Modulbeschreibung

Modul: Weiterführende Konzepte der drahtlosen Kommunikation

Lehrveranstaltungen:

TitelTypSWSZeitraum
Weiterführende Konzepte der drahtlosen KommunikationVorlesung3Sommersemester
Weiterführende Konzepte der drahtlosen KommunikationHörsaalübung1Sommersemester

Modulverantwortlich:

Dr. Rainer Grünheid

Zulassungsvoraussetzungen:

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse:

  • Vorlesung "Signale und Systeme"
  • Vorlesung "Einführung in die Nachrichtentechnik und ihre stochastischen Methoden"
  • Vorlesung "Digitale Nachrichtenübertragung"

Modulziele / angestrebte Lernergebnisse:

Fachkompetenz

Wissen

Die Studierenden können grundsätzliche sowie weiterführende Prinzipien und Verfahren erklären, die in der drahtlosen Kommunikation zum Einsatz kommen. Sie verstehen die Eigenschaften des Funkkanals und dessen mathematische Beschreibung. Die Studierenden sind ferner in der Lage, die physikalische Schicht von Funkübertragungssystemen zu erläutern. In diesem Kontext beherrschen sie verschiedene Konzepte der Mehrträger-Übertragung (OFDM), der Modulation, des Fehlerschutzes, der Kanalschätzung, der Synchronisation und der Mehrantennentechnik (MIMO). Die Studierenden können außerdem Methoden des Vielfachzugriffs erklären. Am Beispiel von aktuellen Funksystemen (UMTS, LTE) sind sie in der Lage, die gelernten Prinzipien in einen Systemzusammenhang zu bringen.

Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage, anhand ihres erworbenen Wissens die Dimensionierung bestehender und zukünftiger Funksysteme nachzuvollziehen. Sie können ferner selbst bestimmte Parameter von Funksystemen anhand gegebener Randbedingungen und Anforderungen geeignet dimensionieren. Die Studierenden verfügen außerdem über die Fähigkeit, die Eignung bestimmter technischer Konzepte der Funkübertragung für eine konkrete Anwendung zu beurteilen.

Personale Kompetenzen

Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise präsentieren.

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, die notwendigen Informationen aus den angegebenen Literaturquellen zu beschaffen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihren Wissensstand mit Hilfe vorlesungsbegleitender Maßnahmen (Online-Tests, Clicker-Fragen in den Vorlesungen, Übungsaufgaben) kontinuierlich überprüfen und auf dieser Basis ihre Lernprozesse steuern. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Grundlagen der Nachrichtentechnik, Digitale Nachrichtenübertragung) verknüpfen.

Leistungspunkte Modul:

6 LP

Studienleistung:

Klausur

Arbeitsaufwand in Stunden:

Eigenstudium: 124, Präsenzstudium: 56


Lehrveranstaltung: Weiterführende Konzepte der drahtlosen Kommunikation

Dozent:

Rainer Grünheid

Sprache:

Englisch

Zeitraum:

Sommersemester

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt technische Prinzipien und Konzepte der Mobilfunkübertragung. Dabei stehen die physikalische sowie die Datensicherungsschicht des ISO-OSI-Protokollstapels im Vordergrund.

Das Übertragungsmedium, also der Mobilfunkkanal, dient als zentraler Ausgangspunkt der Betrachtungen. Seine Eigenschaften und mathematischen Beschreibungen werden detailliert diskutiert. Ausgehend davon werden danach verschiedene Aspekte der Funkübertragung besprochen, wobei Konzepte der Kanalcodierung, Modulation/Demodulation, Kanalschätzung, Synchronisation und Entzerrung jeweils eine wichtige Rolle spielen. Auch der Einsatz mehrerer Antennen am Sender und Empfänger (sog. MIMO-Techniken) wird in seinen diversen Ausprägungen behandelt. Neben den Aspekten der physikalischen Schicht werden außerdem verschiedene Verfahren des Vielfachzugriffs in einem zellularen Netz beschrieben.

Eine Darstellung von unterschiedlichen Systembeispielen, insbesondere von UMTS/HSPA, LTE, LTE Advanced und WiMAX, dient ferner dazu, die diskutierten Aspekte im Kontext von aktuellen Funksystemen zu verdeutlichen.

Literatur:

John G. Proakis, Masoud Salehi: Digital Communications. 5th Edition, Irwin/McGraw Hill, 2007

David Tse, Pramod Viswanath: Fundamentals of Wireless Communication. Cambridge, 2005

Bernard Sklar: Digital Communications: Fundamentals and Applications. 2nd Edition, Pearson, 2013

Stefani Sesia, Issam Toufik, Matthew Baker: LTE - The UMTS Long Term Evolution. Second Edition, Wiley, 2011