Analyse eines Freifunknetzwerkes

Nach der Wiedervereinigung Deutschlands wurde in den 90er Jahren in Ostdeutschland mit OPAL ein modernes Telefonnetz basierend auf Glasfasertechnik aufgebaut. Erst Ende des Jahrzehnts stellte sich heraus, dass die erste Generation der bezahlbaren Breitbandanschlüsse für den Privatanwender - das ADSL - nur auf Kupferkabel eingesetzt werden kann. Aber nicht nur OPAL, sondern auch die ökonomisch orientierten Ausbaupläne der Telekom bezüglich ihres DSL Netzes waren unter anderem der erste Anstoß für die Entstehung von Funknetzen, die über die Grenzen der Grundstücke hinausgingen, um das Internet an Menschen zu bringen, die ansonsten keinen Zugang zu Breitband-Internetanschlüssen hatten. Das OPAL Netz im Osten von Berlin war einer der Auslöser für die Entstehung des ersten Freifunk Netzwerkes in Deutschland. In den folgenden Jahren sind Bürger in vielen Städten und Gemeinden dem Vorbild der Berliner Freifunker gefolgt und haben mit der gewonnen Erfahrung und bewährten Technik eigenständige Netze aufgebaut. Inzwischen ist nicht mehr alleine die Verbreitung von kostenlosen Internetzugängen das Hauptziel der Freifunk Gemeinschaft, sondern die Entstehung eines eigenen Netzes, das entgegen dem Trend des Internets nicht reglementiert und kontrolliert werden soll.

Bereits kurz nach dem Beginn des Freifunk Netzwerkes in Hannover trat der Autor dieser Arbeit der stetig wachsenden Gemeinschaft der Freifunker bei. Aus diesem persönlichen Interesse für die Materie und der Tatsache, dass das Thema Freifunk bislang kaum wissenschaftlich untersucht wurde, begründet sich die Wahl für dieses Thema als Diplomarbeit.

Im Rahmen der Diplomarbeit „Analyse eines Freifunk Netzwerkes“ sollen zunächst die Grundlagen der dem Freifunk zugrunde liegenden Techniken und Protokolle beschrieben werden. Darüber hinaus soll die Arbeit vermitteln, was sich hinter dem Freifunk Projekt verbirgt. Um überhaupt praktische Aussagen über das Freifunk Netzwerk treffen zu können, soll zunächst eine Anbindung an dieses erfolgen. Die dabei gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnisse werden ebenfalls in die Arbeit einfließen.

