Ad hoc -reititysprotokollien hyödyntämismahdollisuudet tulevaisuuden taistelukentällä

Tulevaisuuden taistelukenttä tulee asettamaan useita haasteita asevoimille. Joukot liikkuvat enemmän ja nopeammin sekä sijaitsevat hajaantuneemmin taistelualueilla. Tilannetietoa pystytään tuottamaan kehittyneillä järjestelmillä, jolloin niiden siirtämiseen käytettyjen viestijärjestelmien pitää pystyä toimittamaan tätä kasvanutta informaation määrää. Ad hoc ja Mobile Ad Hoc Network (MANET) -verkoilla voidaan siirtää suuria määriä informaatiota tai dataa joukkojen välillä. Verkoissa käytetyt reititysprotokollat määrittävät miten lähetetty tieto liikkuu verkossa. Oikealla reititysprotokollan valinnalla pystytään vaikuttamaan verkon ruuhkautumiseen, tiedon siirtymisen varmuuteen, tiedonsiirtonopeuksiin, kaluston toimintakykyyn sekä siirtotien toimivuuteen. Päätutkimuskysymykseni on: Mitä käyttömahdollisuuksia AD HOC -reititysprotokollilla on tulevaisuuden taistelukentällä? Tutkimusta tukevat alakysymykset: Mitä viestillisiä vaatimuksia tulevaisuuden taistelukenttä voi asettaa MANET-verkolle? Mitä eroja erilaisilla ad hoc -reititysprotokollilla on? Mitä vaikutuksia erilaisilla siirtoteillä on MANET-verkossa? Tutkimukseen käytetty aineisto on kerätty internet- sekä kirjallisuuslähteistä. Lähteisiin sisältyy aihepiirin kuuluvia tutkimuksia, artikkeleita, oppaita ja yritysten tuote-esitelmiä. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että taistelukentän muuttujat määrittävät parhaan käytettävän reititysprotokollan. Olennaisena tekijänä on hahmottaa verkkoa käyttävän joukon tarve sekä minkälaista dataa verkossa liikkuu. Erilaiset reititysprotokollat soveltuvat paremmin erilaisille joukoille ja erilaiseen toimintaympäristöön. Reititysprotokollaa valittaessa tulee huomioida käytössä olevat siirtotiet, jotta tiedonsiirtokaistaa ei tuhlata ja tällä tavalla ruuhkauteta verkkoa.

Authentication and authorization in PeerHood System

The goal of this work is to design and implement authentication and authorization section to PeerHood system. PeerHood system is developedin Lappeenranta University of Technology. It provides functions of discovering devices compatible with PeerHood and listing services offered by those devices; based on wireless technologies: Wi-Fi, Bluetooth and GPRS. The thesis describes implementation of the security approach intomobile Ad-Hoc environment and includes both authentication and authorization processes.

Service Architecture in Mobile IP Telephony Network

Uudet palvelut ovat tarkeinta, mita asiakkaat odottavat uudelta teknologialta.Se on paaasiallinen syy siihen, etta asiakkaat ovat valmiita maksamaan uudesta teknologiasta ja kayttamaan sita. Sen vuoksi uuden verkon tuoma uusi palveluarkkitehtuuri on tarkea koko projektin onnistumiselle. Tama dokumentti keskittyy kolmannen sukupolven matkapuhelinverkkojen palveluarkkitehtuuriin, jonka viitemallista annetaan kuvaus. Verkon palvelut esitellaan ja kuvaillaan. Toteutukseen liittyvia asioita selostetaan. USA:n markkinoilla tarvittava WIN konsepti kuvataan ja sen toteutuksesta annetaan myos kuvaus. Lopussa kuvataan Pre-Paid tilaajien laskutustietojen kasittelya WIN konseptissa elvytystilanteessa.

