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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:hbz:385-2920
URL: http://ubt.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2005/292/


Entwicklungs- und Simulationsunterstützung für mobile Anwendungen in multihop Ad-Hoc-Netzen

Support for the development and simulation of mobile applications in multihop ad-hoc networks

Lehnert, Johannes K.

pdf-Format:
Dokument 1.pdf (1.180 KB)

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SWD-Schlagwörter: Ad-hoc-Netz , Netzwerksimulation , Mobile Computing
Freie Schlagwörter (Englisch): ad-hoc network , network simulation , mobile computing
Institut: Informatik
Fakultät: Fachbereich 4
DDC-Sachgruppe: Informatik
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Sturm, Peter (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 17.12.2004
Erstellungsjahr: 2004
Publikationsdatum: 25.01.2005
Kurzfassung auf Deutsch: Diese Arbeit stellt eine einheitliche Workbench zur Entwicklung von
mobilen Anwendungen in multihop Ad-Hoc-Netzwerken vor. Die
einheitliche Workbench besteht aus drei Bausteinen: einem Simulator
für diese Netzwerke, einer hybriden Emulationsumgebung für mobile
multihop Ad-Hoc-Netzwerke und einer Ausführungsplattform für
Anwendungen auf mobilen Geräten. Anwendungen können bereits im
Simulator vollständig implementiert und evaluiert werden. Der
entstandene Code kann unverändert sowohl im Emulationsteil als auch
auf der Ausführungsplattform für mobile Geräte eingesetzt werden. Im
passenden dreistufigen Entwicklungsprozeß wird die Anwendung im
Simulator implementiert und getestet, bevor sie -- zusammen mit einer
graphischen Oberfläche -- in der hybriden Emulationsumgebung weiter
evaluiert und optimiert wird. Zuletzt erfolgt die Erprobung auf
mobilen Geräten im Feldversuch.

Mehrere tausend bis zehntausend mobile Geräte können in der Workbench
durch die Beschränkung auf die topologischen Aspekte des
Ad-Hoc-Netzwerks und eine besondere Bewegungsmodellabstraktion, die
die besonders effiziente Berechnung der Bewegungs- und
Konnektivitätsdaten der Geräte ermöglicht, effizient simuliert
werden. Die Vorausberechnung und Wiederverwendung dieser Daten ist
möglich. Simulationen können in Echtzeit detailliert visualisiert
werden, wobei die Art der Visualisierung und das Ausgabeformat vom
Benutzer definiert werden können.

Die Workbench und der Softwareentwicklungsprozeß für Anwendungen in
mobilen multihop Ad-Hoc-Netzwerken werden anhand einer Fallstudie
erprobt. Dabei werden die Erfahrungen bei der Implementierung einer
Middleware für Ad-Hoc-Anwendungen sowie bei der Entwicklung einer
selbstorganisierenden Auktionsanwendung aufgezeigt.
Kurzfassung auf Englisch: This work presents a unified workbench for the development of mobile
applications in multihop ad-hoc networks. The unified workbench
consists of three parts: a simulator for these networks, a hybrid
emulation platform for mobile multihop ad-hoc networks, and an
execution platform for applications on mobile devices. Applications
can be fully implemented and evaluated in the simulator. The resulting
code is usable both in the emulation part and on the execution
platform for mobile devices. The matching software development process
consists of three steps. First, the application is implemented and
tested in the simulator. In the next step it is evaluated and
optimized -- together with a graphical user interface -- in the hybrid
emulation environment. Finally, the application is tested on mobile
devices in field trials.

Up to ten thousand mobile devices can be simulated efficiently using
the workbench. This is due to the restriction to topological aspects
of the ad-hoc network and a special abstraction for mobility
models. This abstraction allows a very efficient calculation of
mobility and connectivity data. Precalculation and reuse of these data
is possible. Simulations may be visualized in real-time with an user
definable visualization and output format.

The workbench and the software development process for applications in
mobile multihop ad-hoc networks are evaluated using a case
study. Experiences made in the implementation of a middleware for
ad-hoc applications and a self-organizing auction system are
discussed.

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