, dass Daten über mehrere benachbarte Knoten geleitet werden. So können auch Geräte miteinander kommunizieren, die sich außerhalb der jeweiligen Funkreichweite befinden.

... mehr zu:
»Datenpaket »Mobilfunknetz


Störgrößen einkalkuliert

"Bei den Standardisierungsbemühungen der Internet Engineering Task Force stehen bislang hauptsächlich Kriterien wie Protokoll-Effizienz und Leistungsfähigkeit für statische und dynamische Netztopologien im Vordergrund. Die entworfenen Protokolle gehen dabei jedoch stets von kooperativen Netzknoten aus", so Hollick. Die Darmstädter haben dagegen eigennützige Knoten und "Schwarze Löcher" innerhalb von Ad hoc Netzen in ihre Untersuchung einbezogen. Eigennützige Knoten arbeiten unter der Prämisse, Strom zu sparen. Sie leiten Datenpakete deshalb nur dann weiter, wenn sie selbst Quelle oder Ziel der Kommunikation sind. Bösartige Angreifer, die alle Pakete gezielt anziehen um sie anschließend zu verwerfen, nennt man "Schwarze Löcher". Ohne Rücksicht auf eigene Verluste missbrauchen sie die Protokollmechanismen gezielt, um dem Netz Schaden zuzufügen.

"Schwarze Löcher" schaden besonders

Unter diesen Umständen sinkt die Verlässlichkeit von Ad hoc Netzen rapide. Die Forscher fanden heraus, dass für ein Szenario mit geringer Mobilität in mittleren bis großen Ad hoc Netzen (100 bis 500 Knoten)bereits fünf Prozent eigennützige Knoten einen durchschnittlichen Datenverlust von 20 Prozent hervorrufen können. Noch deutlich gravierender wirken sich nach Darmstädter Erkenntnissen die "Schwarzen Löcher" aus. Schon bei einem Prozent solcher Knoten übersteigt der Verlust 50 Prozent aller Datenpakete für ein vergleichbares Szenario. Die Studie untersuchte außerdem, wie sich die Knotenmobilität sowie ausgewählte Protokolloptimierungen auf die Leistung und Robustheit des Netzes auswirken. "Mit dieser Untersuchung ist es gelungen ein ebenfalls in Darmstadt entwickeltes analytisches Modell zur Vorhersage von Wirkungen fehlverhaltender Knoten zu validieren und zu ergänzen", ordnet KOM-Leiter Prof. Ralf Steinmetz die Forschungsergebnisse in die Arbeit seines Instituts ein. Derzeit arbeite man verstärkt daran, so Ralf Steinmetz, Lösungen für die beschriebenen Probleme zu finden.

Hintergrund Ad hoc Netze

Schon in wenigen Jahren erwarten Kommunikationsexperten Netze, die sich spontan bei Bedarf aus vorhandenen Rechnersystemen formen und, im Gegensatz zu heutigen Mobilfunknetzen, keinerlei feste Netzinfrastruktur benötigen. Anwendungen für diese sogenannten Ad hoc Netze sind beispielsweise die drahtlose Vernetzung persönlicher Multimedia-Geräte oder die Kommunikation von Sensoren und Aktoren in smarten Häusern. Im Gegensatz zu existierenden drahtlosen Kommunikationsnetzen, wie Mobilfunknetzen oder drahtlosen lokalen Netzen, benötigen Ad hoc Netze keine Basisstationen, sondern nutzen die direkte Kommunikation zwischen den Endsystemen. Die einzelnen Teilnehmer (Endknoten) übernehmen gleichzeitig die Rolle des Endsystems und des Routers (Zwischenknoten). Befinden sich zwei Knoten nicht in direkter Funkreichweite, muss ein Kommunikationspfad über andere Knoten aufgebaut werden. Dieses "Multihop-Routing", also das Finden eines Weges sowie das Weiterleiten der Datenpakete über mehrere benachbarte Knoten, ist eine wichtige Basisfunktion in Ad hoc Netzen.

Lars Rosumek | idw
Weitere Informationen:
http://www.kom.tu-darmstadt.de/Research/Dependable
http://www.multimedia-communications.net

Weitere Berichte zu: Datenpaket Mobilfunknetz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Wasserelektrolyse hat Potenzial zur Gigawatt-Industrie
18.09.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht Was ist Asthma – und wenn ja wie viele?
12.09.2018 | Deutsches Zentrum für Lungenforschung e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

Es war eines der entscheidenden Experimente für die Quantenphysik: Wenn Licht auf bestimmte Materialien fällt, werden Elektronen aus der Oberfläche...

Im Focus: Scientists present new observations to understand the phase transition in quantum chromodynamics

The building blocks of matter in our universe were formed in the first 10 microseconds of its existence, according to the currently accepted scientific picture. After the Big Bang about 13.7 billion years ago, matter consisted mainly of quarks and gluons, two types of elementary particles whose interactions are governed by quantum chromodynamics (QCD), the theory of strong interaction. In the early universe, these particles moved (nearly) freely in a quark-gluon plasma.

This is a joint press release of University Muenster and Heidelberg as well as the GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt.

Then, in a phase transition, they combined and formed hadrons, among them the building blocks of atomic nuclei, protons and neutrons. In the current issue of...

Im Focus: Der Truck der Zukunft

Lastkraftwagen (Lkw) sind für den Gütertransport auch in den kommenden Jahrzehnten unverzichtbar. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen der Technischen Universität München (TUM) und ihre Partner haben ein Konzept für den Truck der Zukunft erarbeitet. Dazu zählen die europaweite Zulassung für Lang-Lkw, der Diesel-Hybrid-Antrieb und eine multifunktionale Fahrerkabine.

Laut der Prognose des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur wird der Lkw-Güterverkehr bis 2030 im Vergleich zu 2010 um 39 Prozent steigen....

Im Focus: Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma

Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab. Für Sekundenbruchteile entsteht ein Plasma. Dabei koppeln die Elektronen mit dem Laserlicht und erreichen beinahe Lichtgeschwindigkeit. Beim Herausfliegen aus der Materialprobe ziehen sie die Atomrümpfe (Ionen) hinter sich her. Um diesen komplexen Beschleunigungsprozess experimentell untersuchen zu können, haben Forscher aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Diagnostik für innovative laserbasierte Teilchenbeschleuniger entwickelt. Ihre Ergebnisse erscheinen jetzt in der Fachzeitschrift „Physical Review X“.

„Unser Ziel ist ein ultrakompakter Beschleuniger für die Ionentherapie, also die Krebsbestrahlung mit geladenen Teilchen“, so der Physiker Dr. Thomas Kluge vom...

Im Focus: Bio-Kunststoffe nach Maß

Zusammenarbeit zwischen Chemikern aus Konstanz und Pennsylvania (USA) – gefördert im Programm „Internationale Spitzenforschung“ der Baden-Württemberg-Stiftung

Chemie kann manchmal eine Frage der richtigen Größe sein. Ein Beispiel hierfür sind Bio-Kunststoffe und die pflanzlichen Fettsäuren, aus denen sie hergestellt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungen

Gesundheitstipps und ein virtueller Tauchgang zu Korallenriffen

20.09.2018 | Veranstaltungen

Internationale Experten der Orthopädietechnik tagen in Göttingen

19.09.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bei Depressionen ist Hirnregion zur Stresskontrolle vergrößert

20.09.2018 | Biowissenschaften Chemie

12. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

20.09.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Was Einstein noch nicht wusste

20.09.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics