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FG Integrierte Kommunikationssysteme


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Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. habil. Andreas Mitschele-Thiel

Fachgebietsleiter

Telefon +49 3677 / 69 2819

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INHALTE

Studentische Arbeiten

Filter

Mobilkommunikation

Thema

Implementation of a Physical Model For Aerial Vehicle Movement

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
bitte siehe English Beschreibung.

Thema

Implementation of a Mobility Model For a Cluster of Mobile Users

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
According to the literature, users of mobile stations (MSs) usually are moving in a predictable pattern. Moreover, together they are organizing clusters.
Usually it is assumed that each user is doing random walk while we are interested also in the movement of a cluster itself. Thus, the mobility model with the following features should be implemented:
* each user is moving inside the cluster
* the cluster is moving towards some target waypoint
* support for different mobility patterns - uniform random walk, Gaussian random walk etc.
Main focus of this work:
* Literature study on available models
* Mobility model implementation
* Verification of the developed model
Requirements:
* Analytical mind, ability to work independently
* Python programming skills

Thema

Novel Dynamic Path Planning Algorithm for localization of wireless nodes in multi-UAV scenario using implicit signaling in DTN

Typ:
Masterarbeit
Betreuer:
M. Sc. Alina Rubina
M.Sc. Mehdi Harounabadi
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
In unknown environments, dynamic trajectory planning for a UAV represents an effective solution for localizing wireless nodes. The UAV must localize wireless nodes accurately and efficiently without wasting resources.
However, employing a single UAV for localization in vast areas causes long latency and may not be feasible. To overcome these problems, multiple UAVs can be applied in the network.
In this case, cooperation between UAVs is required to avoid redundant visits of already localized nodes. Also, covering the same area by different UAVs will waste time and time is the most crucial parameter in disaster scenarios.
As UAVs may not be always connected to exchange information about their planned trajectory and localized nodes, one possible solution will be employing a signaling of control information among UAVs.
There are two types of signaling. In the first case an explicit signaling is used, where a UAV exchanges the control information whenever it encounters another UAV. However, in the vast networks this cannot be applicable as UAVs have short communication range.
The other feasible solution is implicit signaling through wireless nodes. This can also be called delay tolerant signaling. To implement this, a list of localized nodes is stored in the network among localized nodes.
Wireless nodes act as relay nodes to exchange signaling information among UAVs (indirect signaling of UAVs).
By indirect signaling of UAVs through nodes, the redundancy in time, covered area and number of localized nodes can be decreased significantly. It can improve the latency of localization and decrease the traveled distance of UAVs.
Tasks of the student:
1- Literature review about existing work in static and dynamic UAV trajectory planning for localization and delay tolerant networks routing
2- Developing a cooperative multi-UAV dynamic trajectory planning approach for localization of wireless nodes employing indirect signaling among UAVs
a. Modeling the problem
b. Proposing a solution for the modeled problem
3-Implementation and evaluation of the proposed algorithm comparing two scenarios: no signaling and indirect signaling

Thema

Implementation and Evaluation of Different Path Planning Algorithms for UAV in Wireless Networks

Typ:
Masterarbeit
Betreuer:
M. Sc. Alina Rubina
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Quite recently, considerable attention has been paid to the problem of anchor placement, i.e. a design of a trajectory for a mobile anchor (UAV in our case). Previous studies on this issue have shown that a well-planned mobile anchor trajectory increases the speed and accuracy of the localization process [1].
In this paper, one very challenging scenario is considered where an unmanned aerial vehicle (UAV) is flying over an urban area, which suffers from a disaster. The purpose of a UAV is to localize ’survived’ devices, enabled with Wi-Fi module. The obtained information will help to accelerate the rescue process of people who are stuck inside a building.
This work will be mainly divided into two parts:
1) Simulation part
Implementation of chosen three trajectories (namely, Sierpiński curve, Lebesgue curve and Peano curve) in Python.
Simulation of those and comparison with the existing trajectories.
Consideration of two scenarios, with and without a building.
Based on the simulation results, choosing one or two for the experimental evaluation.
2) Experimental part
Evaluation of the chosen trajectory in a real-world experiment considering two scenarios.