Ad hoc -viestijärjestelmät tulenjohtamisessa

Epäsuora tuli on edelleen tärkeä osa sodankäyntiä ja tarkka epäsuoran tulen käyttö vaatii tulenjohtamista. Tulenjohtamisen tulee perustua havaintoihin eturintamasta, mutta tuliyksiköt sijoitetaan eturintaman joukoista erilleen. Syntyy tarve johtamisjärjestelmälle. Nykyinen YVI-järjestelmä vaikuttaa jäykältä ja suurelta osin vanhanaikaiselta kaapeleineen ja modeemeineen. Yhteysvälit kasvavat joskus suuriksi ottaen huomioon maastonmuodot ja kasvillisuuden, jolloin radiolla lähetetyt viestit eivät mene perille. Ad hoc -teknologian hyödyntäminen vaikuttaa intuitiivisesti hyvältä idealta radioilla tapahtuvassa viestinnässä. Tutkielman päätutkimuskysymys on, mitä etuja ja haittoja Ad hoc -verkoilla on tulenjohdolle ja miten vihollinen voisia toimia ad hoc -verkkoa vastaan? Alatutkimuskysymyksinä selvitetään: Miten tulenjohtosanoma etenee eri verkoissa? Luoko ad hoc -verkon rakenne ongelmia? Lisäksi tarkastellaan ad hoc -verkkoratkaisua teknisestä näkökulmasta ja sen vaikutusta verkkotopologiaan. Ad hoc -ratkaisu sopii hyvin datan välittämiseen taistelukentällä. Sen suurimpia etuja ovat lyhyemmät yhteysvälit suuri reittimäärä. Tulenjohtamisen kannalta verkkoon muodostuu pullonkaula siirryttäessä pataljoonan ulkopuolelle, sillä yhteysvälit kasvavat jolloin ratkaisu ei juuri eroa nykyisestä YVI2-järjestelmästä. Suurimpia ongelmia ovat radioiden virransaanti ja reititys, erityisesti solmujen määrän kasvaessa äkillisesti. Myös reaaliaikainen puheen välittäminen on ongelmallista, mutta se ei vaikuta suorasti tulenjohtosanomiin.

De arcto musices cum ingenio humano nexu, ejusque ad hoc excolendum momento 1

Invokaatio: Q.F.S.F.Q.

Benchmark of routing protocols regarding green considerations

In Mobile Ad-hoc Networks (MANET) the participating nodes have several roles such as sender, receiver and router. Hence there is a lot of energy consumed by the nodes for the normal working of the network since each node has many different roles. Also in MANET the nodes keep moving constantly and this in turn consumes a lot of energy. Since battery capacity of these nodes is limited it fails to fulfil the high demand of energy. The scarcity of energy makes the energy conservation in mobile ad-hoc networks an important concern. There is several research carried out on the energy consumption of mobile ad-hoc networks these days. Some of this research suggests sleep mode, transmission power control, load balancing etc. In this thesis, we are comparing various proposed energy efficient models for some of the ad-hoc protocols. We compare different energy efficient models for Optimised Linked State Algorithm (OLSR) and Ad-hoc On Demand Distance Vector (AODV). The routing protocols are compared for different parameters such as average remaining energy, number of nodes alive, payload data received and performance with different mobility speed. The simulation results helps in benchmarking the various energy efficient routing models for OLSR and AODV protocols. The benchmarking of the routing protocols can be based on many factors but this thesis concentrates on benchmarking the MANET routing protocols mainly based on the energy efficiency and increased network lifetime.

Sotilaan paikkatiedon siirtäminen tietoverkoissa

Paikkatietojärjestelmän avulla voidaan seurata maastossa olevien sotilaiden sijaintia karttasovellukselta. Paikkatietojärjestelmien käyttäminen lisää tilannetietoisuutta ja palvelusturvallisuutta. Tutkimuksen tavoitteena on kehittää sotilaan paikkatietojärjestelmän käytettävyyttä Puolustusvoimissa. Tutkimuksessa esitellään paikkatietojärjestelmä sotilastoiminnassa ja yleiset paikantamismenetelmät. Tutkimuksessa selvitetään paikkatietojärjestelmään soveltuvat tietoverkot ja tekniikat. Tutkimuksessa esitellään paikkatietojärjestelmään kehitteillä oleva sanomanvälitysjärjestelmä.

Improving the performance of a dismounted Future Force Warrior by means of C4I2SR

This thesis comprises seven peer-reviewed articles and examines systems and applications suitable for increasing Future Force Warrior performance, minimizing collateral damage, improving situational awareness and Common Operational Picture. Based on a literature study, missing functionalities of Future Force Warrior were identified and new ideas, concepts and solutions were created as part of early stages of Systems of Systems creation. These introduced ideas have not yet been implemented or tested in combat and for this reason benefit analyses are excluded. The main results of this thesis include the following: A new networking concept, Wireless Polling Sensor Network, which is a swarm of a few Unmanned Aerial Vehicles forming an ad-hoc network and polling a large number of fixed sensor nodes. The system is more robust in a military environment than traditional Wireless Sensor Networks. A Business Process approach to Service Oriented Architecture in a tactical setting is a concept for scheduling and sharing limited resources. New components to military Service Oriented Architecture have been introduced in the thesis. Other results of the thesis include an investigation of the use of Free Space Optics in tactical communications, a proposal for tracking neutral forces, a system for upgrading simple collaboration tools for command, control and collaboration purposes, a three-level hierarchy of Future Force Warrior, and methods for reducing incidents of fratricide.

