Netzwerkkodierungstheorie
Sommersemester 2021
| 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)
|
| OPAL-Webseite: | https://bildungsportal.sachsen.de/opal/auth/RepositoryEntry/23062872118 |
Aktuelles
- [31.03.2021] Einschreibung über OPAL notwendig
Für die Teilnahme an der Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie im Sommersemester 2021 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 12.04.2021, ein, damit Sie alle erforderlichen Informationen zur Teilnahme erhalten. - [31.03.2021] Durchführung im Sommersemester 2021
Die Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie wird im Sommersemester 2021 als Online-Lehrveranstaltung durchgeführt. Dazu wird es synchrone Angebote (Videokonferenzen über BigBlueButton) geben. Mit Hilfe des zur Verfügung gestellten Materials ist aber auch ein asynchrones Studium der Lehrveranstaltung möglich. Bei Bedarf (und falls zulässig) können an ausgewählten Terminen auch zusätzliche Konsultationen in Präsenz angeboten werden.
Ort und Zeit
| Vorlesung | Mi | 4. DS |
online synchron (asynchrones Studium möglich)
evtl. mit zusätzlichen Konsultationen in Präsenz
(BAR 205)
|
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| Übung | Fr | 2. DS | 2. Wo |
online synchron (asynchrones Studium möglich)
evtl. mit zusätzlichen Konsultationen in Präsenz
(BAR 205)
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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 |
|---|---|---|---|---|---|
| 15 | 14.04.2021 | 2. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 16 | 21.04.2021 | 2. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial (korrigiert) |
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| 17 | 28.04.2021 | 2. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 18 | 05.05.2021 | 2. | − | dies academicus | |
| 19 | 12.05.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial (korrigiert) |
|
| 20 | 19.05.2021 | 4. | X | ||
| 21 | 26.05.2021 | 2. | − | Pfingstferien | |
| 22 | 02.06.2021 | 4. | X | ||
| 23 | 09.06.2021 | 4. | X | ||
| 24 | 16.06.2021 | 4. | X | ||
| 25 | 23.06.2021 | 4. | X | ||
| 26 | 30.06.2021 | 4. | X | ||
| 27 | 07.07.2021 | 4. | X | ||
| 28 | 14.07.2021 | 4. | X | ||
| 29 | 21.07.2021 | 4. | X |
Prüfung
Die schriftliche Prüfung wird in der Prüfungszeit des Semesters stattfinden.
Literatur
Die Lehrveranstaltung basiert auf den folgenden Buchkapiteln und Monographien:
-
Raymond W. Yeung:
Information Theory and Network Coding,
Springer, 2008. -
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).
Das ist der Basis-Artikel von 2000:
-
Rudolf Ahlswede, Ning Cai, Shuo-Yen Robert Li und Raymond W. Yeung:
Network Information Flow,
IEEE Transactions on Information Theory, vol. 46, no. 4, Juli 2000.
Elektronische Version hier verfügbar (Zugang nur innerhalb des TU-Netzes) oder
Download aus dem geschützten Bereich der Lehrveranstaltung.
Kontakt
Kommentare zur Vorlesung und Übung sowie Hinweise oder Fragen zu den Aufgaben bitte an:
Dr. Anne Wolf