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Mobilitätsbewusste Routingprotokolle für drahtlose Multi-Hop-Netzwerke
Projektleiter:
Graeffe, Jon-Mailes; M.Sc.
Projektbearbeiter:
Prof. Dr. Mesut Günes
Finanzierung:
Haushalt;
Drahtlose Multi-Hop-Netzwerke (Wireless Multi-Hop Networks; WMHNs) zeichnen sich durch ihre Dezentralität und Flexibilität aus.
Durch den dezentralen Aufbau sind sie kostengünstig und schnell einsatzbereit, da kaum Infrastruktur außer den Funkschnittstellen der Knoten selbst, z.B. kabelgebundene Radio Units (RUs) oder Access Points (APs), benötigt wird.
Redundante und flexible Pfade zwischen den Kommunikationspartnern sorgen außerdem für eine hohe Ausfallsicherheit und Resilienz sowohl gegen unbeabsichtigte technische Probleme und Verstopfungen als auch gegen Cyberattacken.
Routing-Protokolle, die zum Aufbau von WMHNs eingesetzt werden, z.B. B.A.T.M.A.N. Advanced [1] oder RPL [2], sind weitestgehend zwar für wechselnde aber räumlich stationäre Knoten ausgelegt.
In der Welt des Internets der Dinge, der Industry 4.0 und der Zeit der Low-Altitude Economy, in der sich eine stetig wachsende Menge an Drohnen und VTOLs befindet, sind Knoten oftmals nicht mehr stationär und werden immer mobiler. Konventionelle Routing-Protokolle sind darauf nicht ausgelegt und müssen entsprechend ergänzt oder ersetzt werden, um Bandbreiten und Latenzen zu optimieren und den neuen Anforderungen gerecht zu werden.
Wir entwickeln Routing-Strategien, die die Mobilität der Knoten mit in die Entscheidungsfindung einbeziehen, in dem Vorhersagen darüber getroffen werden, wo sich ein Knoten in Zukunft befinden wird und ob eine Verwendung als Hop in einem Pfad Sinn ergibt. Basierend auf diesen Strategien werden bestehende Routing-Protokolle erweitert und neue Routing-Protokolle implementiert.
[1] B.A.T.M.A.N. Advanced Documentation Overview. [Online; Zugriff am 30. Nov 2025]. URL: https://www.open-mesh.org/projects/batman-adv/wiki
[2] Roger Alexander, Anders Brandt, JP Vasseur, Jonathan Hui, Kris Pister, Pascal Thubert, P Levis, Rene Struik, Richard Kelsey, und Tim Winter. RPL: IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks. RFC 6550, März 2012. URL: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6550
Durch den dezentralen Aufbau sind sie kostengünstig und schnell einsatzbereit, da kaum Infrastruktur außer den Funkschnittstellen der Knoten selbst, z.B. kabelgebundene Radio Units (RUs) oder Access Points (APs), benötigt wird.
Redundante und flexible Pfade zwischen den Kommunikationspartnern sorgen außerdem für eine hohe Ausfallsicherheit und Resilienz sowohl gegen unbeabsichtigte technische Probleme und Verstopfungen als auch gegen Cyberattacken.
Routing-Protokolle, die zum Aufbau von WMHNs eingesetzt werden, z.B. B.A.T.M.A.N. Advanced [1] oder RPL [2], sind weitestgehend zwar für wechselnde aber räumlich stationäre Knoten ausgelegt.
In der Welt des Internets der Dinge, der Industry 4.0 und der Zeit der Low-Altitude Economy, in der sich eine stetig wachsende Menge an Drohnen und VTOLs befindet, sind Knoten oftmals nicht mehr stationär und werden immer mobiler. Konventionelle Routing-Protokolle sind darauf nicht ausgelegt und müssen entsprechend ergänzt oder ersetzt werden, um Bandbreiten und Latenzen zu optimieren und den neuen Anforderungen gerecht zu werden.
Wir entwickeln Routing-Strategien, die die Mobilität der Knoten mit in die Entscheidungsfindung einbeziehen, in dem Vorhersagen darüber getroffen werden, wo sich ein Knoten in Zukunft befinden wird und ob eine Verwendung als Hop in einem Pfad Sinn ergibt. Basierend auf diesen Strategien werden bestehende Routing-Protokolle erweitert und neue Routing-Protokolle implementiert.
[1] B.A.T.M.A.N. Advanced Documentation Overview. [Online; Zugriff am 30. Nov 2025]. URL: https://www.open-mesh.org/projects/batman-adv/wiki
[2] Roger Alexander, Anders Brandt, JP Vasseur, Jonathan Hui, Kris Pister, Pascal Thubert, P Levis, Rene Struik, Richard Kelsey, und Tim Winter. RPL: IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks. RFC 6550, März 2012. URL: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6550
Kontakt
M.Sc. Jon-Mailes Graeffe
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Fakultät für Informatik
Universitätsplatz 2
39116
Magdeburg
Tel.:+49 391 6752673
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