Diplomarbeit

Analyse eines Freifunknetzwerkes

Stefan Hosbach ● eMail: Stefan.Hosbach@informatik.uni-oldenburg.de

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Überblick

• Einführung

• Untersuchungen

• Software

• Datenanalyse

• Fazit und Ausblick

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Einführung

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Einführung

Bestehende Funkmodi in 802.11 Netzen

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Einführung

Warum reicht der Ad-hoc Modus nicht ?

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Einführung

OLSR Routing

• Einordnung: adaptiv / verteilt

• Zudem: topologiebasiert / proaktiv

• Optimiertes Link State Routing

• Verwendet Algorithmus von Dijkstra

• Bewertung mit Hysterese ETX Werte

• MPR Fluten

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Einführung

Normales Fluten (1)

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Einführung

Normales Fluten (2)

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Einführung

Normales Fluten (3)

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Einführung

MPR Fluten (1)

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Einführung

MPR Fluten (2)

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Einführung

MPR Fluten (3)

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Einführung

Freifunk

• 2002 in Berlin gestartet

• Pico Peering Agreement

• Unklare Rechtslage

• Spezielles Firmware mit OLSR

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Einführung

Funkdaten

• 802.11g 54 MBit/s (2,4 GHz - ISM)

• Grenzwert bei 100 mW EIRP

• 802.11g stark belastet

Ausweichen auf 802.11a (5 GHz - ISM)

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Einführung

Kanalüberschneidungen bei 802.11g

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Untersuchungen

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Untersuchungen

Freifunk Hannover

• Frühjahr 2006 gegründet

• 111 Knoten, davon 21 Gateways

• VPN Lösung um das Netz zu vereinen

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Untersuchungen

1. Google Maps Lösung der FFH

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Untersuchungen

2. OLSR-VIZ

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Untersuchungen

3. Freifunk Statistics

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Untersuchungen

Erkenntnisse

• Gute SpeziallösungenJedoch keine umfassende Lösung

• Bestimmte Aspekte unberücksichtigt

• Keine Analyse der Daten

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Untersuchungen

Daten für Analyse

• Verbindungsdaten

• WLAN Daten

• Konfigurationsdaten

• Kontakt

• Wetterdaten

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Untersuchungen

Direkte Störungen

, m = Anzahl der Funknetze auf Kanal x

m

n

xS1

xKanal aufn Funknetzes des keSignalstär Ø)(

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Untersuchungen

Indirekte Störungen

, m = Anzahl der Funknetze auf Kanal x

, p = Anzahl der Funknetze auf Kanal (y<x+4) && (y>x-4)

, A(z) : A(4) = 0,2; A(3) = 0,4; A(2) = 0,6; A(1) = 0,8.

x)Kanal aufn Funknetzes des keSignalstär (Ø)(1

m

n

xS

)A(z) y Kanal auf o Funknetzesen benachbart des keSignalstär (Ø1

p

o

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Untersuchungen

Messung des Leistungsabfalls (1)

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Untersuchungen

Messung des Leistungsabfalls (2)

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Software

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Software

Architektur

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Software

Datensammler

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Software

Freifunk Analyser

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Software

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Datenanalyse

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Datenanalyse

ETX Werte im Tagesverlauf

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Datenanalyse

ETX Werte im Wochenverlauf

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Datenanalyse

ETX Werte über Monate

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Datenanalyse

Anzahl der WLANs nach Kanälen

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Datenanalyse

Abdeckung des FF Netzes

• 23 Knoten entdeckten 569 WLANs

24,74 WLANs pro Knoten

• Ergibt ~ 74 Haushalte pro FF Knoten

• Bei 50 Haushalten ~ 87 Einwohner

• Somit wären 5900 Router nötig um Hannover vollständig abzudecken

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Datenanalyse

Störungen nach Kanälen

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Datenanalyse

ETX - Absolute Luftfeuchtigkeit

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Fazit und Ausblick

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Fazit und Ausblick

Fazit

• Interessanter nicht kommerzieller Ansatz

• Provider nicht begeistert

• Hardwareseitige Weiterentwicklung der „Web 2.0“ Idee

• Bisher überwiegend „Early Adopter“

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Fazit und Ausblick

Fazit (2)

• Technische Problem sind zu lösen

Routing, unzureichende Flexibilität, heterogene Hardware und Überfüllung der Frequenzen

• Frage der Haftung muss geklärt werden

• Zusätzliche Strahlenbelastung

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Fazit und Ausblick

Ausblick

• Verbesserte Datenerfassung

• Genauere Wetterdaten

• Bestimmung der WLAN Topologie

• Einbindung der Wettervorhersage

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Fragen ?