Thema

Performance evaluation of different multi-ferry path planning approaches

Typ:
Studienarbeit, Advanced Research Project (MSCSP)
Betreuer:
M.Sc. Mehdi Harounabadi
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Message ferrying is a solution to exchange delay tolerant messages among distant wireless nodes that are located out of the transmission range of each other. The ferry node (UAV), flies to visit ground nodes and in each contact exchange information with them. Ferry is a wireless node with controllable mobility. It picks up messages from a ground node, flies to the destination and offloads messages. Decision about which ground node to visit (ferry path planning) impacts the performance of message forwarding in network. Having a single ferry in networks that has been established in large areas cannot support communication needs of different traffic types in the network. Multi-ferry approach employs several ferries in the network to meet the performance requirements of the network. Several approaches has been proposed in literature for multi ferry path planning. The objective of this project is:
1. Literature study on existing multi ferry path planning approaches
2. Implementation of some of the selected multi ferry approaches on the existing simulator (python based simulator)
3. Investigation on results to make conclusion

Thema

A Survey on Channel Selection Strategies in CRN for Efficient Data Dissemination

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dipl.-Ing. Ausama Yousef
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
See English description.

Thema

Performance evaluation of different multi-ferry path planning approaches

Typ:
Masterarbeit
Betreuer:
M.Sc. Mehdi Harounabadi
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Message ferrying is a solution to exchange delay tolerant messages among distant wireless nodes that are located out of the transmission range of each other. The ferry node (UAV), flies to visit ground nodes and in each contact exchange information with them. Ferry is a wireless node with controllable mobility. It picks up messages from a ground node, flies to the destination and offloads messages. Decision about which ground node to visit (ferry path planning) impacts the performance of message forwarding in network. Having a single ferry in networks that has been established in large areas cannot support communication needs of different traffic types in the network. Multi-ferry approach employs several ferries in the network to meet the performance requirements of the network. Several approaches has been proposed in literature for multi ferry path planning. The objective of this project is:
1. Literature study on existing multi ferry path planning approaches
2. Implementation of some of the selected multi ferry approaches on the existing simulator (python based simulator)
3. Investigation on results to make conclusion

Thema

Study of Channel Allocation for Cognitive Radios Subnets

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
MSc. Ali Haider Mahdi
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Description:
The idea of this research is to study the competition of different CR subnet to access the spectrum band and how to allocate channels for those subnets in order to achieve the desired QoS requirements for each subnet, in addition to avoid interference with Primary Users

Task
-Literature study on AI-approaches
-Define a scenario for different subnets
-Propose AI- approach to solve the problem
-Simulate the system on different scenarios
-Compare the results with previous works


Requirements
Knowledge of OMNeT++ simulator

Thema

Study of Mobility Influences on Decision Making in Cognitive Radios

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
MSc. Ali Haider Mahdi
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Mobility is one of the main problem which has influences on the communication systems, especially Cognitive Radios (CRs), where each node needs to keep communication process smoothly during mobility process . Our research is focusing on the influences of mobility on decision making process and how to reduce these effects autonomously.

Tasks:

-Literature study on AI-approaches
-Define a scenario of mobility nodes
-Propose AI- approach to solve the problem
-Simulate the system on different network scenarios
-Compare the results with previous works

Requirements
Knowledge of OMNeT++ simulator

Thema

Game Theory Application in Cognitive Radio Networks

Betreuer:
MSc. Ali Haider Mahdi
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Cognitive Radio node implements AI-approaches to achieve cognition. Many previous works has been done using different AI-approach, for estimating the free holes and selecting the best spectrum hole.

Task:
The task is to make a survey on Game Theory approach implemented in cognitive radio. In addition to comparing with other approaches.

E-Learning / Remote Lab

Thema

E-Assessment auf Basis interaktiver Simulationswerkzeuge

Typ:
Masterarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Christian Saul
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Existierende E-Assessment-Systeme, sowohl Alleinstehende (z.B. Questionmark Perception, Respondus) als auch in Lernplattformen (z.B. moodle, ILIAS, Backboard) integrierte Werkzeuge setzen nur einfache Fragetypen (z.B. Multiple-Choice) für die Überprüfung des gelernten Wissens ein. Dies ermöglicht meist nur das Abprüfen von Faktenwissen. Eine selbstständige Bearbeitung komplexer Verständnis-, Anwendungs- und Analyseaufgaben kann damit nicht überprüft werden. Bezogen auf die Bloom’sche Taxonomie bedeutet dies, dass die unteren Stufen durch bestehende Assessment-Systeme und -Werkzeuge abgedeckt werden, wohingegen die oberen 3 (Analyse, Synthese, Evaluation), auch als Kompetenzen höherer Ordnung bezeichnet, ein Problem darstellen.

