Spezialvorlesung Mobile Kommunikationssysteme

Schon seit längerem gibt es weltweit verschiedene Systeme zur mobilen und drahtlosen Kommunikation, gerade aber in den letzten Jahren wachsen die Teilnehmerzahlen an Mobilfunksystemen explosionsartig an. Mobilität hält Einzug in alle Bereiche der Gesellschaft - schon heute gibt es ein Vielfaches an Teilnehmern in Mobilfunksystemen im Vergleich zu Teilnehmern im Internet. Des weiteren sollen in zukünftigen Mobilfunksystemen nicht nur wie bisher Sprachdienste sondern auch Datendienste angeboten werden. Die Datendienste werden dabei grob unterschieden in Nicht-Realzeit Dienste wie z.B. WWW, FTP oder E-Mail und Realzeit Dienste wie z.B. Streaming Audio/Video oder Videokonferenzen. Vor allem die Integration von Realzeit Diensten stellt die Entwickler von Mobilfunksystemen vor eine große Herausforderung, da hohe Quality of Service (QoS) Anforderungen wie kurze Transferzeit (delay) und geringe Schwankungen in der Transferzeit (delay-jitter) verlangt werden. Aus dieser Sicht stellt das zukünftige Mobilfunksystem UMTS eine Zugangsebene zum globalen Internet dar. Deshalb wird es auch für Studenten der Informatik immer wichtiger sich mit den Techniken der modernen Mobilkommunikation aus Sicht der Informatik auseinander zu setzen. Die Vorlesung behandelt u.a. die folgenden Themen:

• Technische Grundlagen (Zellstruktur, Medienzugriffsverfahren (MAC), Mehrfachzugriff durch SDMA, FDMA, TDMA, CDMA),
• Telekommunikationssysteme (GSM, GSM Phase 2+ General Packet Radio Service (GPRS), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS/IMT-2000)),
• Drahtlose lokale Netze (IEEE 802.11, HYPERLAN, Bluetooth),
• Drahtlose Ad Hoc Netze (Routing Probleme, Routing Protokolle),
• Mobile IP,
• Verkehrsmanagement in mobilen Kommunikationsnetzen der 3. Generation (Management Mechanismen auf verschiedenen Zeitskalen, Scheduling, Puffer-Management, Flußkontrolle),
• TCP in drahtlosen Netzen (Auswirkung von Mobilität auf TCP, Link-Layer Verfahren, Snooping TCP, WTCP, Mobile TCP).

[1] Jochen Schiller, Mobilkommunikation, Addison-Wesley, 2000
[2] Heikki Kaaranen u.a., UMTS Networks, Architecture, Mobility and Services, John Wiley & Sons, 2001
[3] Bernhard Walke, Mobilfunknetze und ihre Protokolle Band 1, B.G. Teubner, 2001