Seminar Mobilkommunikation SS 2001

Der vorliegende Interne Bericht enthält die Beiträge des Seminars Mobilkommunikation vom Sommersemester 2001. Die Themenauswahl kann grob in folgende vier Blöcke gegliedert werden: 1. Protokolle und Konzepte zur Mikromobilitätsunterstützung, die als Erweiterung des Makromobilitätsprotokolls Mobile IP schnelle Handover innerhalb einer Domäne als Ziel haben und den Skalierbarkeitsaspekt von Mobile IP ansprechen. Insbesondere werden die Protokolle Hierarchical Mobile IPv6 und Cellular IP behandelt. 2. IP Routingalgorithmen in mobilen ad-hoc Netzen. In einer Doppelarbeit werden diverse Unicast- und Multicast Routingalgorithmen, in einer weiteren Arbeit diverse Clusteringalgorithmen behandelt. 3. Sicherheits- und Privacy Konzepte. Eine Arbeit widmet sich der Location Privacy in der Mobilkommunikation, während sich eine weitere mit dem Aufbau einer AAA-Infrastruktur in Mobile IP-Netzen befasst. 4. IP in Mobilfunknetzen. In dieser Arbeit geht es um eine IP-basierte UMTS Systemarchitektur

Klausurtagung des Instituts für Telematik. Schloss Dagstuhl, 29. März bis 1. April 2000

Der vorliegende Bericht gibt einen Überblick über aktuelle Forschungsarbeiten des Instituts für Telematik an der Universität Karlsruhe (TH). Das Institut für Telematik ist in einem Teilgebiet der Informatik tätig, welches durch das Zusammenwachsen von Informatik und Kommunikationstechnik zur Telematik geprägt ist. Es gliedert sich in die Forschungsbereiche Telematik, Telecooperation Office (TecO), Cooperation & Management, Hochleistungsnetze und Netzwerkmanagement sowie dezentrale Systeme und Netzdienste. Die Schwerpunkte des Forschungsbereichs "Telematik" (Prof. Dr. Dr. h.c. mult. G. Krüger) liegen in den Bereichen "Dienstgüte", "Mobilkommunikation" und "Verteilte Systeme". Gemeinsames Ziel ist die Integration heterogener Netze (Festnetze und Funknetze), Rechnersysteme (von Workstations bis zu PDAs) und Softwarekomponenten, um damit den Anwendern eine Vielzahl von integrierten Diensten effizient und mit größtmöglicher Qualität zu erbringen. Das "Telecooperation Office" (TecO, Prof. Dr. Dr. h.c. mult. G. Krüger) ist ein Institutsbereich, der in Zusammenarbeit mit der Industrie anwendungsnahe Forschungsthemen der Telematik aufgreift. Im Mittelpunkt steht die innovative Nutzung von Kommunikationsinfrastrukturen mit den Schwerpunkten Softwaretechnik für Web-Anwendungen, neue Formen der Telekooperation sowie tragbare und allgegenwärtige Technologien (Ubiquitous Computing). Die Kernkompetenz des Forschungsbereichs "Cooperation & Management" (Prof. Dr. S. Abeck) liegt im prozessorientierten Netz-, System- und Anwendungsmanagement. Es werden werkzeuggestützte Managementlösungen für Betriebsprozesse entwickelt und in realen Szenarien erprobt. Ein wichtiges Szenario stellt das multimediale Informationssystem "NEXUS" dar, das als Plattform eines europaweit verteilten Lehr- und Lernsystems genutzt wird. Der Forschungsbereich "Hochleistungsnetze & Netzwerkmanagement" (Prof. Dr. W. Juling) befasst sich mit Technologie und Konzepten moderner leistungsfähiger Netzwerke sowie darüber hinaus mit sämtlichen Aspekten des Managements dieser zumeist ausgedehnten Netze. Um eine enge Abstimmung zwischen Forschungsaktivitäten und betrieblicher Praxis zu erzielen, werden insbesondere auch Synergien zwischen Institut und Rechenzentrum angestrebt. Die Arbeiten des Forschungsbereichs "Dezentrale Systeme und Netzdienste" (Prof. Dr. L. Wolf) befassen sich mit der Unterstützung verteilter Multimedia-Systeme, auch unter Berücksichtigung von Komponenten mit drahtlosem Zugang und den dafür geeigneten Architekturen und Infrastrukturen. Dabei werden vor allem Aspekte der Kommunikationssysteme wie Protokollmechanismen, Ressourcenverwaltung und adaptive und heterogene Systeme untersucht

