NaMANET – Nagy kiterjedésű mobil ad hoc hálózatok vizsgálata
Angol cím
NaMANET - Investigation of Large-Scale Mobile Ad Hoc Networks
magyar kulcsszavak
Mobil ad hoc hálózatok, MANET, szimuláció, mérés, fejlesztés, mobilitás
angol kulcsszavak
Mobile ad hoc networks, MANET, simulation, measurement, development, mobility
megadott besorolás
Távközlés (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)
100 %
Ortelius tudományág: Távközlés
zsűri
Informatikai–Villamosmérnöki
Kutatóhely
Informatikai és Matematikai Intézet (Soproni Egyetem)
projekt kezdete
2008-04-01
projekt vége
2011-04-30
aktuális összeg (MFt)
9.680
FTE (kutatóév egyenérték)
2.15
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A mobil ad hoc hálózatok (MANET) olyan közvetlen adatátvitelt biztosító kommunikációs megoldásokra épülő lokális adathálózatok, amelyek nem igényelnek semmiféle fix infrastruktúrát és központi adminisztrációt a csomópontok közötti adatátvitel megvalósítására, és így számtalan területen alkalmazhatók a hadászattól kezdve a magáncélú felhasználáson át az üzleti alkalmazásokig. Ezen hálózatok kialakulása, menedzselése és a csomópontok közötti adatátvitel spontán, ad hoc módon történik, amikor vezeték nélküli (wireless) kommunikációra alkalmas mobil eszközök – mint például laptopok, PDA-k (Personal Digital Assistant) vagy okos mobiltelefonok – elég közel kerülnek ahhoz, hogy egymással közvetlenül tudjanak kommunikálni. Mobil ad hoc hálózatok bárhol, bármikor könnyedén és gyorsan kialakulhatnak kiépített infrastruktúra és távközlési szolgáltató bevonása nélkül, így gyors és olcsó adatcsere valósítható meg a mobil eszközök között ígéretes alternatívát nyújtva lokális mobil kommunikáció megvalósítására.
A NaMANET projekt segítségével, miután 6 évet eltöltöttem Prof. Dr. Bernhard Plattner kutatócsapatában az ETH Zürichen és az idén visszaköltöztem Magyarországra, szeretnék egy önálló kutatócsapatot kialakítani az NYME-n felhasználva a korábbi nemzetközi kapcsolataimat. Ennek a projektnek a keretében elsődleges célunk a nagy kiterjedésű, több tíz/száz csomópontot tartalmazó mobil ad hoc hálózatok viselkedésének vizsgálata, mivel ez az irányvonal mind a mai napig háttérbe szorult. A nagy kiterjedésű MANET hálózatok elsősorban olyan szituációkban alakulhatnak ki, ahol kis területen sok mobil eszköz található, mint például egy focimeccs vagy koncert alatt. Terveink között szerepel mobilitás modellezés, a hálózati topológia változásának predikciója, ad hoc hálózati mérések, vezetéknélküli gerinchálózat kialakítása, szimulációs vizsgálatok, szolgáltatás támogatási keretrendszer és tesztalkalmazások fejlesztése nagy kiterjedésű mobil ad hoc hálózati környezetben. A projektben kitűzött feladatok megvalósítását az anyaintézet (NYME) mellett hazai és külföldi partnereink segítségével tervezzük véghezvinni, ami pillanatnyilag a magyar 'Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem' -mel, a svájci 'ETH Zürich' műszaki egyetemmel és az amerikai 'University of Texas at Arlington' egyetemmel való együttműködést jelenti.
angol összefoglaló
Due to the availability of powerful mobile devices, such as PDAs or smartphones, with wireless networking support, direct communication is desirable among these devices without having to rely on the infrastructure of network service providers and hence paying for the connections. Forming so-called wireless mobile ad hoc networks (MANETs), the mobile devices can fulfill this desire and communicate directly in a spontaneous, ad hoc manner anytime and anywhere. Historically, MANETs were mainly proposed for emergency situations like disaster recovery or military applications providing connectivity between the troops on a battlefield. Today, the ad hoc communication paradigm is accepted as a useful way of data exchange in a broader range of everyday applications from private to business usage.
