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ScatterNetz-Routing
Multihopkommunikation fur medizinischeBluetooth ad hoc Netzwerke
Andreas Kuntz, Moritz Gmelin, Martin Schonegg, Armin BolzInstitut fur Biomedizinische Technik,
Universitat Karlsruhe (TH)
8. September 2006
Motivation
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 2
Anforderungen
I Multihopkommunikation fur Bluetooth
I Selbstorganisierend
I Ad hoc fahig
I Automatische Reparatur unterbrochener Pfade
I Funktionsfahig in heterogenem UmfeldI Plattformunabhangigkeit
I Userspace, Java, JSR-82
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 3
Einordnung der Arbeit
Name(Autor)
Sim/Impl Routing ScatternetTopologie
Plattform Besonderheiten
RVM(Bhagwat 1999)
k.A. SourceRouting
gegeben BT Radio Labels statt BT Adressen
BlueTree(Sun 2002)
k.A. BinareSuche
BlueTree(statisch)
k.A.Bin-Baum auf BT Adressen,Wurzelknoten verwaltet SN,Knoten in Funkreichweite
ZRP(Kapoor 2003)
Simulation ZoneRouting
gegeben uber LinkManager
Im Nahbereich proaktiv,außerhalb reaktiv (AODV)
SRS(Liu 2003)
Simulation ahnlichAODV
OnDemand
k.A.Verandert BT Protokoll→ effizienter Broadcast,→ Piconetzweite Synch.
XHop(Beutel 2003)
Implemen-tierung
minimalesSourceRouting
gegeben L2CAPBTNodes
Multihop Message Passingstatt Routing, mehrere BTInterfaces
SNR(Kuntz 2006)
Implemen-tierung
AODV OnDemand
L2CAPJSR-82
Multihop Service Search,Verb.-Verwaltung, Switching,unveranderter BT-Stack,plattformunabhangig
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 4
SNR Architektur
Ziel: Ende zu EndeDatenkommunikation
I Dienst-AdressierungI Anycast oderI zu dediziertem Knoten
I Verbindungsaufbau
I TopologieauspragungSig.-Verbindungen(Hop by Hop)
I Wegfindung (AODV),& Dienstsuche
I Datenverbindungen(Ende zu Ende)
I TopologiekontrolleI Abbau ungenutzter
Sig.-Verbindungennach Timeout
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 5
SNR Architektur
Ziel: Ende zu EndeDatenkommunikation
I Dienst-AdressierungI Anycast oderI zu dediziertem Knoten
I Verbindungsaufbau
I TopologieauspragungSig.-Verbindungen(Hop by Hop)
I Wegfindung (AODV),& Dienstsuche
I Datenverbindungen(Ende zu Ende)
I TopologiekontrolleI Abbau ungenutzter
Sig.-Verbindungennach Timeout
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 5
SNR Architektur
Ziel: Ende zu EndeDatenkommunikation
I Dienst-AdressierungI Anycast oderI zu dediziertem Knoten
I VerbindungsaufbauI Topologieauspragung
Sig.-Verbindungen(Hop by Hop)
I Wegfindung (AODV),& Dienstsuche
I Datenverbindungen(Ende zu Ende)
I TopologiekontrolleI Abbau ungenutzter
Sig.-Verbindungennach Timeout
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 5
SNR Architektur
Ziel: Ende zu EndeDatenkommunikation
I Dienst-AdressierungI Anycast oderI zu dediziertem Knoten
I VerbindungsaufbauI Topologieauspragung
Sig.-Verbindungen(Hop by Hop)
I Wegfindung (AODV),& Dienstsuche
I Datenverbindungen(Ende zu Ende)
I TopologiekontrolleI Abbau ungenutzter
Sig.-Verbindungennach Timeout
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 5
SNR Architektur
Ziel: Ende zu EndeDatenkommunikation
I Dienst-AdressierungI Anycast oderI zu dediziertem Knoten
I VerbindungsaufbauI Topologieauspragung
Sig.-Verbindungen(Hop by Hop)
I Wegfindung (AODV),& Dienstsuche
I Datenverbindungen(Ende zu Ende)
I TopologiekontrolleI Abbau ungenutzter
Sig.-Verbindungennach Timeout
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 5
SNR Architektur
Ziel: Ende zu EndeDatenkommunikation
I Dienst-AdressierungI Anycast oderI zu dediziertem Knoten
I VerbindungsaufbauI Topologieauspragung
Sig.-Verbindungen(Hop by Hop)
I Wegfindung (AODV),& Dienstsuche
I Datenverbindungen(Ende zu Ende)
I TopologiekontrolleI Abbau ungenutzter
Sig.-Verbindungennach Timeout
Universitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 5
Fehlerbehandlung
I KnotenausfallI local/global repair
I Abbau der Sig.- undDatenverbindungen
I Reparatur (local)I Topologieauspragung