Basissoftware für drahtlose Ad-hoc- und Sensornetze

Mit dem Titel "Basissoftware für selbstorganisierende Infrastrukturen für vernetzte mobile Systeme" vereint das Schwerpunktprogramm 1140 der DFG Forschungsvorhaben zum Thema drahtloser Ad-hoc- und Sensornetze. Durch die Konzeption höherwertiger Dienste für diese aufstrebenden Netztypen leistet das Schwerpunktprogramm einen essentiellen Beitrag zur aktuellen Forschung und erschafft gleichzeitig ein solides Fundament zur Entwicklung zahlreicher Anwendungen

12. Ilmenauer TK-Manager Workshop: Technische Universität Ilmenau, 7 September 2012 ; Tagungsband

Im Februar 1995 veranstaltete das Fachgebiet Kommunikationsnetze erstmalig einen Workshop zu "Branchentypischen Anwendungen in der Informations- und Telekommunikationstechnik". Er diente der Diskussion des Weiterbildungsbedarfs mit Partnern aus der Praxis in Vorbereitung des berufsbegleitenden Weiterbildungsstudienganges „Telekommunikations-Manager“. Dieser, kurz TK-Manager genannte Studiengang wird seit 1996 erfolgreich durchgeführt, hat bereits etwa 100 Absolventen in einen neuen Arbeitsabschnitt entlassen. Seit 1998 findet regelmäßig der „Ilmenauer TK-Manager Workshop statt, an welchem Absolventen des Studienganges mit interessierten Partnern aus anderen Bildungseinrichtungen und der Wirtschaft ihre Erfahrungen austauschen und aktuelle Entwicklungen aus dem Informations- und Kommunikationssektor diskutieren. Das Spektrum der Vorträge umfasst daher Themen aus der Informations- und Kommunikationstechnik über Protokoll- und Dienstaspekte in speziellen Anwendungsbereichen (wie beispielsweise Green Computing, Automotive, Cloud Computing) bis hin zu ökonomischen, personellen oder rechtlichen Fragstellungen mit Bezug zur Telekommunikation. In diesem Jahr führen wir nunmehr den Workshop zum zwölften Mal durch, das dritte Mal innerhalb des Internationalen Wissenschaftlichen Kolloquiums (IWK). Die Beiträge des Workshops und darüber hinaus aktuelle Forschungsthemen des Fachgebiets Kommunikationsnetze, das für den TK-Manager federführend ist, sind in diesem Tagungsband zusammengefasst

Zuverlässige Gruppenkommunikation in mobilen Ad-hoc-Netzen auf Basis eines verzögerungstoleranten Kommunikationsdienstes

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.A reliable network for communication is the basis for a successful organization and coordination of rescue services in case of disasters. Today’s communication technology of the emergency services is based on the digital radio system Terrestrial Trunked Radio (TETRA). TETRA provides no sufficient data rates for multimedia data. In case of destroyed infrastructure it is available only to a limited extent. Therefore in case of disasters, it is necessary to provide communication services based on other network types and further development of protocols. This thesis is concerned with reliable group communication in disaster scenarios. By the frequent lack of infrastructure in such scenarios, Mobile Ad-hoc Networks (MANETs) are used to restore quickly. MANETs build themselves autonomously and are locally limited. As a result, group members belonging to one multicast group could be not directly connected. Therefore, to enable a communication, a group communication protocol was developed using a delay-tolerant communication service (Delay Tolerant Networking (DTN)). This protocol (Reliable Multicast over Delay Tolerant Mobile Ad Hoc Networks (RMDA)) sends group messages with selectable high degree of reliability to the desired group members, while optimizing the buffer required on the DTN nodes

