Netzwerkkodier­ungstheorie

Sommersemester 2024

Umfang: 3 SWS (2/1/0)
Dozentin: Dr. Anne Wolf
Lehrsprache: deutsch
Abschluss: schriftliche Prüfung über 120 Minuten
Einordnung: Bestandteil des Wahlpflichtmoduls Netzwerkkodierung in Theorie und Praxis (ET-12 10 21)
  • im Studiengang Elektrotechnik, Studienrichtung Informationstechnik (8. Semester), und
  • im Studiengang Informationssystemtechnik, Fachgebiet Kommunikationstechnik (6. / 8. Semester)
OPAL-Webseite: https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/23062872118

Aktuelles

  • [19.02.2024] Durchführung im Sommersemester 2024
    Die Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie wird im Sommersemester 2024 als Präsenz-Lehrveranstaltung durchgeführt. Die Lehrveranstaltung umfasst 2 SWS Vorlesung und 1 SWS Übung. Die Vorlesungen und Übungen werden im Sommersemester 2024 jedoch terminlich verdichtet (üblicherweise 2 Vorlesungen und 1 Übung pro Woche) in der ersten Semesterhälfte durchgeführt − aktuelle Planung siehe Termine.
  • [19.02.2024] Einschreibung über OPAL
    Für die Teilnahme an der Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie im Sommersemester 2024 ist es notwendig, dass Sie sich über OPAL für diese Lehrveranstaltung anmelden:
    https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/23062872118
    Bitte schreiben Sie sich bis Montag, den 08.04.2024, ein, damit Sie alle erforderlichen Informationen zur Teilnahme erhalten.

Ort und Zeit

Terminverschiebungen siehe Tabelle

Bitte beachten Sie die Erklärung zur terminlich verdichteten Durchführung im Sommersemester 2024, siehe Aktuelles.

Vorlesung

Motivation
Wie viele fundamentale Konzepte basiert die Netzwerkcodierung auf einer einfachen Idee, welche sehr anschaulich im ausgezeichneten Artikel "Network Information Flow" von R. Ahlswede, N. Cai, S.-Y. R. Li und R. W. Yeung dargestellt wurde. Im Gegensatz zu traditionellen Arten des Netzwerkmanagements, die Kollisionen der Datenströme vermeiden, wird in der Netzwerkcodierung ein Vermischen der Daten an Netzwerkknoten erlaubt und begünstigt. Der Empfänger beobachtet diese vermischten Pakete und kann aus ihnen seine eigenen Daten extrahieren.

Einordnung
Die Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie ist Bestandteil des Moduls Netzwerkkodierung in Theorie und Praxis (ET-12 10 21) und behandelt die theoretischen Grundlagen der Netzwerkcodierung. Sie ist eng mit der Lehrveranstaltung Praktische Anwendungen der Netzwerkkodierung verzahnt, wo aktuelle Anwendungen besprochen und im Rahmen der Übung auch selbst implementiert werden.

Inhalt
Nachdem Grundlagen aus der Codierungs- und Graphentheorie und der traditionelle Ansatz der Paketweiterleitung in Netzwerken behandelt wurden, wird der Hauptsatz der Netzwerkcodierung bewiesen und anhand von verschiedenen Beispielen illustriert. Der Ansatz der Teilbaumzerlegung sowie der algebraischen Netzwerkcodierung werden ebenso behandelt wie die Netzwerkcodierung auf der Übertragungsschicht. Dabei wird sowohl die klassische Netzwerkcodierung im drahtgebunden Fall betrachtet als auch die Erweiterung auf den drahtlosen Fall.

Materialien zur Vorlesung

Das Material zur Lehrveranstaltung wird im Laufe des Semesters auf dieser Webseite zur Verfügung gestellt.

siehe Tabelle

Übung

Die Übungen dienen der Festigung und Anwendung des in den Vorlesungen behandelten Stoffes. Sie vermitteln Techniken zur Lösung typischer Aufgabenstellungen und schaffen damit insbesondere die Voraussetzungen für die erfolgreiche Bearbeitung vergleichbarer Aufgaben im Selbststudium.

Materialien zur Übung

Das Material zur Lehrveranstaltung wird im Laufe des Semesters auf dieser Webseite zur Verfügung gestellt.

siehe Tabelle

Termine

Die folgende Tabelle enthält alle Vorlesungs- und Übungstermine des Semesters sowie die Materialien zu Vorlesung und Übung.
Bitte beachten Sie die Erklärung zur terminlich verdichteten Durchführung im Sommersemester 2024, siehe Aktuelles.

Prüfung

Die schriftliche Prüfung wird in der Prüfungszeit des Semesters stattfinden.
Zugelassene Hilfsmittel sind schriftliche Unterlagen aller Art sowie (von der Fakultät zugelassene) Taschenrechner.

Literatur

Die Lehrveranstaltung basiert auf den folgenden Buchkapiteln und Monographien:

  • Christina Fragouli und Emina Soljanin:
    Network Coding Fundamentals,
    Now publishers, Foundations and Trends in Networking, vol. 2, no. 1, 2007.
    Elektronische Version hier verfügbar (Zugang nur innerhalb des TU-Netzes).
  • Raymond W. Yeung:
    Information Theory and Network Coding,
    Springer, 2008.

Das ist der Basis-Artikel von 2000:

Kontakt

Kommentare zur Vorlesung und Übung sowie Hinweise oder Fragen zu den Aufgaben bitte an:
Dr. Anne Wolf

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Web Team ITML
Last modified: Nov 12, 2024