Wireless communication networks

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Die heute für drahtlose Daten- und Sprachkommunikation verwendeten Standards GSM, UMTS und WLAN (IEEE 802.11) benötigen eine direkte Verbindung zwischen jedem Endgerät und einer Basisstation. In multi##e#hop-Netzwerken agieren statt dessen benachbarte Endgeräte als Vermittler und leiten die Datenpakete weiter. Die Realisierung hochbandbreitiger Funknetzwerke mit räumlich guter Abdeckung bei wettbewerbsfähigen Kosten rückt in greifbare Nähe. Einzig das Aufbrechen des heutigen Paradigmas der direkten Kommunikation zwischen Basisstationen und Endgeräten ist hierfür notwendig. Struktur und Dynamik von ad-hoc multi-hop-Netzwerken werden in der vorliegenden Arbeit mit den Methoden der Statistischen Physik und der Graphentheorie analysiert. Zentrale Fragestellung ist, wie die dynamischen Aspekte Routing und Datenverkehr zusammenspielen und von der Netzwerkstruktur abhängen. Die kumulative Knoten-Inbetweenness hilft, die richtige Balance der „Gegenspieler“ Routing und MAC zu bestimmen. Sie ist die Basis sowohl für eine Optimierung der Netzwerkstruktur als auch ein stauvermeidendes Routing-Verfahren. Beide Ansätze erlauben eine Verdoppelung des Datendurchsatzes im Vergleich zu herkömmlichen drahtlosen multi-hop##e#Netzwerken. Am Beispiel des Internets wird gezeigt, dass sich diese Ansätze auch auf kabelgebundene Netzwerke übertragen lassen.