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Technische Universität München

Integrated Systems for Cellular Communications

Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Christian Drewes
Thomas Wild
Umfang 2 SWS
Semester Sommersemester 2025
Unterrichtssprache Englisch

Teilnahmekriterien

Siehe TUMonline
Anmerkung: Anmeldung über TUMonline ab 26.03.2025.

Lernziele

Nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung sollen die Studenten in der Lage sein:
- die wichtigsten Komponenten, Architektur und Funktionalität von Mobilfunkmodems und deren Integration in Smartphones zu beschreiben, wobei der Schwerpunkt auf Mobilfunksystemaspekten liegt;
- die Wechselwirkungen von Komponenten in Mobilfunksystemen und deren Beitrag zur System-Performance zu erklären;
- Implementierungsaspekte und Performance-Indikatoren in der Mobilfunkentwicklung zu berücksichtigen und den in der Vorlesung erlernten Ansatz auf andere hochintegrierte technische Systeme zu übertragen;
- die Interaktionen zwischen mobilen Geräten und Netzwerken zu analysieren;
- aktuelle und zukünftige Mobilfunktechnologien sowie Design-Kompromisse zu bewerten;
- originäre Ansätze zur Weiterentwicklung von Mobilfunksystemen zu entwickeln.
Erworbene Kompetenzen:
- Umfassendes Verständnis moderner Mobilfunksysteme, einschließlich fundierter Kenntnisse über Technologien und Verfahren in der Mobilfunkkommunikation.
- Kenntnisse in der Analyse und Bewertung komplexer technischer Systeme.
- Fähigkeit, sowohl technische als auch wirtschaftliche Perspektiven zu berücksichtigen und das Wissen auf künftige Technologien und Anwendungen zu übertragen.

Beschreibung

Einführung: Mobilfunkterminals als Beispiel für hochintegrierte Systeme.
Grundlagen: OSI-Modell, Netzwerkarchitektur.
Protokollarchitektur: QoS, Kontroll- und Datenprotokolle.
Physikalische Schicht: Funkkanal, WCDMA für UMTS und HSPA, OFDMA für LTE und NR, Kanalcodierung.
Prozeduren: Zugriff, Paging, Messungen.
Weitere Aspekte: Spektrum, Antennen, Leistungsindikatoren.
Wirtschaftliche Aspekte, Marktumfeld.
Ausblick auf mögliche zukünftige Entwicklungen in der Mobilfunkkommunikation (6G)

Inhaltliche Voraussetzungen

Grundlagen Signalverarbeitung, Nachrichtentechnik, Kommunikationsnetze

Lehr- und Lernmethoden

Die in der Vorlesung verwendete Lehrmethode ist Frontalunterricht, ergänzt durch Gruppendiskussionen. Unabhängiges Studium des verteilten Materials.

Studien-, Prüfungsleistung

Die Prüfung wird als schriftliche Prüfung ohne Unterlagen durchgeführt (closed book).
- Dauer: 60 Minuten
- Externe Materialien oder Hilfsmittel (z. B. Bücher, Notizen oder elektronische Geräte) sind nicht erlaubt.
- Die Prüfung wird das Verständnis, die Anwendung und die Analyse der in der Vorlesung behandelten Themen bewerten.
- Bewertungskriterien: Klarheit und Korrektheit, logische und konsistente Anwendung erlernter Konzepte.

Empfohlene Literatur

Popovski: Wireless Connectivity: An Intuitive and Fundamental Guide, Wiley, 1st edition, 2020.
Skold, Dahlman, Parkvall: 5G NR: The Next Generation Wireless Access Technology, Academic Press, 2nd edition, 2020.
Holma, Toskala, Nakamura: 5G Technology: 3GPP New Radio, Wiley, 2020.
Sesia, Toufik, Baker: LTE - The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice, Wiley, 2nd edition, 2011.

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