Peer-to-Peer-Systeme für drahtlose Multihop-Netze

Im Bereich der Zugangsnetze werden zukünftig drahtlose Multihop-Erweiterungen des Internets durch mobile Ad-hoc-Netze sowie durch drahtlose vermaschte Netze (sog. Wireless Mesh Networks) Verbreitung finden, da diese Netztechnologien den Datentransfer einfacher und schneller, womöglich auch deutlich kostengünstiger, durchführen können als zellulare Mobilfunknetze

Netzwerkmanagement und Hochleistungskommunikation. Teil XXIV. Seminar SS 2001

This Technical Report includes student papers produced within a seminar of "Network Management and High Performance Communications". For the 24nd time this seminar has attracted a large number of diligent students, proving the broad interest in topics of network management and high performance ommunications. The topics of this report may be coarsely divided into two blocks: One block is devoted to high speed and high performance technology. At first, the concept of modern High Speed Switches and Routers with quality-of-service support is described. Subsequently, Efficient Methods and Algorithms for Routing Table Lookups as well as Classification of IP Packets and multiprotocol Label Switching (MPLS) are presented. A second block deals with various topics such as wireless communications, network management and security. The first article shows advantages of the Policy-based Networks to manage todays networks. Furthermore, Security Extensions of DNS for secure use of the domain name service are examined and presented. The next article describes how to use mobility profiles in mobile ad-hoc networks. Methods for watermarking of multimedia data are discussed in a subsequent article. Moreover, Technical Challenges and Solutions for IP-telephony are also presented, whereby the Stream Control Transmission Protocol is described separately as an approach to achieve a better transport of signaling messages over the Internet. The last article deals with group communication and shows New Approaches for Multicast Routing as well as an overview of some Multicast transport protocols

Adressierung und Semantik von geographischen Nachrichten

In den letzten Jahren haben mobile Computer eine große Verbreitung gefunden. Zur gleichen Zeit wurden Systeme zur Ortsbestimmung (z.B. GPS) auch für normale Anwender verfügbar. Schnell wurde klar, daß eine Kombination dieser beiden Technologien einen deutlichen Mehrwert für die Nutzer bieten kann. Wenn die Information über den aktuellen Aufenthaltsort des Nutzers vorhanden ist, liegt es nahe diese auch für die Kommunikation zu verwenden. Ähnlich wie beim Multicast ist es auch beim sogenannten GeoCast möglich, mehreren Empfängern eine Nachricht zukommen zu lassen. Nur müssen die Empfänger beim GeoCast keiner Gruppe beitreten. Der Sender spezifiziert viel mehr das Zielgebiet der Nachricht, und alle potentiellen Empfänger, die sich in diesem Gebiet befinden, erhalten die Nachricht. Im Bereich GeoCast sind vor allem zwei Bereiche noch nicht intensiv betrachtet worden. Zum einen ist die Frage der Adressierung des Zielgebietes noch offen. Also wie sehen die Adressierungskonzepte aus, mit denen ein Sender das Zielgebiet spezifizieren kann. Die andere Frage die noch nicht sauber betrachtet wurde, ist die Semantik. Welche Semantik hat eine geographische Nachricht. Was sind Alternativen, und warum sind welche Alternativen am sinnvollsten. Diese Fragen sollen in dieser Arbeit näher betrachtet werden