Transparent Network Interfaces to Mobile Peer-to-Peer Environment

The fact that most of new Personal Data Assistant (PDA) devices and smartphones have the ability to communicate via different wireless technologies has made several new applications possible. While traditional network model is based on the idea of static hosts, mobile devices can create decentralized, self-organizing ad-hoc networks and act as peers in the network. This kind of adapting network is suitable for mobile devices which can freely join and leave the networks. Because several different wireless communication technologies are involved, flexible changing of the networking technology must be handled in order to enable seamless communication between these networks. This thesis presents a transparent network interface to mobile Peer-to-Peer environment which is named as Virtual PeerHood. Different wireless technologies and aspects of providing a seamless connectivity between these technologies are explored. The result is a middleware platform for mobile Peer-to-Peer environment, capable of handling several networking technologies.

Mobile Protocol Stack Simulator

Nykypäivän maailma tukeutuu verkkoihin. Tietokoneverkot ja langattomat puhelimet ovat jo varsin tavallisia suurelle joukolle ihmisiä. Uusi verkkotyyppi on ilmestynyt edelleen helpottamaan ihmisten verkottunutta elämää. Ad hoc –verkot mahdollistavat joustavan verkonmuodostuksen langattomien päätelaitteiden välille ilman olemassa olevaa infrastruktuuria. Diplomityö esittelee uuden simulaatiotyökalun langattomien ad hoc –verkkojen simulointiin protokollatasolla. Se esittelee myös kyseisten verkkojen taustalla olevat periaatteet ja teoriat. Lähemmin tutkitaan OSI-mallin linkkikerroksen kaistanjakoprotokollia ad hoc –verkoissa sekä vastaavan toteutusta simulaattorissa. Lisäksi esitellään joukko simulaatioajoja esimerkiksi simulaattorin toiminnasta ja mahdollisista käyttökohteista.

Wireless Application Test Bed and Simulations for Broadband Mobile Communications Systems

Langattoman laajakaistaisen tietoliikennetekniikan kehittyminen on herättänyt kiinnostuksen sen ammattimaiseen hyödyntämiseen yleisen turvallisuuden ja kriisinhallinnan tarpeisiin. Hätätilanteissa usein olemassa olevat kiinteät tietoliikennejärjestelmät eivät ole ollenkaan käytettävissä tai niiden tarjoama kapasiteetti ei ole riittävä. Tästä syystä on noussut esiin tarve nopeasti toimintakuntoon saatettaville ja itsenäisille langattomille laajakaistaisille järjestelmille. Tässä diplomityössä on tarkoitus tutkia langattomia ad hoc monihyppy -verkkoja yleisen turvallisuuden tarpeiden pohjalta ja toteuttaa testialusta, jolla voidaan demonstroida sekä tutkia tällaisen järjestelmän toimintaa käytännössä. Työssä tutkitaan pisteestä pisteeseen sekä erityisesti pisteestä moneen pisteeseen suoritettavaa tietoliikennettä. Mittausten kohteena on testialustan tiedonsiirtonopeus, lähetysteho ja vastaanottimen herkkyys. Näitä tuloksia käytetään simulaattorin parametreina, jotta simulaattorin tulokset olisivat mahdollisimman aidot ja yhdenmukaiset testialustan kanssa. Sen jälkeen valitaan valikoima yleisen turvallisuuden vaatimusten mukaisia ohjelmia ja sovellusmalleja, joiden suorituskyky mitataan erilaisten reititysmenetelmien alaisena sekä testialustalla että simulaattorilla. Tuloksia arvioidaan ja vertaillaan. Multicast monihyppy -video päätettiin sovelluksista valita tutkimusten pääkohteeksi ja sitä sekä sen ominaisuuksia on tarkoitus myös oikeissa kenttäkokeissa.

