Ad-hoc-Peer-to-Peer-Netze können in Notfallsituationen, in denen keine festen Infrastrukturen wie Basisstationen zur Verfügung stehen, eine zuverlässige Kommunikation ermöglichen. Ein mobiles Ad-hoc-Netz (MANET) ist ein sich selbst konfigurierendes Netz mobiler Geräte, die ohne Infrastrukturen oder Kabel miteinander verbunden sind. Diese Netze arbeiten unabhängig und können aus einem oder mehreren Transceivern bestehen. Die Einführung von Transceivern durch Remcom bietet eine schnelle Möglichkeit, Ad-hoc-Netze einzurichten und zu modellieren, bei denen die Knoten sowohl als Sender als auch als Empfänger fungieren können.
Stellen Sie sich ein Stadtgebiet vor, das von zwei herkömmlichen, auf dem Dach montierten Basisstationen auf 2,154 GHz versorgt wird. Es gibt vier Mobiltelefonbenutzer auf Straßenebene, die derzeit mit der Basisstation 2 kommunizieren, als ein Notfall eintritt und die Basisstation 2 außer Betrieb gesetzt wird. Außerdem erfordert die Schwere des Notfalls, dass die Bewohner das Gebiet um die Basisstation 2 evakuieren (Abbildung 1).
Abbildung 1: Schematischer Aufbau eines Ad-hoc-Netzes.
Ein Ad-hoc-Netz, das die Peer-to-Peer-Kommunikation zwischen Mobiltelefonen nutzt, kann den Ausfall der Basisstation 2 überbrücken, andere Mobiltelefonbenutzer über die Situation informieren und ihnen raten, das Gebiet zu verlassen.
Um ein solches Szenario zu simulieren, erstellte Remcom ein Wireless InSite-Projekt mit städtischer Geometrie und flachem Gelände, um einen Teil des Dupont Circle in Washington, DC, darzustellen, der eine Fläche von etwa 700 mal 1050 Metern umfasst. Zwei Sender, jeder mit einer vertikalen Halbwellendipolantenne, die bei 2,154 GHz senden, wurden erstellt, um die auf dem Dach montierten Basisstationen darzustellen. Die Mobiltelefone auf Straßenebene wurden durch vier Transceiver dargestellt. Das GPU-beschleunigte 3D-Strahlenmodell von Remcom, X3D, wurde so konfiguriert, dass es Pfade mit bis zu fünf Reflexionen und einer Beugung enthält.
Abbildung 2 zeigt den Empfangsleistungsbereich, wenn beide Basisstationen aktiv sind.
Abbildung 2: Empfangene Leistung der Basisstationen 1 und 2.
Tabelle 1 zeigt die Empfangsleistung von jeder der beiden aktiven Basisstationen zu den vier Mobiltelefonen. Unter der Annahme einer Mobiltelefonsignalgrenze von -90 dBm können die Mobiltelefone 2 und 4 eine Verbindung zur Basisstation 1 oder zur Basisstation 2 herstellen, während die Mobiltelefone 1 und 3 nur eine Verbindung zur Basisstation 2 herstellen können.
Tabelle 1: Empfangene Leistung am Standort des Mobiltelefons von den beiden Basisstationen.
Wenn Station 2 außer Betrieb ist, ist die Reichweite begrenzt, wie in: "Fehler! Verweisquelle nicht gefunden." Die Signalstärke von Basisstation 1 ist zu gering, um eine Verbindung zu den Mobiltelefonen 1 und 3 herzustellen; die Mobiltelefone 2 und 4 haben jedoch eine ausreichende Signalstärke, um mit Basisstation 1 zu kommunizieren und können die Notfallinformationen in ihrer unmittelbaren Umgebung weiterverbreiten, wie in Abbildung 3 dargestellt.
Abbildung 3: Strom von Basisstation 1, nachdem Basisstation 2 außer Betrieb genommen wurde.
Durch die Peer-to-Peer-Kommunikation kann das Mobiltelefon 2 eine Nachricht senden, die von diesen Telefonen empfangen werden kann, und zwar an das Mobiltelefon 1 mit einem Signalpegel von -54,671 dBm und an das Mobiltelefon 3 mit einem Signalpegel von -53,369 dBm (Tabelle 2).
Tabelle 2: Empfangene Leistung (dBm) im Ad-hoc-Mobilfunknetz.
Wenn die Mobiltelefone 1 und 3 das Signal empfangen, strahlen sie es auch in die Umgebung weiter aus. Da alle vier Mobiltelefone ein Ad-hoc-Netz bilden und das Signal übertragen, gleicht der Beitrag der Mobiltelefonsender den Abdeckungsverlust der Basisstation 2 mehr als aus (Abbildung 4).
Abbildung 4: Netzabdeckung von Basisstation 1 und den vier Mobiltelefonen auf Straßenebene.
Die Verwendung von Transceivern macht es einfach, Sende- und Empfangsantennen an einem einzigen Ort zu platzieren. In diesem Beispiel verwendete Remcom Transceiver für die Mobiltelefone und rationalisierte den Prozess der Einrichtung der Mobiltelefone und Basisstationen, um ein mobiles Ad-hoc-Netzwerk zu simulieren.
