Geocast in IBR-DTN

Einleitung

In einem Delay Tolerant Network (DTN) werden größere Datenmengen zu Bündeln zusammengefasst und nach dem Store-Carry-Forward-Prinzip an das gewünschte Ziel übertragen. Die Software IBR-DTN ist eine Implementierung des Bundle Protocol (RFC5050) für verschiedene Plattformen wie Linux, Android, Mac OS X, aber auch eingebettete Systeme wie Raspberry Pi und BeagleBone. Aufgrund seiner Verzögerungs- und Unterbrechungstoleranz ist DTN außerdem für den Einsatz in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (V2V) und ganz allgemein in der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation (V2X) besonders geeignet.

In Fahrzeugnetzen ist zudem das sogenannte Geocast interessant, welches einen Mechanismus darstellt, der die Übertragung von Daten an Empfänger in einem Netz zulässt, die mittels ihrer geographischen Position definiert werden. Dies ermöglicht es, Daten beispielsweise zielgerichtet in einen bestimmten Bereich eines Parkplatzes oder in bzw. entlang einer bestimmten Straße zu übertragen und so das Gesamtnetz zu entlasten.

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit sollen diese beiden Technologien zusammengeführt, und ein Geocast-Modul für IBR-DTN entwickelt werden. Das zu entwickelnde Geocastverfahren sollte Nachrichten beispielsweise anhand einer Ziel-Koordinate und einem umgebenden Radius sowie über einen Richtungsvektor/-winkel addressierbar machen. Zunächst ist daher eine umfangreiche Recherche bestehender Geocast-Verfahren, insbesondere im Hinblick auf ihre Eignung in DTNs, durchzuführen. Darauf basierend soll ein geeignetes Verfahren ausgewählt oder selbst entworfen und anschließend für den DTN-Simulator The ONE implementiert werden. Anschließend soll im Rahmen einer Evaluation das implementierte Verfahren mit geeigneten Referenzroutingprotokollen, z.B. Epidemic, Spray and Focus, o.ä., hinsichtlich ihrer Performanz verglichen und ggf. optimiert werden.

Anschließend soll das gewählte Verfahren für IBR-DTN implementiert werden. Eine entsprechende Implementierung besteht zum einen aus einem Modul zur Entscheidung, welche empfangenen Nachrichten lokal relevant sind, und zum anderen aus dem eigentlichen Routingmodul. Um möglichst universell einsetzbar zu sein, sollte eine Abstraktionsschicht für die Positionsbestimmung der Knoten entwickelt werden, sodass sowohl GPS-Positionen mittels einer Anbindung des gpsd als auch die in V-Charge verwendete Kartenstruktur "Roadgraph", die auch indoor eine Positionsbestimmung ermöglicht, verwendet werden kann. Zur vereinfachten Testbarkeit soll außerdem die Möglichkeit geschaffen werden, die Position des Knotens selber vorzugeben. Bei der Verwendung des Roadgraphen ergeben sich u.U. durch dessen Graphenstruktur Optimierungsmöglichkeiten für das Routing, die berücksichtigt werden sollten.

Anforderungen

Für die Arbeit sind gute Kenntnisse in C++ und objektorientierter Programmierung erforderlich.

Links

• Projekt: v-charge
• Hinweise zur Durchführung von studentischen Arbeiten am IBR