Prof. Dr. Christian Schindelhauer
Blended learning inkl. tutorieller Betreuung (Vorlesung mit Übung)
Unregelmäßig
Englisch
Eines von 10 angebotenen Vertiefungsmodulen, eingeordnet in die Richtung „Algorithmik“. Diese Module können von den Studierenden – da unabhängig voneinander – in der laut Studienplan benötigten Anzahl belegt werden.
Grundlagen der Algorithmentheorie
Im Rahmen des Studiengangs IEMS:
Die Studierenden verstehen die algorithmischen Problemen in drahtlosen Netzwerken und kennen die Basisalgorithmen für die zelluläre Netzwerke, Ad-hoc-Netzwerke und drahtlose Sensornetzwerke.
Die Studierenden können diese Algorithmen bewerten und verstehen ihr Zusammenspiel. Sie sind in der Lage für die spezifischen Probleme in drahtlosen Netzwerken eigene Algorithmen zu finden und ihre Qualität zu bewerten.
Als Drahtlose Netzwerke kennt man zelluläre Netzwerke, Ad-hoc-Netzwerke, hybride Netzwerke und drahtlose Sensor-Netzwerken. 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.
mündlich oder schriftlich