Ziel dieser Arbeit ist die konzeptuelle Integration von interaktiven und simulativen Werkzeugen in die Prozesse eines E-Assessment-Systems und deren prototypische Implementierung am Beispiel des am FG Integrierte Kommunikationssysteme entwickelten Online-Laboratoriums RemoteLab sowie des am Fraunhofer IDMT entwickelten E-Assessment-Systems askme!.

Thema

Semantisches Netz zum Themengebiet "Digitale Systeme"

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Semantische Netze eignen sich zur Darstellung komplexer Zusammenhänge und eignen sich als Darstellungsmittel zur Erschließung eines Wissensgebietes.
Ziel der Arbeit ist die Aufbereitung der Begriffswelt o.g. Domäne sowie deren webbasierte Darstellung als Nutzerinterface für eLearning-Angebote. Hierzu sind einerseits geeignete Relationen zur Darstellung zu definieren und andererseits geeignete Werkzeuge für eine prototypische Implementierung zu finden und anzuwenden.

Thema

Wiederverwendbare Lernobjekte

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Multimediale Lehr- und Lerninhalte (oder kurz „Lernobjekte“) sind in den unterschiedlichsten Technologien bezüglich Erzeugung, Speichermedium und Distributionsmöglichkeiten in den letzten Jahren entwickelt worden. Es wurden unterschiedliche Autorenwerkzeuge eingesetzt, die die weitere Verwendbarkeit der so erzeugten Lernobjekte wesentlich beeinflussen. Sie werden entweder auf Datenträgern und Servern der Autoren oder komfortabler in Contentmanagement- (CMS) oder Lernmanagement- Systemen (LMS) verwaltet. Um derartige Materialien zu nutzen gibt es gegenwärtig nur die Möglichkeit, in Kontakt mit den Autoren zu treten und individuelle Kooperationen einzugehen. Sollen die Materialien dann zusätzlich noch in einen neuen, eigenen Kontext gestellt werden, so ist der hierfür notwendige Arbeitsaufwand meist höher als ein Neuentwurf.

Zeil des Hauptseminars ist es, exemplarisch wiederverwendbare Lernobjekte zu realisieren, die auf unterschiedlichen Plattformen laufen können.

Integrierte HW/SW-Systeme

Thema

Untersuchungen zu modernen Testmöglichkeiten auf Basis von BSCAN

Typ:
Bachelorarbeit, Masterarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Diese Arbeit wird in Verbindung mit einem Unternehmen aus Jena durchgeführt. Das die genaue Aufgabenstellung kann mit den Betreuern sowie der Firma bei Interesse besprochen werden. Alle Themen sind im Umfeld folgender Stichworte angesiedelt:
- JTAG
- BSCAN
- Strukturelle Tests von PCBs

Voraussetzungen:
- Kenntnisse in VHDL und/oder C/C++ sind wünschenswert

Weitere Details sind mit dem Betreuer zu besprechen.

Mobilkommunikation

Thema

Implementation of a Graphical Interface For Simulator Using Python Game / OpenGL

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Implementation of a graphical interface for a Aerial BS Simulator (Python) using Python Game library / OpenGL.
Tasks:
* 3D visualization of area and objects of the main simulator
* Visualization of propagation / interference model
* Controls: movement of objects, different speed of execution
* Interface with the main simulator

Warning: programming skills are required!

Thema

3D Location- and Interference- Aware Mobile Base Station Placement

Typ:
Studienarbeit, Advanced Research Project (MSCSP)
Betreuer:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Siehe English version.

Thema

Analysis and Implementation of Different Mathematical Models for the Quadrocopter Flying Behavior

Typ:
Studienarbeit, Projektseminar
Betreuer:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
siehe English-Beschreibung

Thema

Implementation of localization software for UAV in real-time

Betreuer:
M. Sc. Alina Rubina
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
In this project we are considering mobile anchor based localization. We are using an UAV as a mobile anchor and mobile phones represent wireless sensors. UAV explors the area and measures received signal strength of mobile phones which need to be localized. Localization process includes mapping those received signal strengths to distances. Also, knowing the distances we can estimate the position of the node.
The main goal of this project is to develop a localization software for UAV. This software needs to process data in real-time.

