Ad-Hoc Wireless NetworksGkhan AKIN1098105206 Trakya niversitesi Bilgisayar Mhendislii Doktora rencisiMOBL VE KABLOSUZ BLM retim yesi : Do. Dr. Hasan H. Balk

Giri

Ad Hoc geici anlamna gelen Latince kkenli bir kelimedir. Oluan zel veya acil sorunlar iin kullanlan zmler olarakta kullanlmaktadr.

Kablosuz ad hoc alar

Sabit bir alt yap olmadan, cihazlarn minimum konfigrasyonla ksa bir sre ierisinde oluturabildikleri kablosuz alara denir.

A hoc alarda kullanlabilecek teknolojilerKarlatrma tablosuzellik/Protokol ZigBee GPRS/GSM/3G/Wimax Wi-Fi Bluetooth

Odaklanma alan Pil mr (gn) Kapsama Alan (metre)

zleme ve Kontrol 100- 1000+ 1 - 100+

Geni alan ses ve veri 1-7 Gn 1000+

Web, email, Video 0.5-5 1-100

Kablo yerine 1-7 Gn 1-10+

Baar alanlar

Dayankllk, maliyet, g tketimi

Ulalabilirlik

Hz, esneklik

Maliyet, rahatlk

Ad hoc a tipleri

Mobil ad hoc alar (Mobile ad hoc networks - MANETs)Kablosuz Duyarga Alar (Wireless sensor networks) Kablosuz rg Alar (Wireless mesh networks)

Mobil ad hoc alarAra ad hoc alar (Vehicular Ad Hoc Networks -VANETs)

Vanet olarak isimlerdirilen bu tip ad hoc alar hareket halindeki aralardan oluturulan ad hoc alardr. ounlukla askeri amala kullanlan a tipidir.

Mobil ad hoc alarAra ad hoc alar (Vehicular Ad Hoc Networks -VANETs)

Mobil ad hoc alarAkll ara ad hoc alar (Intelligent VANETs )

Henz taslak olan 802.11p ve 802.16 teknolojileri kullanlarak, - Aralar Aras(vehicle-to-vehicle, V2V) ve - Ara ile Sabit stasyonlar(vehicle-to-roadside,V2R)aras haberleme yaplabilmesi iin kullanlabilen a teknolojisidir.

Mobil ad hoc alarAkll ara ad hoc alar (Intelligent VANETs )

802.11p kullanlarak byk kamps, havaliman gibi tesislerde sr gvenlii, kaza nleme ve ikili kullanc tespiti iin kullanlabilir.

Kablosuz Duyarga Alar

Nem, scaklk, basn, ses, k, hareket, sismik alglayc gibi birok farkl tipte duyargalardan veri toplamak amac ile oluturulan ad hoc kablosuz a sistemleridir.

Kablosuz Duyarga AlarGereksinimleri ve uygulama alanlar

ok sayda ve srekli deiken alardr. Pil zerinden beslendikleri iin minimum sistem kayna ile haberlemesi istenen alardr. ou zaman pilleri bitilince kullanm mrlerini doldururlar.

Kablosuz Duyarga AlarGereksinimleri ve uygulama alanlar

- Askeri sistemler - Endstriyel otomasyon - Bina otomasyonu - Jeolojik lmlerin takibi - Biomedical alar

Kablosuz Duyarga AlarBiomedikal a rnei

Kablosuz rg Alar

Geni blgelerde veri eriiminin kablo altyapsnda bamsz olarak salanmas iin oluturulan kablosuz ad hoc alardr. Henz taslak IEEE 802.1s ile bu tipteki alara standart getirilecektir.

Kablosuz rg AlarAlt yaplar

ou zaman sabit veya kstl hareket eden kablosuz eriim yapabilen cihazlardan oluurlar. Kullanlan cihazlar: - Sadece kablosuz eriim noktalar (accesspoint) - Sadece istemciler - Ya da ikisi birden kullanlan hibrit sistemler

Kablosuz rg AlarGereksinimleri

- Sabit noktalardan olutuklar iin pil skntlar pek yoktur. - Ses, Grnt veya veri haberleme iin kullanldklar iin gecikme ve bandgenilii nemli kriterlerdir.

Kablosuz Duyarga AlarKullanm alanlar

Byk kampsler ve metropollerde kablosuz a eriimini her noktaya ulatrmak iin kullanlrlar.

Ad hoc alarn protokol katmanlarBe katmanl mimari

Ad hoc alarn protokol katmanlarA (Network) katman

1. Aama :Komularn Tespiti (Neighbor Discovery)- N balant kurmas istenen komu says olduunu dnrsek (N 1) Pmax cihazn destekledii maksimum g - Ad hoc cihaz N adet komu tespit edene kadar gcn gerekiyorsa Pmaxa kadar artrr.

Ad hoc alarn protokol katmanlarG ynetimi ve katmanlar aras tasarm (Cross-Layer Design)

G Ynetimi aslen eriim(access) katmann grevidir. Cihazlarn interferans oluturmasn azaltmak iin optimum g deerini belirlemelidir. Ayrca hedefe ulaabilecei gzergahta sorun kmas durumunda alternatif olabilcek yeni bir komuyu bulabilmesi iin eriim gcn artrmas gerekmektedir.

