Fraunhofer-Gesellschaft

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Lokalisierung in mobilen Ad-hoc-Netzen ohne zusätzliche Infrastruktur

Entfernungsschätzungen und Topologiebestimmung
 
: Appel, Stefan; Ebinger, Peter

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Saarbrücken: VDM Verlag Müller, 2008, 148 pp.
Zugl.: Darmstadt, TU, Bachelor Thesis, 2006
ISBN: 978-3-639-06493-3
German
Bachelor Thesis
Fraunhofer IGD ()
mobile communication; wireless communication; wireless local area network (WLAN); localisation problem; network topology

Abstract
Die Lokalisierung der Netzwerkknoten in einem mobilen Ad-hoc-Netz (MANET) ist für eine Reihe von Anwendungen bedeutsam. Wenn die Geopositionen der einzelnen Netzwerkknoten bekannt sind, können z.B. spezielle Routing-Verfahren eingesetzt werden, um die kürzesten Wege im Netzwerk zu finden, die Sendeleistung der einzelnen Knoten kann optimiert werden oder Angriffe können durch Konsistenzprüfungen erkannt werden. In MANET-Einsatzszenarios steht allerdings oft keine Infrastruktur für die Lokalisierung zur Verfügung oder die Positionen sollen aus anderen Gründen auf alternativem Weg bestimmt werden. Die Lokalisierung ist ein zweistufiger Prozess, der aus der Entfernungsbestimmung zwischen den einzelnen Knoten und der Topologiebestimmung besteht.
Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst verschiedene Möglichkeiten zur Entfernungsbestimmung zwischen Knoten betrachtet, insbesondere Verfahren, die auf Signallaufzeit und der Signalstärke basieren. Nachdem die Entfernungen zwischen den Knoten bestimmt worden sind, kann die Topologie des Netzes bestimmt werden, d.h. jedem Netzknoten werden Koordinaten zugewiesen. Hierzu werden in der Arbeit verschiedene Verfahren vorgestellt.
Im zweiten Teil der Arbeit wird die Eignung der Signalstärke zur Entfernungsbestimmung zwischen zwei Netzknoten näher untersucht. Hierzu wurden Messungen mit zwei Notebooks durchgeführt und die Signalstärke in unterschiedlichen Entfernungen und unter verschiedenen Umgebungsbedingungen bestimmt. Diese Messergebnisse werden mit Ausbreitungsmodellen, die die Signalstärke in einer bestimmten Entfernung vorhersagen, verglichen. Abschließend wird noch eine Anwendung beschrieben, die im Rahmen der Arbeit entwickelt wurde. Sie zeigt nach vorheriger Kalibrierung die Distanz zu einem anderen WLAN-Knoten an.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-83055.html