Thema

Elastizität in Cloud-Infrastrukturen

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
M.Sc. Manuel Osdoba
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Cloud-Computing erlaubt eine Entlastung von Endgeräten, indem beispielsweise Speicher oder Rechenleistung durch zentrale Server zur Verfügung gestellt wird. Steigt die Auslastung von Servern, die einen Dienst zur Verfügung stellen, können diese im Sinne der Skalierbarkeit durch zusätzliche Instanzen entlastet werden. In diesem Hauptseminar sollen verfügbare Algorithmen analysiert und wichtige Merkmale und/oder Klassifizierer herausgearbeitet werden.

Thema

End-to-End QoS Systeme in satellitenbasierenden Kommunikationssystemen

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dipl.-Inf. Philipp Drieß
Bearbeiter:
Sabrina Hahn
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Satellitenbasierende Kommunikationssysteme sind unter anderem bekannt unter den Namen skyDSL oder Iridium. Zur Einhaltung von Übertragungsparametern werden QoS Systeme benötigt, welche zu untersuchen sind. Aktuelle Satellitensysteme basieren auf unterschiedliche Kommunikationsarchitekturen. Die gebräuchlichsten Kommunikationsarchitekturen sind VSat, DVB-S2 und DVB-RCS.

* Recherche zu Ende-zu-Ende(E2E) QoS Systeme für die erwähnten Architekturen
* Allgemeine Übersicht zu den untersuchten QoS Systemen
* Vergleich und Gegenüberstellung dieser QoS Systeme

Ziele der Arbeit:
- Literaturrecherche
- Vergleich anhand selbstgewählter Kriterien
- Vorstellung

Thema

UPPAAL vs. PROMELA/Spin

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dipl.-Inf. Philipp Drieß
Bearbeiter:
Petra Kämpfe
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Vostellung der Modellierungstools UPPAAL und PROMELA/Spin

--> Allgemeiner Überblick
--> Vor- und Nachteile dieser Tools
--> Erarbeiten eines Beispiels zum Umgang mit den Tools


Ziele der Arbeit:
- Literaturrecherche
- Funktionsweise am Beispiel erklären
- Vorstellung der Arbeit (müngdlich und schriftlich)

Thema

Implementierung des (Self-Pruning Broadcasting) Algorithmus auf dem OMNet++ Simulator

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dipl.-Ing. Ausama Yousef
Dr.-Ing. Esam Alnasouri
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Die Broadcast-Algorithmen für Ad-hoc-Netzen ist gebaut um das Überflutungsproblem der Simple-Flooding Mechanismus zu vermeiden. Im Rahmen dieses Projektes müssen die Studenten die Self-Pruning (SP) Algorithmus auf dem OMNet++ Simulator umsetzen.

Integrierte HW/SW-Systeme

Thema

Inbetriebnahme und Erweiterung einer programmierbaren Laborausrüstung

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Karsten Henke
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Die Aufgabe umfasst:
- Einarbeiten in die Möglichkeiten des ct' Lab
- Aufnahme des aktuellen Standes der vorhandenen Hardware
- Vorschläge für eine Erweiterung der bisherigen Musterkonfiguration
- Inbetriebnahme der Hardware
- Programmieren der Hardware

Abschluss der Arbeit:
- Vorlage einer funktionierenden Implementierung
- Schriftliche Ausarbeitung zur durchgeführten Arbeit (Dokumentation)

Voraussetzungen:
- Kenntnisse im Lesen von Schaltplänen
- Geübter Umgang mit Lötkolben

Weitere Details sind mit dem Betreuer zu besprechen.

Mobilkommunikation

Thema

Extension of MAVs Physical Properties in Python Simulator

Typ:
Advanced Research Project (MSCSP)
Betreuer:
M. Sc. Alina Rubina
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Implementation of Dynamic Trajectory based on the Received Signal Strength

Typ:
Advanced Research Project (MSCSP)
Betreuer:
M. Sc. Alina Rubina
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Landmark Recognition for Small UAVs

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Mission Planning for Small UAVs

Typ:
Studienarbeit
Betreuer:
M.Sc. Oleksandr Andryeyev
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Latency in LTE/LTE-A and 5G

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Elke Roth-Mandutz
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Self-Management for Heterogeneous Radio Access Networks - the SEMAFOUR project

Typ:
Studienarbeit, Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Elke Roth-Mandutz
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Survey on Delay-aware Joint Uplink/Downlink Scheduling in LTE

Typ:
Hauptseminar, Advanced Research Project (MSCSP)
Betreuer:
Dr.-Ing. Andre Puschmann
Status:
abgeschlossen
Abstract: