Dipl.-Ing. Karl-Ludwig Besser

Implementierung eines Rearrangement-Algorithmus für mehrdimensionale Zufallsvariablen

Art der studentischen Arbeit: Bachelorarbeit

Betreuer: Karl-Ludwig Besser

Abteilung: Informationstheorie und Kommunikationssysteme

In der Nachrichtentechnik spielen Zufallsvariablen eine zentrale Rolle, z.B. bei der Modellierung von drahtlosen Übertragungskanälen.
Häufig werden mehrere gemeinsame Zufallsvariablen betrachtet, von denen nur die Randverteilungen bekannt sind. Gängige Performance-Kriterien wie die maximale Übertragungsrate hängen aber von der gemeinsamen Wahrscheinlichkeitsverteilung der Zufallsvariablen ab.

Zur Bestimmung von Performance-Grenzen existiert ein Rearrangement Algorithmus, welcher in der aktuellen Implementierung nur für die Summe von Zufallsvariablen funktioniert.

Im Rahmen dieser Arbeit soll die Implementierung des bestehenden Algorithmus auf eine größere Klasse an Funktionen ausgeweitet werden.

Voraussetzungen:

• Grundlegende Kenntnisse über mehrdimensionale Zufallsvariablen


• Gute Programmierkenntnisse, vor allem in Python und/oder R

Untersuchung erreichbarer Zero-Security-Outage Raten

Art der studentischen Arbeit: Masterarbeit

Betreuer: Karl-Ludwig Besser

Abteilung: Informationstheorie und Kommunikationssysteme

Neben Kryptografie bildet Physical Layer Security einen vielversprechenden Ansatz zur sicheren Übertragung von Daten. Dabei werden die physikalischen Eigenschaften der Übertragungskanäle ausgenutzt um eine informationstheoretisch sichere Übertragung zu ermöglichen.

Die Modellierung der physikalen Eigenschaften geschieht mittels Zufallsvariablen. In existierender Literatur wurde bereits gezeigt, dass die erreichbare Sicherheit maßgeblich von der Korrelation dieser Zufallsvariablen abhängt.

Diese existierenden Ergebnisse sollen in dieser Arbeit genauer untersucht werden. Im Speziellen soll der Fokus auf der Zero-Security-Outage-Kapazität liegen, also der maximalen Übertragungsrate mit der ohne Sicherheitsausfälle
übertragen werden kann.

Ein gutes Verständnis von Zufallsvariablen und Wahrscheinlichkeitsrechnung ist für die erfolgreiche Bearbeitung notwendig.
Weiterhin können Vorkenntnisse im Bereich Nachrichtentechnik, wie sie zum Beispiel in den Modulen "Informationstheorie", "Netzwerk-Informationstheorie" oder "Physical Layer Security" erworben werden können, hilfreich sein.