Netzwerkkodierungs­theorie

Sommersemester 2022

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. Semester).
OPAL-Webseite: https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/23062872118

Aktuelles

  • [12.04.2022] Änderung des Vorlesungstermins
    Ab der 16. Kalenderwoche (nach Ostern) wird die Vorlesung immer mittwochs in der 4. DS im Raum GÖR 127 stattfinden. In der 15. Kalenderwoche wird die Vorlesung ausnahmsweise am Donnerstag (14.04.2022) in der 3. DS im Raum VMB E02 stattfinden.
  • [04.04.2022] Verschiebung der ersten Vorlesung
    Die erste Vorlesung muss von Dienstag, dem 05.04.2022, auf Freitag, den 08.04.2022, verschoben werden.
  • [14.03.2022] Einschreibung über OPAL notwendig
    Für die Teilnahme an der Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie im Sommersemester 2022 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 04.04.2022, ein, damit Sie alle erforderlichen Informationen zur Teilnahme erhalten.
  • [14.03.2022] Durchführung im Sommersemester 2022
    Die Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie wird im Sommersemester 2022 als Präsenz-Lehrveranstaltung durchgeführt.

Ort und Zeit

Vorlesung Mi 4. DS GÖR 127
Übung Fr 2. DS 2. Wo BAR 218

Terminverschiebungen siehe Tabelle

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.

Woche Datum DS Vorlesung Übung Bemerkung / Material
14 05.04.2022 4. − verschoben auf Freitag (08.04.2022)
08.04.2022 2. X <<< Vorlesungsmaterial
15 14.04.2022 3. X im Raum VMB E02
Vorlesungsmaterial (aktualisiert: Datum)
16 20.04.2022 4. X Vorlesungsmaterial (aktualisiert: Datum, Zyklus)
22.04.2022 2. X Aufgaben, Lösungshinweise
17 27.04.2022 4. X Fortsetzung mit Material der 3. Vorlesung
18 04.05.2022 4. X Vorlesungsmaterial
06.05.2022 2. X Aufgaben, Lösungshinweise
19 11.05.2022 4. X Vorlesungsmaterial
20 19.05.2022 3. X dies academicus: Vorlesung verschoben auf Donnerstag (19.05.2022) 3. DS im Raum BAR I/86C
Vorlesungsmaterial
20.05.2022 2. X Aufgaben, Lösungshinweise
21 25.05.2022 4. − Ausfall
22 01.06.2022 4. X Vorlesungsmaterial
03.06.2022 2. X Aufgaben, Lösungshinweise
23 08.06.2022 4. − Pfingstferien
24 15.06.2022 4. X Vorlesungsmaterial
17.06.2022 2. X Aufgaben, Lösungshinweise
25 22.06.2022 4. X Vorlesungsmaterial
26 29.06.2022 4. X Vorlesungsmaterial
01.07.2022 2. X Aufgaben, Lösungshinweise
27 06.07.2022 4. X Vorlesungsmaterial
28 13.07.2022 4. X Vorlesungsmaterial
15.07.2022 2. X Aufgaben, Lösungshinweise
Aufgaben fürs Selbststudium (Teil 1 und 2)

Prüfung

Die schriftliche Prüfung zur Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie wird am Samstag, dem 06.08.2022 in der 2./3. Doppelstunde (Beginn 9:20 Uhr, Dauer 120 Minuten) im Raum BAR I/88 stattfinden.
Zugelassene Hilfsmittel sind schriftliche Unterlagen aller Art sowie (von der Fakultät zugelassene) Taschenrechner.

Bitte beachten Sie die folgenden Empfehlungen aus den Hinweisen der TU Dresden für Prüfungen im Sommersemester 2022:

  • „Die Universität empfiehlt das Tragen (mindestens) einer OP-Maske während der Durchführung der Prüfung“ und
  • „Die Pflicht zur Vorlage eines negativen Testergebnisses bzw. eines Impf- oder Genesenenstatus entfällt ab dem 04.04.2022 für den Zugang zu allen Präsenzprüfungen. Es wird jedoch dringend empfohlen, dass alle Teilnehmenden in Präsenz (auch Geimpfte und Genesene) mehrmals pro Woche einen Antigen-Schnelltest durchführen. Der Test sollte maximal 24h vorher selbst oder in öffentlichen Testzentren durchgeführt werden.“

Die Konsultation zur Prüfung Netzwerkkodierungstheorie wird am Donnerstag, dem 04.08.2022, in der 2. Doppelstunde (Beginn 9:20 Uhr) im Raum BAR 218 stattfinden.

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 TNT
Last modified: Jul 15, 2021
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