Ad hoc alarn protokol katmanlarA (Network) katman 2

2. Aama: Ynlendirme (Routing)

Proactive ynlendirme protokolleri

Proaktif ynlendirme protokolleri balangtan distance vector veya link state benzeri algoritmalar ile btn rotalarn belirlendii protokollerdir.Kullanm alanlar: Bellek ve ilemci imkannn sorun olmad, gecikmenin minimum olmas istenilmesinde. (rnek: rg alar)

Reactive ynlendirme protokolleri

Reactive ynlendirme protokolleri sadece hedefe ulamak istenildii anda rotann tespit edildii ynlendirme protokolleridir.Kullanm alanlar: Daha az bellek imkanlarnda (Duyarga alar) Ad hoc an ok sk deitii durumlarda (Mobil ad hoc alar)

Reactive ynlendirme protokol rneiDynamic Source Routing (DSR)

1- Kaynan yapt yayn

2- Hedeften gelen cevap

Kaynak:RFC 3561

Reactive ynlendirme protokol rneiDynamic Source Routing (DSR)

1- Kaynan yapt yayn

2- Hedeften gelen cevap

Kaynak:RFC Manet Grubu

Proactive ynlendirme protokol rneiOptimized Link State Routing (OLSR)

Kaynak:RFC 3626

Position-based ynlendirme protokol rneiGreedy Perimeter Stateless Routing (GPSR)

802.11 Teknolojileri ile rg A UygulamalarGeleneksel mimari

802.11a/b/g/n ile - Basic Service Set (BSS) Mimarisi - Extended Service Set (ESS) Mimarisi

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmaslk nesil Kablosuz rg a

- Tek radyo kanal - Paylalm omurga (Shared Backhaul) - RF Interferans

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmaskinci nesil kablosuz rg a

- ift radyo kanal - Paylalm omurga (Shared Backhaul) - RF Interferans (omurgada)

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmasnc nesil kablosuz rg a (802.11s)

- ift radyo kanal - Ayr omurga (Seperate Backhaul) - RF Interferans (omurgada) - Last Mile zellii

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmasrg a terminolojisi

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmas802.11s Protokol

802.11s, 2003 ylndan beri 802.11 kablosuz haberleme protokolleri ile rg a oluturma zerine allan standarttr. IEEE yan sra open80211s konsorsyumu 802.11s ile bir rg a oluturabilecek ak kaynak kodlu bir iletim sistemi oluturma zerine almaktadr.

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmas802.11s Protokol

rnek olarak Afrikadaki ocuklarn bilgisayarlar arasnda oluturulabilecek bir rg a ile daha geni kitlelere nternet eriimi salanabilmesi dnlmektedir.

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmasKullanlan metric

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmas802.11s ile deien erceve format

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmas802.11snin detaylar

Arttrlm MAC Adresi says (6 MAC)1. Destination MAC Address: Final recievers MAC address in Mesh 2. Source MAC Address: MAC address of the frame generator in Mesh 3. Reciever Address: The MAC address of the next hop 4. Transmitter Address: The MAC address of current source 5*. Final Destination Address: The MAC address of the final non-mesh destination. 6*. Originator Address: The MAC address of the non-mesh station that originated the frame.

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmas802.11s Ynlendirme protokoll

Hybrid Wireless Mesh Protocol HWMP 1- Reactive Ynlendirme (RM-AODV) 2- Proactive Routing (Tree Based) -Proactive PREQ -Proactive RANN

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmasHWMP Paket tipleri

PREP Path-Request

PREP Path-Reply

802.11 ile Kablosuz rg a uygulmasHWMP Paket tipleri

RANN (Route-Announcement)

Position-based ynlendirme protokol rneiHWMPnin doru protokol semesi

Sonu

802.11p standartlamas durumunda trafik sisteminde, 802.11s standartlamas durumunda nternet eriim kapsama alanlarnda yakn gelecekte kayda deer deiimler gzlemlenecektir.

Dnlmesi Gerekenler: -Yeni oluabilecek gvenlik sorunlar -Kiilik haklarnn korunmas (802.11p)

Kaynaklar[1] Goldsmith A. , Wireless Communications, Cambridge University Press, 2005. [2] Yan Zhang Y., Luo J., Hu H. , Wireless Mesh Networking, Auerbach Publication,2007. [3] Toh C. K. , Ad Hoc Mobile Wireless Networks: Protocols and Systems, Prentice Hall. , 2001. [4] Soytrk M., Harmanc E., ayrc E. , Gezgin Ad Hoc Alar ve Yol Atama, , stanbul Teknik niversitesi, 2003. [5] Karasulu B., Toker L., Korukolu S. , ZigBee - IEEE 802.15.4 Standart Temelli Kablosuz Alglayc Alar, INET-TR Konferans, stanbul, 2009. [6] Akn G. , Biomedikal Alar, Trakya niversitesi, Edirne, 2009.

Sorular

Teekkrler.