OLSR und Quality of Service

Art der Arbeit: Bachelorarbeit, Masterarbeit, Diplomarbeit

Fachlicher Hintergrund: Das Rostocker Opennet ist ein komplexes Mesh-Netzwerk mit zur Zeit ca. 200 Knoten (Access Points im WLAN), mehreren Gateways ins Internet und verschiedenen Netzwerkebenen. Es wird durchgehend OLSR als Routing-Protokoll eingesetzt. Als Metrik kommt ETX zum Einsatz. Wie bei Linkstate-Verfahren ĂĽblich sind die Topologie-Informationen in allen Knoten vorhanden. An einer zentralen Stelle im Netzwerk werden die vom OLSR-Verfahren definierten und regelmäßig von allen Knoten versendeten Topology Control Nachrichten minĂĽtlich aufgezeichnet. Diese Nachrichten enthalten die Qualitätsparameter der einzelnen Links zwischen jeweils zwei Knoten als "Link Quality" und "Neighbor Link Quality".

Parallel zur Aufzeichnung der Topologieinformationen wurden Probemessungen im Netzwerk durchgefĂĽhrt. Erste Untersuchungen lassen die Vermutung zu, dass die von OLSR zur Beschreibung der Kantengewichte benutzen ETX- bzw. LQ-Werte und die tatsächlich erreichte Link Qualität nur schwach korrelieren. Dieses soll im Rahmen dieser Arbeit untersucht werden. Dazu soll zunächst die Auflösung der ETX- bzw. LQ-Werte auf lediglich vier diskrete Stufen reduziert werden.

FĂĽr die ĂśberprĂĽfung dieser Hypothesen sollen Analysen auf den Datenbeständen durchgefĂĽhrt werden. Technisch können verschiedene Analyseverfahren eingesetzt werden. Dabei könnte z.B. Matlab eingesetzt werden, selbst entwickelte Software als Cloud-Computing-Lösung oder auch Abfragen einer einer bereits in anderer Arbeit mit Hilfe von User Defined Functions erweiterten Relationalen Datenbank. Zu beachten ist, dass es sich um sehr viele Daten handelt.

Aufgabenbeschreibung:

Mögliche Arbeitsschritte:

  • Einarbeitung in die fachlichen HintergrĂĽnde.
  • Sichtung der Daten. Beurteilung der Datenqualität.
  • Festlegung eines geeigneten Analyseverfahrens.
  • Implementierung der Analyse.
  • Erste Auswertung der Analyseergebnisse.

Die genaue Festlegung des Themas erfolgt in Abstimmung mit den Betreuern unter BerĂĽcksichtigung eventuell schon an andere Studenten vergebener Themengebiete. Eine gemeinsame Bearbeitung verschiedener Teilthemen durch mehrere Studenten ist unter Umständen möglich. 

Literatur und Ressourcen:

  • Beschreibung von OLSR und Vergleich der dabei zum Einsatz kommenden Metriken
  • Beschreibung der TC-Nachrichten

  • Datenbanken und Optimierung von Anfragen

  • Hossain, Ekram; Leung, Kin K.: Wireless mesh networks: architectures and protocols.
    Springer, 2008

  • Hänsler, E.: Statistische Signale: Grundlagen und Anwendungen. 3. Aufl. Springer,
    2001. – ISBN 3–540–41644–7

  • Jung, V.: Handbuch fĂĽr die Telekommunikation. Springer, 2002

  • Koschel, K.: Statistische Nachrichtentheorie: Signal- und Mustererkennung,
    Parameter- und Signalschätzung. 3., neubearb. und erw. Aufl. Springer, 1996.
    – ISBN 3–540–61306–4

  • Nguyen, D.Q.; Minet, P.: Interference-Aware QoS OLSR for Mobile Ad-Hoc
    Network Routing. In: Proceeding of SNPD/SAWN 5 (2005), S. 428–435

  • Padhye, J.; Agarwal, S.; Padmanabhan, V.N.; Qiu, L.; Rao, A. ; Zill, B.: Estimation
    of link interference in static multi-hop wireless networks. In: Proceedings
    of the Internet Measurement Conference 2005 on Internet Measurement Conference
    table of contents USENIX Association Berkeley, CA, USA, 2005

  • Willig, A.; Kubisch, M.; Hoene, C. ; Wolisz, A.: Measurements of a wireless
    link in an industrial environment using an IEEE 802.11-compliant physical
    layer. In: Industrial Electronics, IEEE Transactions on 49 (2002), Nr. 6, S. 1265–
    1282, 15

  • Wollenberg, Till; Mundt, Thomas: Interference aware route optimization
    with predicted network conditions. In: The 7th Annual Conference on Communication
    Networks and Services Research (IEEE ACM CNSR2009). Moncton, New
    Brunswick, Canada, May 2009

  • Wollenberg, Till; Mundt, Thomas: Prediction of interference conditions in
    an ad hoc network. In: 1st IEEE Workshop on Hot Topics in Mesh Networking
    (HotMESH) at IEEE WOWMOM. Kos, Greece, June 2009

  • Wijesinha, A.L.; Song, Y.; Krishnan, M.; Mathur, V.; Ahn, J. ; Shyamasundar,
    V.: Throughput Measurement for UDP Traffic in an IEEE 802.11 g WLAN.
    In: Proc. of 6th International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence,
    Networking and Parallel/Distributed Computing and First ACIS International
    Workshop on Self-Assembling Wireless Networks (SNPD/SAWN’05), Towson, MD,
    USA, 2005, S. 220–225

  • Zhang, J.; Marsic, I.: Link Quality and Signal-to-Noise Ratio in 802.11 WLAN
    with Fading: A Time-Series Analysis. In: Vehicular Technology Conference, 2006.
    VTC-2006 Fall. 2006 IEEE 64th, 2006, S. 1–5

Betreuer: Dr. Thomas Mundt (thm(at)informatik.uni-rostock.de)

Voraussetzungen: Linux-/Skriptsprachen-Kenntnisse möglicherweise hilfreich