The two lectures Mobile and Wireless Systems I and II give a bottom-up introduction to the area of mobile and wireless communication systems. The main goal is to give a fundamental understanding of the principles behind wireless transmission and networking. Current technologies, such as UMTS and IEEE 802.11, are used as examples to explain these principles. Moreover, a whole chapter is dedicated to ad hoc and sensor networks. The lectures are complemented by five group projects, whose results are discussed in class. A tutorial course with exercises is offered for the winter lecture.

Contents

• Introduction and overview
• Antennas
• Radio propagation
• Coding, modulation, and duplexing
• Multiple access and cellular concept
• Medium access control (MAC) protocols
• Wireless LAN 802.11
• Network architecture and mobility protocols
• Security in mobile networks
• Ad hoc and sensor networks
• Economic, health, and social aspects.

Group projects: Path loss and shadowing. Convolutional coding. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Internet mobility protocols. Ad hoc and sensor networks.

Material

The course slides, manuscript, old exams, and literature recommendations are available from the Course Website (a university account is required).

Dates

MWS 1 is taught in the winter semester (Oct-Jan), MWS2 in the summer semester (Mar-Jun). Each course has 4 ECTS. The course dates, time, and location can be found here.

This series of seminars covers topics from the area of mobile and wireless communication systems. Based on scientific publications on selected topics, students work out technical talks and reports which are discussed in class. Each semester there is an umbrella topic. While

• the conventional seminar addresses state-of-the-art technologies,
• the research seminar addresses latest research trend and requires students to reflect on possible research trends in this area.

Umbrella topics of the past semesters

• Modeling and simulation of networks (winter 2008/09)
• Landmark articles in mobile communications: volume II (summer 2008)
• Landmark articles in mobile communications: volume I (winter 2007/08)
• Ad hoc networking (summer 2008)
• Broadband wireless networks (winter 2006/07)
• Wireless sensor networks (summer 2006)
• Self-organized communication networks (winter 2005/6)

Dates

Every semester, either the conventional seminar or the research seminar is taught. The dates, time, and location can be found here.

Diese Einführungsvorlesung vermittelt die wichtigsten elektrophysikalischen Grundlagen der Informationstechnik. Dabei werden Begriffe und Gesetzmäßigkeiten der Elektrizität und des Magnetismus behandelt, die elektromagnetische Feldtheorie eingeführt sowie einfache Schaltungen analysiert. Den Abschluss bildet die Einführung der Maxwell-Gleichungen.

Es wird besonderer Wert auf das Verständnis der physikalischen Phänomene und deren Zusammenhänge gelegt. Zur wissenschaftlichen Beschreibung und Lösung praktischer Probleme werden Methoden der höheren Mathematik verwendet. Zur Veranschaulichung dient eine Vielzahl von physikalischen Experimenten sowie die Erläuterung von Anwendungen in Natur und Technik. Eine zweistündige Übung vertieft die Inhalte durch Rechenaufgaben und studentische Kurzvorträge zu ausgewählten Anwendungsthemen. Begleitend werden physikalische Experimente angeboten, die von den Studierenden selbst durchgeführt werden.

Inhalt

• Elektrostatik. Elektrische Ladung; Kräfte zwischen Ladungen; Elektrische Feldstärke; Arbeit, Spannung und Potential; Elektrische Erregung; Kontinuierliche Ladungsverteilungen; Elektrischer Fluss und eingeschlossene Ladung; Kapazität und Kondensatoren; Elektrostatik in Natur und Technik.
• Elektrischer Strom. Physikalische Grundlagen: Stromstärke und Stromdichte; Ladungsträgerbewegung; Widerstand und Ohmsches Gesetz; Stromquelle: Die elektrische Batterie. Einfache Schaltungen: Kirchhoffsche Regeln; Schaltungen mit Quellen und Widerständen; Schaltungen mit Quellen, Widerständen und Kondensatoren.
• Magnetisches Feld. Magnete; Magnetisches Feld und Lorentzkraft; Magnetischer Fluss und magnetische Erregung; Ursachen von Magnetfeldern: Magnetfelder bewegter Ladungen, Magnetische Materialien; Magnetische Felder in Natur und Technik.
• Elektromagnetische Induktion. Physikalische Grundlagen: Erzeugt ein Magnetfeld einen elektrischen Strom? Gesetze zur elektromagnetischen Induktion; Zusammenhang zwischen E- und B-Feld. Elektrotechnik: Induktivität und Spule; Schaltungen mit Spulen: Ein- und Ausschaltvorgang; Gegeninduktivität; Technische Anwendungen der Induktion.
• Elektromagnetische Wellen. Zusammenhang zwischen E- und B-Feld (Teil 2); Erzeugung elektromagnetischer Wellen; Eigenschaften elektromagnetischer Wellen; Die Maxwellschen Gleichungen; Elektromagnetische Wellen in Natur und Technik.

Unterlagen

Die Vorlesungsunterlagen bestehen aus einem sehr ausführlichen Foliensatz, dessen Inhalte in der Vorlesung mit einem TabletPC vervollständigt werden. Diese Form der Unterlagen wurde aus didaktischen Gründen gewählt; sie stellt einen Kompromiss zwischen einem vollständigen Skriptum und einer reinen Tafelanschrift dar. Zur Vor- und Nachbereitung dient die deutschsprachige Übersetzung des Buchs Physics for Scientists and Engineers (Giancoli) sowie eine Videovorlesung Electricity and Magnetism (Lewin), die thematisch sehr gut den behandelten Stoff abdecken. Internationalen Studierenden steht die englischsprachige Originalausgabe des Giancoli-Buchs zur Verfügung.

Den kompletten Foliensatz, Musterprüfungen, Formelsammlung, Literaturhinweise und den Verweis zu den Videovorlesungen findet man auf der Webseite der Vorlesung.

Vorlesungszeit

Die Vorlesung ist Pflichtfach im ersten Semester des Studiengangs Informationstechnik und wird jeweils im Wintersemeter angeboten. Die Vorlesungs- und Übungszeiten entnehmen Sie bitte dem Campus System der Universität Klagenfurt.