Lernen Sie, wie die Kommunikation von Daten in mobilen Funknetzwerken abläuft

Inhalte des Kurses

Als Drahtlose Netzwerke kennt man zelluläre Netzwerke, Ad-hoc-Netzwerke, hybride Netzwerke und drahtlose Sensor-Netzwerke. Für diese Netzwerktypen werden Algorithmen vorgestellt, analysiert und bewertet.

Als Zelluläre Netzwerke bezeichnet man Mobilfunknetzwerke und WLANs, bei denen die Kommunikation grundsätzlich über spezielle Hardware-Router oder Basisstationen abgewickelt wird. Direkte Verbindungen zwischen den Endteilnehmern sind nicht vorgesehen. Diese Basisstationen unterteilen das Sendegebiet in Zellen. Die Zuordnung von Funkfrequenzen zu diesen Zellen ist das Frequency-Assignment-Problem. Für dieses kombinatorisch schwere Problem und andere Probleme wie das Handoff und Call-Control-Problem werden algorithmische Lösungen vorgestellt.

Ad-hoc-Netzwerke verfügen über keine Infrastruktur. Hier können Endteilnehmer direkt kommunizieren oder über so genannte Multi-Hop-Verbindungen die Kommunikation anderer Teilnehmer unterstützen. Das Routing in diesen Netzwerken stellt besondere algorithmische Anforderungen. Außer Routing-Algorithmen werden Algorithmen für die Topologie-Kontrolle besprochen. Auch werden Algorithmen für Hybride Netzwerke vorgestellt, die Ad-hoc-Netzwerke mit zellulären Algorithmen kombinieren.

Mitunter werden Sensoren und Aktuatoren drahtlos vernetzt. Diese drahtlosen Sensor-Netzwerke besitzen als Netzwerkknoten nur relativ einfache Hardware für die Berechnung und die Datenübertragung. Hierbei operieren die Sensorknoten in einem engen Kommunikationsband und verfügen nur über geringe Energieressourcen. In diesem Bereich werden so genannte datenzentrierte Algorithmen eingesetzt, welche Sensoren und Aktuatoren hinsichtlich ihrer Funktion und ihres Orts ansprechen und nicht bezüglich ihrer Identität. Auch andere spezifische Lösungen wie Datenaggregation und Geo-Caching werden hier vorgestellt.

Unser Dozent

» Kursbeschreibung auf der Webseite des Studiengangs IEMS