in relevantem TeilnetzI neue Sig.-VerbindungenI Alternativer Pfad
I Neue Datenverbindung
I Topologiekontrolle
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 6
Fehlerbehandlung
I KnotenausfallI local/global repair
I Abbau der Sig.- undDatenverbindungen
I Reparatur (local)I Topologieauspragung
in relevantem TeilnetzI neue Sig.-VerbindungenI Alternativer Pfad
I Neue Datenverbindung
I Topologiekontrolle
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 6
Fehlerbehandlung
I KnotenausfallI local/global repair
I Abbau der Sig.- undDatenverbindungen
I Reparatur (local)I Topologieauspragung
in relevantem TeilnetzI neue Sig.-VerbindungenI Alternativer Pfad
I Neue Datenverbindung
I Topologiekontrolle
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Fehlerbehandlung
I KnotenausfallI local/global repair
I Abbau der Sig.- undDatenverbindungen
I Reparatur (local)I Topologieauspragung
in relevantem TeilnetzI neue Sig.-VerbindungenI Alternativer PfadI Neue Datenverbindung
I Topologiekontrolle
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 6
Fehlerbehandlung
I KnotenausfallI local/global repair
I Abbau der Sig.- undDatenverbindungen
I Reparatur (local)I Topologieauspragung
in relevantem TeilnetzI neue Sig.-VerbindungenI Alternativer PfadI Neue Datenverbindung
I Topologiekontrolle
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 6
Evaluation: Durchsatz
I Gemittelt uber je 3000 Datenpakete a 672Byte
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Durc
hsa
tz[k
Bit/s
ec]
Hops
Durchsatz ca. 14.5kBit/sec
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 7
Evaluation: Latenz bei Verbindungsaufbau
I Gemittelt uber je 200 Messungen
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Ver
bin
dungs
aufb
auze
it[m
s]
Hops
Warmstart ca. 450ms/HopKaltstart ca. 1400ms/Hop
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 8
Evaluation: Roundtriptime
I Gemittelt uber je 1000 Messungen
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 1 2 3 4 5 6 7 8
RT
T[m
s]
Hops
RTT ca. 165ms/Hop
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 9
Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
I Multihopkommunikationfur Bluetooth Netze
I Selbstorganisierend
I Plattformunabhangig
I TransparenteFehlerbehandlung
I Minimaler Sig.-Overhead(2 Nachrichten)
I Effiziente Weiterleitung(Switching!)
praktischer Nutzen
I Vergroßerte Reichweite
I Beliebige Anzahl Knoten
I Dynamik-Kompensation
I BT-Sensoren unverandertanschließbar
Ausblick
I Synchronisation derScatternetze
I Authentifikation
http://sourceforge.net/projects/jsr82-routingUniversitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 10
Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
I Multihopkommunikationfur Bluetooth Netze
I Selbstorganisierend
I Plattformunabhangig
I TransparenteFehlerbehandlung
I Minimaler Sig.-Overhead(2 Nachrichten)
I Effiziente Weiterleitung(Switching!)
praktischer Nutzen
I Vergroßerte Reichweite
I Beliebige Anzahl Knoten
I Dynamik-Kompensation
I BT-Sensoren unverandertanschließbar
Ausblick
I Synchronisation derScatternetze
I Authentifikation
http://sourceforge.net/projects/jsr82-routingUniversitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 10
Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
I Multihopkommunikationfur Bluetooth Netze
I Selbstorganisierend
I Plattformunabhangig
I TransparenteFehlerbehandlung
I Minimaler Sig.-Overhead(2 Nachrichten)
I Effiziente Weiterleitung(Switching!)
praktischer Nutzen
I Vergroßerte Reichweite
I Beliebige Anzahl Knoten
I Dynamik-Kompensation
I BT-Sensoren unverandertanschließbar
Ausblick
I Synchronisation derScatternetze
I Authentifikation
http://sourceforge.net/projects/jsr82-routingUniversitat Karlsruhe (TH) A. Kuntz
Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 10
Vielen Dank fur dieAufmerksamkeit!
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Forschungsuniversitat · gegrundet 1825 ScatterNetz-Routing (SNR) 11
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