Ad Hoc Wireless Networks
Ari Happonen
TiTe IV
Agenda
Historiaa Soluverkot vs. tilapäisverkot Hybridiverkot Tilapäisverkkojen sovellusalueet Yhteenveto Video
Historiaa
Ensimmäinen ”analoginen” toteutus noin 2500 vuotta sitten Persiassa
Vastaavia toteutuksia kautta-aikain rumpujen, torvien, savumerkkien yms. kautta
Ensimmäinen ”nykyaikainen” langaton toteutus 1970-luvulta ALOHAnet:n kautta Hawaii:n saarien yhdistäminen yhden hypyn
yhteyksillä
Historiaa…
ALOHA:n tuloksien pohjalta DARPA:n rahoilla PRNET ALOHA, CSMA, Spread spectrum
Kantavina ideoina itse-organisoituva itse-konfiguroituva dynaaminen reititys ilman kiinteän verkon
tukea
PRNT:n ongelmat
Topologiatiedon hankinta, hallinta ja hyödyntäminen
Virheen korjaus ja tietovirran hallinta Polkujen uudelleen konfigurointi Laitteiden liikkuvuuden hallinta Prosessointi ja talletuskapasiteetti Jaetun kanavan hallinta
PRNET:n perintö
Suuri panostus ad hoc verkkoihin 1980-luvulla armeija ”piireissä” maailmanlaajuisesti
IETF avaa mobile ad hoc networks (MANET) työryhmän
1994 Bluetooth piconet, scatternet
Soluverkot vs. tilapäisverkot vs. hybridiverkot
Verkkojen keskinäinen suhde nykypäivänä
Soluverkot vs. tilapäisverkot
Soluverkot vs. tilapäisverkot
Hybridiverkot
Periaatteellinen toimintamalli
Hybridiverkot
Monen hypyn soluverkot verkkokapasiteetin laajentaminen
Kaupallinen toteuttaminen ongelmallista Kuka maksaa kulut? Kenen laitteita voi / saa käyttää
reititykseen?
Ad hoc verkkojen sovelluskohteita
Armeija
Kriisitilanteet
TiedeLuonnon tapaturmatLuonnon tapaturmat
Sensoriverkot
Armeija sovellukset
Kommunikaatio taktisen erikoisryhmän välillä
“Runkoverkon” pystyttäminen ajoneuvojen välityksellä
Vakoilulaitteet eri kokoluokissa Muiden tekniikoiden rinnakkainen
hyödyntäminen (GPS)
Ryhmätoiminta
Verkko luodaan lennosta esimerkiksi opetustilan sisällä olevien henkilöiden laitteiden välille
Konferenssit Opetustilaisuudet Multimedian stream tyyppinen jakelu
esimerkiksi messuilla
Kriisitilanteet
Suur-onnettomuudet Maanjäristykset Sota-alueet Metsäpalo
Etsinnät Sähkökatkot
Sensoriverkot
Langaton infrastruktuuri verkko Yksinkertaisia Valvovat yleensä yhtä tiettyä asiaa kerrallaan:
lämpötila, ilmankosteus, taustasäteily, kaasut Kommunikaatio sensoreiden muodostamassa
verkossa sensoreilta valvonta-asemalle Jaksollinen / tapahtuma perusteinen
toiminta ad-hoc?
Langattomat mesh verkot
Ideana korvata / täydentää / tarjota vaihtoehtoinen verkko langallisille verkoille
Verkon solmuja talojen katoilla, valopylväissä jne.
Vahvuutena hyvä vikasietoisuus yksittäisten yksiköiden ongelmatilanteissa
Esimerkiksi WLAN verkot
Langattomat mesh verkot
Ideaalisia toteutusmalleja mesh verkolle
Sovellusalueiden tarpeet
Armeija Luotettavuus, tehokkuus, suojattu
kommunikointi, multicast reititys Ryhmätoiminta
Tehokas multicast reititys, tiedonsiirron luotettavuus, tehonsäätö yms. yhteistoimintaa parantavat toimenteet
Sovellusalueiden tarpeet
Kriisitilanteet Hyvä häiriönsieto reitityksessä, nopea
palautuminen reitityksen ongelmatilanteissa, hyvä skaalautuvuus, reaaliaikainen-kommunikaatio
Sensoriverkot vähäinen tarve liikkuvuudelle, toimivuus
suurella laitemäärällä, vikasietoisuus, virrankulutus
Sovellusalueiden tarpeet
Mesh verkot nopea uudelleenkonfigurointi
reititysyksikön vioittuessa infrastruktuuriverkoille tyypillisiä vaateita,
kuten jatkuva sähkönsyöttö hyvä skaalautuvuus suuren
käyttäjämäärän alla
Opimme?
Ad hoc verkot eivät ole mikään uusi asia ideana
Sovelluskohteita on jo nykyisellään runsaasti, mutta tekniikka ei pysty vielä vastaamaan tarpeisiin toivotulla tavalla
Eri sovellusalueiden tarpeet / vaatimukset poikkeavat osittain paljonkin toisistaan
Mitä jäi mietityttämään?
Hybridiverkkojen tulevaisuus Kuinka protokollasuunnittelu huomioi
edellä mainitut erilaiset vaateet eri sovellusalueilla Esimerkiksi adaptiivisuus protokollissa
Ad hoc verkon määritelmä, kuin veteen piirretty viiva
Recommended