Da eine fundierte Analyse des Freifunk Netzwerkes ohne größeres Datenmaterial nur begrenzt möglich ist, wird eine Software entwickelt, die in der Lage sein soll Daten zu sammeln und zu analysieren. Dabei ist sowohl der praktische Nutzen in Form von Fehlerdiagnostik, als auch der wissenschaftliche Aspekte.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 1.1 Hintergrund und Motivation
• 1.2 Ziel der Diplomarbeit
• 1.3 Aufbau der Arbeit
• 2 Grundlagen
• 2.1 Mesh Netzwerk
• 2.1.1 Vermaschtes Netz
• 2.1.2 Vermaschte Funknetze
• 2.1.3 Routing in Mesh Netzwerken
• 2.2 OLSR
• 2.2.1 Link State Routing
• 2.2.2 Optimierungen für Funknetze
• 2.3 Freifunk
• 2.3.1 Das Projekt
• 2.3.2 Pico Peering Agreement
• 2.3.3 Rechtslage
• 2.3.4 Freifunk Knoten
• 2.4 Funkübertragung
• 2.4.1 ISM Band
• 2.4.2 Sendeleistung
• 2.4.3 Störquellen
• 2.4.4 Strahlenbelastung
• 3 Analyse
• 3.1 Freifunk in Hannover
• 3.1.1 Das Projekt
• 3.1.2 Topologie des Netzes
• 3.1.3 Installation des Knotens
• 3.2 Vorhandene Software
• 3.2.1 Darstellung mit Google Maps
• 3.2.2 OLSR-Viz
• 3.2.3 Freifunk-Statistics
• 3.2.4 Vergleich
• 3.2.5 Gewonnene Erkenntnisse
• 3.3 Daten für die Analyse
• 3.3.1 Relevante Daten
• 3.3.2 Absolute Luftfeuchtigkeit
• 3.3.3 Störung durch benachbarte Funknetze
• 4 Entwicklung der Software
• 4.1 Ausgangssituation
• 4.2 Anforderungsdefinition
• 4.2.1 Einordnung der Arbeit
• 4.2.2 Einsatzbereich der Software
• 4.2.3 Funktionale Anforderungen
• 4.2.4 Nichtfunktionale Anforderungen
• 4.2.5 Benutzerschnittstellen
• 4.2.6 Fehlerverhalten
• 4.3 Entwurf
• 4.3.1 Technologiewahl
• 4.3.2 Architektur
• 4.3.3 Entwurf der Datenhaltung
• 4.3.4 Entwurf des Datensammlers
• 4.3.5 Entwurf des Web Frontends
• 4.4 Implementierung und Test
• 4.4.1 Implementierung des Datensammlers
• 4.4.2 Implementierung der Datenbank
• 4.4.3 Implementierung des Web Frontends
• 4.4.4 Test
• 4.5 Datenanalyse
• 4.5.1 Freifunk Verbindungen
• 4.5.2 Benachbarte Funknetze
• 4.5.3 Wetterdaten
• 4.5.4 Konfiguration der Router
• 5 Abschließende Überlegungen
• 5.1 Gewonnene Erkenntnisse
• 5.2 Fazit
• 5.3 Ausblick
• 5.3.1 Verbesserte Datenerfassung
• 5.3.2 Genauere Wetterdaten
• 5.3.3 Bestimmung der WLan Topographie
• 5.3.4 Einbindung der Wettervorhersage

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Analyse eines Freifunknetzes. Ziel der Arbeit ist es, die Funktionsweise eines solchen Netzes zu untersuchen und ein besseres Verständnis für die Herausforderungen und Möglichkeiten von Freifunk zu gewinnen.

• Funktionsweise und Aufbau von Freifunknetzen
• Analyse der Daten aus einem realen Freifunknetzwerk
• Entwicklung einer Software zur Datenanalyse
• Evaluierung der gewonnenen Erkenntnisse
• Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bereich Freifunk

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Einleitung

Dieses Kapitel stellt den Hintergrund und die Motivation für die Diplomarbeit dar. Es wird die Entstehung des Freifunk Netzwerks in Deutschland beschrieben und die Relevanz des Themas für die wissenschaftliche Forschung erläutert.

• Kapitel 2: Grundlagen

In diesem Kapitel werden die grundlegenden Konzepte und Technologien im Bereich der Funknetze und insbesondere von Freifunknetzen vorgestellt. Es werden Themen wie Mesh-Netzwerke, OLSR-Routing und die Rechtslage für Freifunk behandelt.

• Kapitel 3: Analyse

Kapitel 3 beinhaltet die Analyse des Freifunknetzes in Hannover. Es werden die Topologie des Netzes, die verwendete Software und die relevanten Daten zur Analyse vorgestellt.

• Kapitel 4: Entwicklung der Software

Dieses Kapitel beschreibt die Entwicklung einer Software zur Analyse der Daten aus dem Freifunknetzwerk. Es werden die Anforderungsdefinition, der Entwurf, die Implementierung und die Testphase der Software detailliert dargestellt.

Schlüsselwörter

Freifunk, Mesh-Netzwerk, OLSR, Routing, Datenanalyse, Softwareentwicklung, Wetterdaten, Funkübertragung, ISM Band, Rechtslage, Breitbandzugang, Topologie, Open Source.

Details

• Hochschule: Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
• Note: 97,5
• Autor: Dipl. Inf. Stefan Hosbach (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2007
• Seiten: 107
• Katalognummer: V92760
• ISBN (eBook): 9783638054881
• ISBN (Buch): 9783638957151
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: Analyse Freifunknetzwerkes