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WLAN

WLAN (Wireless Local Area Network) bezeichnet ein drahtloses, lokales Funknetz. Die zugehörigen Standards gehören zu der Familie IEEE 802.11, herausgegeben vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Diese Standards beschreiben den Mediumszugriff (MAC-Layer) und die physikalische Schicht des OSI-Schichten Modells für lokale Funknetzwerke.

Arbeitet ein Netzwerk im Infrastruktur-Modus ähnelt der Aufbau eines WLANs dem eines Mobilfunknetzes: Eine spezielle Basisstation (Access Point) übernimmt die Koordination aller anderen Netzknoten (Clients). Der Access Point sendet in einstellbaren Intervallen (üblicherweise zehnmal pro Sekunde) kleine Datenpakete, so genannte „Beacons“ (deutsch: Leuchtfeuer), an alle Stationen im Empfangsbereich. Die Beacons enthalten einige wenige wichtige Netzwerkinformationen, so den Netzwerknamen (Service Set Identifier, SSID) und optional Verschlüsselungsparameter. Jede Station ist damit in der Lage, die Verbindungsqualität ständig zu kontrollieren, auch wenn keine Nutzerdaten versendet werden.

Arbeitet ein Netzwerk im Ad-hoc-Modus, so sind alle Stationen gleichwertig. Es existiert damit keine zentrale Instanz, und es werden keine Beacon-Pakete versendet, so dass eine Station nicht feststellen kann, ob sie sich in Reichweite einer anderen Station mit denselben Einstellungen befindet, welche Stationen zum Netzwerk gehören und ob die Verbindungsqualität für den Datenaustausch ausreichend ist. Ad-hoc-Netze lassen sich schnell aufbauen. Sie eignen sich aber nur für eine sehr geringe Anzahl von Stationen, die sich wegen der begrenzten Reichweite der Sender räumlich sehr nahe sein müssen. Da die einzelnen Stationen keinen Überblick darüber haben, welche weiteren Stationen sich im Netzwerk befinden, lässt sich eine Weiterleitung von Datenpaketen von Station zu Station nicht realisieren.

Derzeit arbeitet die Forschung an mobilen Ad-hoc-Netzwerken (MANet), die in der Lage sind, Daten über den Zustand des Netzwerkes und der Verbindung zu sammeln und über eine Weiterleitung zu entscheiden.

VANet

Unter der Abkürzung VANet (Vehicular Ad Hoc Network) versteht man ein mobiles Ad-hoc-Netzwerk, das speziell für die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (Car2Car Communication) entwickelt wurde. Das VANet ist ein selbstorganisierendes und dezentrales Netzwerk, in dem die Stationen bzw. die Knoten des VANets die Fahrzeuge selbst sind. Eine wesentliche Herausforderung für die Forschung ist, dass sich die Stationen mit unterschiedlichen, aber im Vergleich zu typischen MANets, mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegen. Zwischen den Knoten muss in Sekundenbruchteilen eine Adhoc-Verbindung aufgebaut werden. Eine weitere Anforderung an das VANet ist die große Zahl der Knoten, denn theoretisch müsste jedes weltweit registrierte Fahrzeug in das Netz aufgenommen werden können.

Das Funkfrequenzband 5.855 – 5.925 GHz wurde europaweit ausschließlich für das Intelligent Transportation System (ITS), die drahtlose Kommunikation zwischen Fahrzeugen untereinander und zwischen Fahrzeug und Infrastruktur, bereitgestellt. Dieses Band ist für die unterschiedlichen Anwendungen weiter unterteilt. Für die Kommunikation der Fahrzeuge untereinander ist beispielsweise der Bereich 5.885 – 5905 GHz vorgesehen.

VANet unterstützt mehrere Routingverfahren:

  • Der Geographische Unicast wird benutzt, wenn ein Fahrzeug einem einzelnen anderen Fahrzeug eine Nachricht senden möchte. Die Versendung erfolgt dann über Multi-Hop zum Zielfahrzeug. Jeder Knoten leitet die Nachricht zum dem Knoten weiter, der innerhalb der Reichweite dem Zielknoten am nächsten liegt.
  • Der Topologische Broadcast leitet die Nachricht, beispielsweise eine Gefahrenwarnung, an alle Nachbarknoten innerhalb einer bestimmten Anzahl von Hops weiter.
  • Der Geographische Broadcast informiert Fahrzeuge in einer bestimmten Richtung (z.B. Fahrtrichtung oder Gegenrichtung) über ein Ereignis.
  • Der Geographische Anycast sendet eine Nachricht vom Sendeknoten an alle Knoten innerhalb der Reichweite.

Forschungsprojekte zu VANet

FleetNet – Internet on the Road
gefördert vom Bundministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2000 - 2003
Erarbeitung von Lösungsansätzen und Kommunikationsprotokollen, um Daten über Multihop-Routen zwischen nahen Fahrzeugen auszutauschen.
www.fleetnet.de
www.fokus.fraunhofer.de

NOW – Network on Wheels
Forschungsprojekt des deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), 2004 - 2008
Erarbeitung von Lösungen für technische Schlüsselfragen im Bereich der Kommunikationsprotokolle und Datensicherheit.
www.network-on-wheels.de

SEVECOM – Secure Vehicular Communication
Forschungsprojekt der EU zur Untersuchung und Gewährleistung von Sicherheit und Anonymität in Fahrzeugnetzwerken. SEVECOM ist Teil der Initiative eSafety der Information Society and Media Initiative des 6. EU-Forschungsrahmenprogramms.
www.sevecom.org

Wikipedia - WLAN
Wikipedia - VANet

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