Handover aspects in Unlicensed Mobile Access Technology

Fixed Mobile Convergence is the recent buzz in the field of telecommunication technology. Unlicensed Mobile Access (UMA) technology is a realistic implementation of Fixed Mobile Convergence. UMA involves communication between different types of networks. Handover is a very important issue in UMA. The study is an analysis of theoretical handover mechanism and practical test results. It includes a new proposal for handover performance test in UMA. It also provides an overview of basic handover operation on different scenarios in UMA. The practical test involves an experiment on handover performance test using network analyzers. The new proposal provides a different approach for an experimental setting on handover performance test without using network analyzers. The approach is not be implemented because of some technical problem in a network equipment in UMA. The analysis of the test results reveals that time of handover between UMA and Global System for Mobile Communication (GSM) network is similar to time of handover between inter base station controller (BSC) handover in GSM networks. The new approach is simple and provides measurement at the end point communicating entities. The study gives a general understanding of handover operation, an analysis of handover performance in UMA and specifically provides a new approach useful for further study of handover in different real world environments and scenarios.

Packet backbone design differences between commercial network and Container Trial System of LTE/SAE

The mobile networks of earlier and current generations, or 2G and 3G networks, provide users voice and packet services with higher transmission rates and good quality over the same core network. When developing the next generation of mobile networks the current quality of services needs to be maintained. This thesis concentrates on the next generation mobile network, especially on the evolution of the packet network part. The new mobile network has requirements for the common packet backbone network, Mobile Packet Backbone Network, which is additionally discussed in this study. The next generation mobile network, called LTE/SAE, is currently under testing. The test system is called Container Trial System. It is a mini sized LTE/SAE site. The LTE/SAE is studied in this thesis concentrating on the evolved packet core, the SAE part of the composition. The empirical part of the study compares the LTE/SAE Container Trial System and commercial network designs and additionally produces documentation for internal personnel and customers. The research is performed by comparing the documentations and specifications of both the Container Trial System and commercial network. Since the LTE commercial network is not yet constructed, the comparison is done theoretically. The purpose is furthermore to find out if there are any design issues that could be done differently in the next version of the Container Trial System.

FLASH-OFDM System Performance Studies for Wireless Broadband Network Operator Services

@450 wireless broadband service is Digita’s mobile wireless broadband network service. In @450 network Digita acts as the network operator offering network capacity to service operators. For Digita it is important to know what kind of services its network is capable of and what are the network’s service parameters. The knowledge of the network parameters and the behaviour can be used in advance in the development of new service products. Before a new service product can be offered to service operators a lot of work has to be done. The basic testing is necessary to get an understanding of the basic functionality. The requirement specification has to be done and a new product has to be created. The new product has to be tested. The test results have to be analysed in order to find out if the new product is suitable for real use and with which limitations. The content of this Thesis is the development of wireless technologies, @450 service and network, FLASH-OFDM technology, FLASH-OFDM performance testing and the development of a new service product.

The marketing communications industry in flux: Large B2C advertisers’ viewpoint

The recent digitization, fragmentation of the media landscape and consumers’ changing media behavior are all changes that have had drastic effects on creating marketing communications. In order to create effective marketing communications large advertisers are now co-operating with a variety of marketing communications companies. The purpose of the study is to understand how advertisers perceive these different companies and more importantly how do advertisers expect their roles to change in the future as the media landscape continues to evolve. Especially the changing roles of advertising agencies and media agencies are examined as they are at the moment the most relevant partners of the advertisers. However, the research is conducted from a network perspective rather than focusing on single actors of the marketing communications industry network. The research was conducted using a qualitative theme interview method. The empirical data was gathered by interviewing representatives from nine of the 50 largest Finnish advertisers measured by media spending. Thus, the research was conducted solely from large B2C advertisers’ perspective while the views of their other relevant actors of the network were left unexplored. The interviewees were chosen with a focus on variety of points of view. The analytical framework that was used to analyze the gathered data was built the IMP group’s industrial network model that consists of actors, their resources and activities. As technology driven media landscape fragmentation and consumers’ changing media behavior continue to increase the complexity of creating marketing communications, advertisers are going to need to rely on a growing number of partnerships as they see that the current actors of the network will not be able to widen their expertise to answer to these new needs. The advertisers expect to form new partnerships with actors that are more specialized and able to react and produce activities more quickly than at the moment. Thus, new smaller and more agile actors with looser structures are going to appear to fill these new needs. Therefore, the need of co-operation between the actors is going to become more important. These changes pose the biggest threat for traditional advertising agencies as they were seen as being most unable to cope with the ongoing change. Media agencies are in a more favorable position for remaining relevant for the advertisers as they will be able to justify their activities and provided value by leveraging their data handling abilities. In general the advertisers expect to be working with a limited number of close actors and in addition having a network of smaller actors, which are used on a more ad hoc basis.