Jahresbericht informatik 2009 - KIT – Fakultät für Informatik

Die Institute der Fakultät und ihre Forschungsvorhaben
dem Versenden über mehrere Kommunikationsabschnitte mit reduzierter Sendeleistung
durchgeführt. In beiden Fällen werden die Informationen bis zu einer gewissen Entfernung
vom Sender übertragen. In letzterem Fall wird jedoch prinzipiell die räumliche
Wiederverwendung des Kanals durch die reduzierte Sendeleistung erhöht, wodurch die
Kanalauslastung gesenkt werden sollte. Da nun aber jedes Fahrzeug periodisch Nachrichten
aussendet und diese an alle Nachbarn in der Umgebung verteilt werden sollen, steigt die
Zahl der zu übertragenden Pakete überproportional an und vernichtet den Vorteil einer
erhöhten räumliche Wiederverwendung des Kanals. Lediglich in Ausnahmefällen ist eine
Reduzierung der Netzlast zu erzielen.
Im Februar 2009 wurde von uns ein Kick-Off Meeting für die C2C-CC Task Force Trans
mit Power Control organisiert, welche initiiert wurde, um Hersteller von Kommunikations-
/Antennensystemen und Entwickler von Überlastkontrollalgorithmen zusammenführen. Die
Ergebnisse wurden im November 2009 im Rahmen einer Podiumsdiskussion auf dem C2C
Forum in Wolfsburg vorgestellt.
Integration von Physical Layer Emulation in die Simulation von drahtlosen
Fahrzeugnetzen
(H. Hartenstein, J. Mittag)
Für die Bewertung existierender und die Entwicklung neuer Kommunikationstechnologien
und Netze stellen Simulatoren, welche vereinfacht reale Systeme nachbilden, ein effektives
und kostengünstig einzusetzendes Werkzeug dar. Insbesondere im Bereich der
Netzwerksimulation werden hierbei jedoch die Details der Kommunikationshardware
abstrahiert indem zu übertragende Pakete als atomare Einheiten und nicht explizit als einzelne
Bits betrachtet werden.
Abhängig von der verwendeten Übertragungsfrequenz und des untersuchten Szenarios
lässt diese Abstraktion signifikante Effekte unberücksichtigt. Beispielsweise liegt bei drahtlosen
Fahrzeugnetzen mit einer Übertragungsfrequenz von 5,9 GHz ein zeit- und frequenzselektiver
Kanal vor, für dessen Abbildung eine detailliertere Modellierung notwendig
wäre.
Deswegen hat die Forschungsgruppe DSN zusammen mit der Chalmers University
Göteborg den IEEE 802.11p Standard akkurat in Software realisiert und in den
Netzwerksimulator NS-3 integriert. Durch die Emulation der Signalverarbeitung eines echten
Transceiver wird die Abstraktion des Pakets aufgebrochen und durch eine Sequenz von
komplexen Zeitsignalen ersetzt. Dadurch ist es nun möglich, Kanaleffekte akkurat abzubilden
und deren Einfluss auf die Netzwerkperformanz realistisch zu untersuchen. Im
Rahmen einer Diplomarbeit wurde unser Simulator anschließend gegen kommerzielle
Hardware im Network Emulator Testbed der Carnegie Mellon University in Pittsburgh validiert,
welches von Prof. Peter Steenkiste frei zu Verfügung gestellt wurde. Aufbauend auf
dem Ergebnis der Zusammenarbeit können wir in Zukunft eine aussagekräftigere
Leistungsbewertung von drahtlosen Fahrzeugnetzen durchführen als dies bisher möglich
war. Zusätzlich ermöglicht der neue Simulator eine gemeinsame Optimierung der
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