Praktikum Mobilkommunikation (PrMoKo)2.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Mobile Communications Laboratory)
(Prüfungsordnungsmodul: Praktika)

Lehrveranstaltungen:

• • Praktikum Mobilkommunikation
    (Praktikum, 3 SWS, Wolfgang Gerstacker et al., Blockveranstaltung 31.8.2020-4.9.2020 Mo-Fr)

Empfohlene Voraussetzungen:

Vorkenntnisse aus Vorlesungen zu Nachrichtenübertragung (Communications) und Systemtheorie (Signals and Systems); das Modul "Mobile Communications" ist zwingend erforderliche Voraussetzung

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Digital Communications (WS 2019/2020)

Inhalt:

Experiments:
Mobile channels (2 experiments):
Characteristics of real mobile radio channels such as distortions and time variability, models for mobile radio channels, effects on the performance of a mobile radio system
Diversity and channel coding for the example GSM / EDGE:
Space, frequency and time diversity, interleaving and channel coding, Viterbi decoding, residual error structure, Hamming distance and diversity degree, theoretical limits, transmission of audio samples
Equalization of mobile radio channels for the example GSM / EDGE (2 experiments):
Principles of different equalization methods, equalizer design for GSM / EDGE, simulation of trellis-based equalizers and visualization of the results
CDMA and Rake receivers for the example UMTS:
Introduction to the operation of a CDMA system, characteristics of spreading and scrambling sequences, operation and performance of the rake receiver
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM):
Principle of OFDM, implementation-relevant aspects such as nonlinearities and peak-to-average-power ratio, synchronization and equalization
Mobile network simulation for the examples GSM / EDGE and UMTS:
Cellular concept, system capacity, dynamic transmission power control, impact on connectivity quality, handover: principle and different criteria, impact of participant speed on performance
Versuche:
Mobilfunkkanäle (2 Versuche):
Eigenschaften realer Mobilfunkkanäle wie Verzerrungen und Zeitvarianz, Modelle für Mobilfunkkanäle, Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit eines Mobilfunksystems
Diversity und Kanalcodierung am Beispiel GSM/EDGE:
Raum-, Frequenz- und Zeit-Diversity, Interleaving und Kanalcodierung, Viterbi-Decodierung, Restfehlerstruktur, Hamming-Distanz und Diversity-Grad, theoretische Grenzen, Übertragung von Hörproben
Entzerrung von Mobilfunkkanälen am Beispiel GSM/EDGE (2 Versuche):
Prinzipien verschiedener Entzerrverfahren, Entzerrerdesign für GSM/EDGE, Simulation von trellisbasierten Entzerrern und Visualisierung der Ergebnisse
CDMA und Rake-Empfänger am Beispiel UMTS:
Einführung in die Funktionsweise eines CDMA-Systems, Eigenschaften von Spreiz- und Verwürfelungssequenzen, Funktionsweise und Leistungsfähigkeit des Rake-Empfängers
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM):
Prinzip von OFDM, implementierungsrelevante Aspekte wie Nichtlinearitäten und Spitzenwertfaktor, Synchronisation und Entzerrung
Funknetzsimulation am Beispiel GSM/EDGE und UMTS:
Zellulares Konzept, Systemkapazität, dynamische Sendeleistungsregelung, Auswirkung auf die Verbindungsqualität, Handover: Prinzip und verschiedene Kriterien, Auswirkung der Teilnehmergeschwindigkeit auf die Leistungsfähigkeit

Lernziele und Kompetenzen:

The students

• describe the characteristics of real mobile radio channels,

• analyze the effect of channel coding and diversity techniques on the transmission quality,

• explain the principles of OFDM and CDMA transmission systems,

• implement equalization and adaptation procedures in Matlab,

• perform radio network simulations,

• learn to develop program code,

• work together in a small team.

Die Studierenden

• charakterisieren die Eigenschaften realer Mobilfunkkanäle,

• analysieren die Auswirkung von Kanalcodier- und Diversitätsverfahren auf die Übertragungsqualität,

• erklären die Funktionsweise von OFDM- und CDMA-Übertragungssystemen,

• implementieren Entzerrungs- und Adaptionsverfahren in Matlab,

• führen Funknetzsimulationen durch,

• erlernen Programmcode eingeständig zu entwickeln,

• arbeiten zielorientiert in einem kleinen Team zusammen.

Literatur:

Skriptum zum Praktikum Mobilkommunikation

Bemerkung:

Auf Wunsch kann das Praktikum in englischer Sprache durchgeführt werden.

Organisatorisches:

Die Unterrichts- und Prüfungssprache (Deutsch oder Englisch) kann individuell vom einzelnen Studierenden gewählt werden.

Studien-/Prüfungsleistungen:

Laborpraktikum Mobilkommunikation (Prüfungsnummer: 76401)

(englischer Titel: Mobile Communications Laboratory)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 2.5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Es sind 8 Versuche sowie eine Einführung in Matlab zu absolvieren. Diese sind in den Kursunterlagen beschrieben. Jeder Versuch ist zu Hause schriftlich vorzubereiten. Die Vorbereitung wird zu Beginn eines jeden Versuchs überprüft und bewertet (ausreichend/nicht ausreichend). Die Ergebnisse eines jeden Versuchs sind während der Versuchsdurchführung auf den Versuchsrechnern vorzuhalten (Programmieraufgaben) und werden zum Abschluss des Versuchs überprüft (ausreichend/nicht ausreichend). Messergebnisse sind schriftlich zu dokumentieren. Zum Bestehen des Praktikums sind 8 ausreichende Versuchsvorbereitungen und 8 ausreichende Versuchsdurchführungen notwendig.

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: WS 2020/2021, 2. Wdh.: SS 2021

1. Prüfer:

Wolfgang Gerstacker