With the NaMANET project, after spending 6 years in Prof. Dr. Bernhard Plattner’s research group at ETH Zurich and moving back to Hungary in this year, I intend to create a research group at University of West Hungary and continue the research work I was involved in at ETH Zurich. In this project, our main objective is to investigate the behavior of large-scale mobile ad hoc networks consisting of tens of hundreds nodes. Unfortunately, this aspect of MANETs has been thrust into the background so far. Large-scale MANETs have potentials in scenarios with a huge number of mobile devices, such as during a soccer play. Thus, we plan to deal with mobility modelling, prediction of network topology changes, ad hoc network measurements, setting up a wireless backbone network, simulation studies, developing a service provisioning framework and test applications in the context of large-scale MANETs. To achieve this our home institution, University of West Hungary, will collaborate with our actual Hungarian and international partners, who are at the moment: Budapest University of Technology and Economics in Hungary; ETH Zurich in Switzerland; and University of Texas at Arlington in the US.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
A NaMANET projekt keretében elsősorban a nagy kiterjedésű mobil ad hoc hálózatok, valamint a vezeték nélküli közösségi hálózatok témájával foglalkoztunk. A mobil ad hoc hálózatok közvetlen adatátvitelt biztosító kommunikációs megoldásokra épülő lokális hálózatok, míg a vezeték nélküli közösségi hálózatok ideális körülményeket nyújthatnak ad hoc alkalmazások implementálására és bevezetésére mintegy összekötő gerinchálózatot biztosítva a mobil ad hoc hálózati szigetek számára. Kutatásaink során modelleztük és szimulációk segítségével vizsgáltuk az alkalmazásterjedést nagy kiterjedésű ad hoc hálózatokban. Összehasonlítottuk különböző szolgáltatásmenedzsment architektúrák teljesítőképességét. Megvizsgáltuk különböző információterjesztési stratégiák hatékonyságát járművek alkotta ad hoc hálózatokban, valamint megvizsgáltunk különböző klaszterezési eljárásokat biztonság és megbízhatóság szempontjából szenzor hálózatokban. Foglalkoztunk okostelefonok ad hoc hálózatokban való használatával. Terveztünk és implementáltunk egy szolgáltatástámogatási keretrendszert demo alkalmazásokkal, valamint megvizsgáltuk az ad hoc hálózatok alkalmazhatóságának kérdéskörét beltéri navigációs rendszer esetén. Foglalkoztunk vezeték nélküli közösségi hálózatok tervezési, kiépítési, üzemeltetési kérdéseivel, továbbá kidolgoztunk egy link állapotváltozást előrejelző eljárást vezeték nélküli hálózatokra. Eredményeinket számos nemzetközi konferenciacikk, folyóiratcikk és könyvfejezet formájában publikáltuk.
kutatási eredmények (angolul)
In the NaMANET project, we mainly focused on the investigation of large-scale mobile ad hoc networks, and the field of wireless community networks. In mobile ad hoc networks, the mobile nodes close to each other can communicate directly with their neighbors, since wireless community networks can provide ideal conditions as a backbone of the ad hoc network islands for implementing and deploying ad hoc applications. In our research, we modeled and via simulations investigated application spreading in large-scale ad hoc networks. We compared the performance of different service management architectures. We investigated the efficiency of different message spreading strategies in vehicular ad hoc networks, moreover surveyed and analysed clustering algorithms and protocols used in sensor networks from the viewpoint of security and reliability. We also dealt with using smartphones in ad hoc networks. We developed and implemented a service provisioning framework for ad hoc networks together with some demo applications, and investigated the usability of ad hoc networks in indoor navigation. Furthermore, we dealt with the area of developing, deploying and maintaining wireless community networks, and developed a link state prediction algorithm for wireless networks. We published our results in several international conference papers, journal papers and book chapters.
Farkas K, Szabó CsA, Horváth Z: Motivations, Technologies, and Sustainability Models of Wireless Municipal Networks, IEEE Communications Magazine, Vol. 47, No. 12, pp. 76-83, 2009
Szabó CsA, Farkas K, Horváth Z: Motivations, Design and Business Models of Wireless Community Networks, Springer Mobile Networks and Applications journal, Vol. 13, No. 1-2, pp. 147-159, 2008
Farkas K, Hossmann T, Legendre F, Plattner B, Das SK: Link Quality Prediction in Mesh Networks, Elsevier Computer Communications journal, Special Issue on Modeling, Testbeds, and Applications in Wireless Mesh Networks, Vol. 31, No. 8, pp. 1497-1512, 2008
Schaffer P, Buttyán L, Farkas K, Horváth Á: Secure and Reliable Clustering in Wireless Sensor Networks: A Critical Survey, Elsevier Computer Networks journal, (közlésre elküldve), 2011
Farkas K, Szabó CsA, Horváth Z: Planning of Wireless Community Networks, pp. 634-652 in: Lee I. Handbook of Research on Telecommunications Planning and Management for Business. IGI Global, 2009
Farkas K, Csúcs G: Introduction to WLAN IEEE802.11 Communication on Mobile Devices, pp. 59-80 in: Fitzek F, Charaf H. Mobile Peer to Peer (P2P): A Tutorial Guide. Wiley Computer Publishing, 2009
Szabó CsA, Farkas K: Planning wireless municipal networks based on Wi-Fi/WiMAX mesh networks - applications, technologies and business models, On-line IEEE tutorial, http://dl.comsoc.org/comsocdl/, 2011
Farkas K: Simulation Based Comparison of Service Management Architectures in Mobile Ad Hoc Networks, Journal of Applied Collaborative Systems, Vol. 2, No. 3, pp. 5-17, 2010
Beccuti M, De Pierro M, Horváth A, Horváth Á, Farkas K: A Mean Field Based Methodology for Modeling Mobility in Ad Hoc Networks, In Proc. IEEE 73rd Vehicular Technology Conference (VTC2011-Spring), Budapest, May, 2011
Horváth Á, Farkas K: Modeling Self-Organized Application Spreading, In Proc. 5th International ICST Conference on Access Networks (ACCESSNETS 2010), Budapest, Nov, 2010
Horváth Á, Farkas K: Modeling Application Spreading using Mobile Ad Hoc Networks, In Proc. 3rd Joint IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC 2010), Budapest, Oct, 2010
Farkas K, Egresits D, Horváth-Dori G: TRACWAS – TRaffic Accident and Congestion WArning System for VANETs, In Proc. 4th International Workshop on Telecommunications (IWT 2011), Rio de Janeiro, May, 2011
