This course is held in German and is provided in summer semester only. It is equivalent to 3 creditpoints.
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Contents
Die Vorlesung Mobilkommunikationstechnik hat die folgenden sechs Kapitel:
1. Digitaler zellularer Mobilfunk (Einführung)
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Geschichte der Telekommunikation
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Generationen zellularer Mobilfunksysteme (Anfänge, 1G, 2G, 3G, 4G, 5G)
2. Informationstheorie
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Entropie und Kanalkapazität
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Entropie wertdiskreter Nachrichten
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Entropie von Zufallsvariablen
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Kanalkapazität diskreter Kanäl
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Kanalkapazität kontinuierlicher Kanäle mit AWGN
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Satz von Shannon und Hartley
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Maximale Datenrate bei diskretem Symbolvorrat
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ZUSATZMATERIAL: Entropie und Informationstheorie - ein kurzer Einstieg
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ZUSATZMATERIAL: Wahrscheinlichkeitsrechnung - ein kurzer Einstieg
3. Mobilfunkkanal
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Was ist der Mobilfunkkanal? (Arten der Interferenz, Mehrwegeausbreitung, Zeitvarianz, langsamer und schneller Schwund)
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Funkfelddämpfung (Lognormal-Schwund, Rayleigh-Schwund, Rice-Schwund)
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Funkreichweite ("Shadow Margin", Handover-Gewinn, minimal zulässige Empfangsleistung/"Link Budget", maximaler Zellradius)
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Stochastische Beschreibung des Mobilfunkkanals (Bandpassisgnale, zeitvariante Faltung, zeitvariante Übertragungsfunktion, zeitvariante Kanalimpulsantwort, Frequenz-Zeit-Korrelationsfunktion, Zeit-Korrelationsfunktion, Frequenz-Korrelationsfunktion, Verzögerungs-Zeit-Korrelationsfunktion, unkorrelierte Streuung und schwache Stationarität, Verzögerungs-Leistungsspektrum, Streufunktion/"Scattering Function", Doppler-Spektrum)
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Simulation von Mobilfunkkanälen (Erzeugung von Zufallsvariablen, zeitdiskretes Kanalmodell, Messungen)
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Mobilfunkkanalmodelle mit Richtungsabhängigkeit (Messergebnisse)
4. Modulation
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Systemmodell
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Grundlegende Modulationsarten (Amplitudenmodulation, Winkelmodulation, Quadraturamplitudenmodulation)
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Beispiele (BPSK, OQPSK, MSK, GMSK, 8-PSK, Verwenden von Wurzel-Kosinus-Roll-Off-Filtern)
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Modulation und Datenraten in 3GPP-Mobilfunksystemen
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OFDM
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Signalqualität und Übertragungsfehler
5. Mobilfunkübertragung
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Diversität (Prinzip, Diversitätsarten, Kombinierverfahren)
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Vielfachzugriff (Prinzip, FDMA, TDMA, CDMA, SDMA, Bandspreizverfahren, OVSF, hybride Vielfachzugriffsverfahren)
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Signalstruktur (Bursts, Präambeln, Mittambeln)
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Kanalschätzung (Systemarchitektur, Erzeugung von Lernfolgen, Maximum-Likelihood-Kanalschätzung)
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Datendetektion (Prinzipien, optimale und suboptimale Datendetektion)
6. Mobilfunknetz
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PLMN ("Public Land Mobile Network")
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Zellnetze
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Verluste in Mobilfunksystemen (Blockierung, unzureichende Funkversorgung, Einfluss des Zellnetzes)
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Effizienzmaße (Wirkungsgrad, Arten der Spektrumeffizienz, Bestimmen der Spektrumeffizienz)