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
- [29.06.2021] Informationen zur Prüfung
Die Prüfung findet am 13.08.2021 ab 8:00 Uhr im Raum GÖR 127 statt, Details siehe Prüfung. - [07.06.2021] virtuelle Exkursion des Instituts für Nachrichtentechnik
Die Studenten-Exkursion des Instituts für Nachrichtentechnik findet dieses Jahr als virtuelle Veranstaltung im Zeitraum vom 14. bis zum 18.06.2021 statt. Detaillierte Informationen sind auf der Webseite der Exkursion zu finden:
https://cn.ifn.et.tu-dresden.de/exkursion2021/. - [17.05.2021] Änderung des Vorlesungstermins
Zukünftig wird die Vorlesung nicht mehr mittwochs in der 2. DS, sondern mittwochs in der 4. DS stattfinden. - [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)
|
|
| Übung | Fr | 2. DS | 2. Wo |
online synchron (asynchrones Studium möglich)
evtl. mit zusätzlichen Konsultationen in Präsenz
(BAR 205)
|
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) |
|
| 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 |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 21 | 26.05.2021 | 2. | − | Pfingstferien | |
| 22 | 02.06.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 23 | 09.06.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 24 | 16.06.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 25 | 23.06.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial (korrigiert) |
|
| 26 | 30.06.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 27 | 07.07.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Vorlesungsmaterial |
|
| 28 | 14.07.2021 | 4. | − | ||
| 29 | 21.07.2021 | 4. | X |
Online-Lehre Konsultationsmöglichkeit |
Prüfung
Die Prüfung zur Lehrveranstaltung Netzwerkkodierungstheorie wird auch in diesem Semester als schriftliche Prüfung über 120 Minuten in Präsenz durchgeführt.
Sie wird am Freitag, dem 13.08.2021 in der 1./2. Doppelstunde (Beginn 8:00 Uhr) im Raum
GÖR 127
stattfinden.
Zugelassene Hilfsmittel sind schriftliche Unterlagen aller Art sowie Taschenrechner.
Bitte beachten Sie, dass für die Prüfung
- die Vorgaben des Rahmen-Hygienekonzepts für die Durchführung von Präsenzprüfungen im Sommersemester 2021 zu jeder Zeit eingehalten werden müssen und
- die Pflicht zur Erhebung von Kontaktdaten nach der Sächsischen Corona-Schutz-Verordnung besteht, d. h. dass für die Prüfung die Corona-Warn-App des Robert-Koch-Instituts (RKI) zu nutzen oder das Formular zur Erhebung von Kontaktdaten nach der Sächsischen Corona-Schutz-Verordnung auszufüllen ist.
Die Einschreibung zur Prüfung muss bis Donnerstag, den 22.07.2021, online über HISQIS erfolgen, siehe auch Informationen zur Prüfungseinschreibung. Im HISQIS ist die Prüfung unter „82511 Klausurarbeit oder mündliche Prüfungsleistung Netzwerkkodierungstheorie“ zu finden.
Studenten anderer Fakultäten, die sich nicht über HISQIS anmelden können, melden sich für die Prüfung in der an ihrer Fakultät üblichen Form an und schreiben bitte (zusätzlich) eine kurze E-Mail bis 22.07.2021 an Dr. Anne Wolf.
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