Konzeption und Realisierung eines kontextsensitiven Routingverfahrens

Communication and information services both depend on the individual needs of the users and on the possibilities of the used network techniques. To provide an optimal service level adapted to the user, his context must be considered. Thereby, service access should be carried out as flexibly and independently from the network as possible. Infrastructure networks, due to their topology, cannot give mobile access to such services everywhere. Mobile ad hoc networks are not bound to any infrastructure and are therefore very flexibly applicable. As a result of their dynamic topology, there are special requirements to routing and service discovery compared to conventional networks. Conventional methods usually are neither usable in ad hoc networks, nor suitable in heterogeneous environments. Especially because of the progressive convergence of the networks a network-wide solution is inevitable. This work therefore is concerned with the topics of ad hoc networks as well as routing protocols and procedures which are used for these. Possibilities for service discovery are described and compared. Based on this, an architectural concept is developed, which permits service discovery both in ad hoc networks and in conventional infrastructure networks. Service discovery is combined with a routing protocol especially extended for this purpose. Why this kind of service discovery on network level is advantageous is described and well founded. Principal components of the developed architecture are the so-called context-routers, which support service discovery independently of the address of a service provider. Thus, the user does not need to know such an address. Service discovery is, therefore, depending on the service itself and on the available information about the context of the user. Hence, a service optimally adapted to the user is selected. The concept supports rerouting data messages to an alternative server, if the original server breaks down, and offers the possibility for the provider to control service discovery and communication. A verification of the presented concept is carried out with practical implementations. The demonstrator network developed for this is used for a set of tests to verify the functions and the efficiency of the architecture. The results prove that the concept can meet the requirements. Finally, suggestions for future advancements conclude this dissertation.Das Angebot von Kommunikations- und Informationsdiensten richtet sich einerseits nach den individuellen Bedürfnissen der Nutzer andererseits aber auch nach den Möglichkeiten der verwendeten Netztechniken. Um einen optimal auf den Nutzer angepassten Dienst bereitstellen zu können, muss dessen Kontext berücksichtigt werden. Ein Dienstzugriff soll dabei möglichst flexibel und unabhängig vom Netz erfolgen. Den mobilen Zugriff auf solche Dienste können Infrastrukturnetze, durch ihre Topologie bedingt, nicht überall bedienen. Mobile Ad-hoc-Netze sind dagegen an keine Infrastruktur gebunden und deshalb sehr flexibel einsetzbar. Durch deren dynamische Topologie ergeben sich jedoch gegenüber den herkömmlichen Netzen auch spezielle Anforderungen an die Routen- und Dienstsuche. Konventionelle Verfahren sind hierbei in der Regel weder nutzbar, noch für einen Einsatz in heterogenen Umgebungen geeignet. Gerade mit der fortschreitenden Konvergenz der Netze ist aber eine netzübergreifende Lösung unumgänglich. Die vorliegende Arbeit befasst sich deshalb mit den Themen Ad-hoc-Netze sowie den hierbei eingesetzten Routingprotokollen und -verfahren. Es werden Möglichkeiten zur Dienstsuche erläutert und gegenübergestellt. Mit den Erkenntnissen daraus wird ein Architekturkonzept entwickelt, das die Dienstsuche sowohl in Ad-hoc- als auch in herkömmlichen Infrastrukturnetzen erlaubt. Die Dienstsuche erfolgt dabei in Verbindung mit einem für diesen Zweck erweiterten Routingverfahren. Warum diese Art einer Dienstsuche auf Netzwerkebene vorteilhaft ist, wird erläutert und begründet. Kernstück der entwickelten Architektur bilden die so genannten Kontextrouter, die eine Dienstsuche unabhängig von der Adresse eines Dienstanbieters unterstützen. Auch der Nutzer benötigt keine Kenntnis über eine solche Adresse. Eine Suche erfolgt lediglich über den Dienst und den zur Verfügung stehenden Informationen über den Kontext des Nutzers. Damit wird ein auf den Nutzer optimal angepasster Dienst ausgewählt. Das Konzept unterstützt die Weiterleitung von Daten zu einem alternativen Server, sofern der ursprüngliche Server ausfällt, und bietet Providern die Möglichkeit, steuernd auf die Dienstsuche und -kommunikation einzuwirken. Das Verifizieren des vorgestellten Konzeptes erfolgt auf Basis praktischer Realisierungen. Das dazu aufgebaute Demonstratornetzwerk dient für eine Reihe von Tests zum Nachweis der Funktionen und der Leistungsfähigkeit der Architektur. Die daraus resultierenden Ergebnisse beweisen, dass das Konzept den gestellten Anforderungen genügen kann. Abschließend werden in der Arbeit Vorschläge für zukünftige Weiterentwicklungen unterbreitet