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Wireless Network Analysis and Optimization

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#40236 / #1

SS 2015 - WS 2017/18

English

Wireless Network Analysis and Optimization

6

Stanczak, Slawomir

Benotet

Mündliche Prüfung

English

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Telekommunikationssysteme

34331800 FG Netzwerk- und Informationstheorie

Keine Angabe

Kontakt


HFT 6

Stanczak, Slawomir

slawomir.stanczak@tu-berlin.de

http://www.netit.tu-berlin.de

Lernergebnisse

After completion of this module students have the ability to model modern wireless communication systems and optimize them based on these models. In addition, they are able to understand the complex couplings and dependencies between different parameters in such systems. We will introduce the basic methods for cross-layer design along with corresponding algorithms and optimization techniques. The topics included are necessary to understand modern applications such as communications and anomaly detection in sensor networks. Data security and integrity is one of the fundamental requirements in todays networks. The module introduces information-theoretic foundations of Physical Layer Security as well as the extensions needed in network communication context along with the required algorithmic methods which is a promising new method for achieving unconditional security, i.e. it is not based on assumption that certain mathematical problems have no efficient solution . The potential applications include for example The Internet of Things and Low Latency Secure Communications.

Lehrinhalte

- Axiomatic framework for interference modeling, existence and uniqueness of fixed points, fixed-point algorithms, applications of standard interference functions - Theoretical framework for resource allocation and interference management (feasibility re- gions, network utility maximization, QoS support, convexity issues, proportional fairness, max-min fairness, efficiency versus fairness trade-off) - Centralized and decentralized algorithmic solutions for joint power control and beamforming with and without QoS requirements. - Noiseles Network Coding: Max-Flow-Min-Cut-Theorem (MFMC-Theorem) for Digraphs and related algorithms, linear network codes, algorithms for achieving the bound from MFMC-Theorem with linear network codes - Network Coding in noisy wireless networks : Communication over Relays , distributed computation over noisy channels - Basics of Physical Layer Security: attack models, Wiretap channel, strong/weak secrecy, methods of encryption - Physical Layer Security in wireless networks: Optimal communication scenarios in presence of active/passive wiretappers and untrusted Relays, distributed computation for secrecy, characterization and computing of secrecy regions

Modulbestandteile

Compulsory area

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Selected topics in wireless network optimizationVLWiSeKeine Angabe2
Wireless Network Analysis and OptimizationVLSoSeKeine Angabe2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Selected topics in wireless network optimization (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Wireless Network Analysis and Optimization (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

The module consists of conventional frontal teaching in class, developing theoretical and mathematical concepts, and a semester project where students work, possibly in groups, and are assigned a research paper in the area of wireless network optimization to read, understand, and prepare a talk.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Prerequisite for participation to courses are a mathematical background at the level of beginning MS students in Electrical Engineering (signals and systems, linear algebra and notions of matrix theory). The course is open to students enrolled in any MSc in EE CS, Mathematics and Physics.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Oral exam

Sprache(n)

English

Dauer/Umfang

Keine Angabe

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
2 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Course teaching and organization (not module examination enrollment at Examination office/Prüfungsamt) is supported by an ISIS course. Registration details are provided at the beginning of the module.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Bloch and Barros, Physical-Layer Security: From Information Theory to Security Engineering, Cambridge University Press, 2011
Medard and Sprintson, Network Coding: Fundamentals and Applications, 2010
Stanczak, Wiczanowski and Boche, Fundamentals of Resource Allocation in Wireless Networks: Theory and Algorithms, Springer 2009

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

Keine Angabe