Christoph Herold, M.Sc.

Clustering von Mess- und Simulationsdaten mit Techniken des Maschinellen Lernens

Art der studentischen Arbeit: Bachelorarbeit, Masterarbeit

Betreuer: Christoph Herold

Abteilung: Mobilfunksysteme

In der Mobilfunkgruppe am Institut für Nachrichtentechnik werden ein Ray-Tracer aus dem Simulationsframework SiMoNe (Simulator for Mobile Networks) und ein Channel Sounder für die Analyse von THz-Kanälen bei 300 GHz verwendet.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen geeignete Methoden aus dem Bereich des Maschinellen Lernens verwendet werden, um ein Clustering verschiedener Mess- und Simulationsdaten zu erhalten. Diese Aufgabe involviert das Identifizieren geeigneter Features, den Vergleich und die Auswahl geeigneter Methoden sowie eine Verifikation der identifizierten Lösung. Die ausgewählte Methode sollte hinsichtlich ihrer Genauigkeit untersucht werden. Abschließend soll untersucht werden, ob das Clustering Rückschlüsse über die Übertragungseigenschaften erlaubt.

Entwurf, Implementierung und Untersuchung eines Relay-Node Konzeptes für die Link Level Simulation bei 300 GHz

Art der studentischen Arbeit: Bachelorarbeit, Masterarbeit

Betreuer: Christoph Herold

Abteilung: Mobilfunksysteme

In der Mobilfunkgruppe am Institut für Nachrichtentechnik wird ein Link Level Simulator für die Erforschung von THz-Kommunikation entwickelt. Der Simulator ist eingebunden in das Simulationsframework SiMoNe und modelliert eine komplette Übertragungsstrecke von Quelle bis Senke.

Aufgrund der hohen Freiraumdämpfung sind Line-Of-Sight (LoS) Verbindungen für viele Anwendungen der THz-Kommunikation unverzichtbar. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Relay-Node Konzept für den Link Level Simulator entwickelt werden. Hierbei handelt es sich um Systeme, die das Signal eines Senders empfangen und später weitersenden. Je nach Konzept und Implementierung einer solchen Relay Node können auch weitere Verarbeitungsschritte, wie eine Verstärkung oder ein zusätzlicher Fehlerschutz enthalten sein. Nach der Implementierung eines geeigneten Konzepts soll dieses auf den Nutzen für die THz-Kommunikation hin untersucht werden.

Für die Bearbeitung der Aufgabe sollten Kenntnisse über Übertragungssysteme, wie aus den Vorlesungen Signalübertragung oder Signale und Systeme bekannt sein. Grundkenntnisse der Programmierung werden vorausgesetzt.

Die Aufgabenstellung und der Aufgabenumfang können in Absprache mit dem Betreuer angepasst werden.

Erzeugung eines statistischen Kanalmodells für den 300 GHz-Bereich

Art der studentischen Arbeit: Bachelorarbeit, Masterarbeit

Betreuer: Christoph Herold

Abteilung: Mobilfunksysteme

In der Mobilfunkgruppe am Institut für Nachrichtentechnik wird der Simulator for Mobile Networks (SiMoNe) entwickelt. Dabei handelt es sich um ein Simulationsframework für die Erforschung von Mobilfunksystemen. Das Framework stellt unter anderem einen Ray-Tracer und einen Link Level Simulator für 300 GHz Übertragungssysteme bereit.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll ein statistisches Kanalmodell für die THz-Kommunikation entwickelt werden. Dazu ist es notwendig ein Kommunikationsszenario auszuwählen, ein entsprechendes 3D-Modell zu erzeugen und verschiedene Kommunikationswege per Ray-Tracing zu ermitteln. Aus den so erarbeiteten Kanälen soll das Kanalmodell erstellt werden und mithilfe des Link Level Simulators analysiert werden.

Für die Bearbeitung der Aufgabe sollten Kenntnisse über Übertragungssysteme, wie aus den Vorlesungen Signalübertragung oder Signale und Systeme, sowie über die Modellierung von Mobilfunksystemen bekannt sein.

Die Aufgabenstellung und der Aufgabenumfang können in Absprache mit dem Betreuer angepasst werden.

Implementierung und Validierung von Modellen von Hochfrequenzbauteilen in Link Level Simulationen

Art der studentischen Arbeit: Bachelorarbeit, Masterarbeit

Betreuer: Christoph Herold

Abteilung: Mobilfunksysteme

In der Mobilfunkgruppe am Institut für Nachrichtentechnik wird ein Link Level Simulator für die Erforschung von THz-Kommunikation entwickelt. Der Simulator ist eingebunden in das Simulationsframework SiMoNe und modelliert eine komplette Übertragungsstrecke von Quelle bis Senke.

Der Link Level Simulator bildet dabei Übertragungseigenschaften der THz-Kommunikationssysteme realitätsnah ab. Dazu gehören auch Effekte und Auswirkungen nicht idealer Hardwarekomponenten. Einige Komponenten sind bereits in SiMoNe integriert und werden für die Simulationen verwendet. Im Rahmen dieser studentischen Arbeit sollen in Absprache mit den Betreuern weitere Modelle ausgewählt und in den Link Level Simulator integriert werden. Abschließend sollen die Auswirkungen dieser Nichtidealitäten auf die Qualität der Übertragung untersucht werden.

Für die Bearbeitung der Aufgabe sollten Kenntnisse über Übertragungssysteme, wie aus den Vorlesungen Signalübertragung oder Signale und Systeme bekannt sein.

Die Aufgabenstellung und der Aufgabenumfang können in Absprache mit dem Betreuer angepasst werden.

Integration von Materialparametern bei 300 GHz

Art der studentischen Arbeit: Bachelorarbeit, Masterarbeit

Betreuer: Christoph Herold

Abteilung: Mobilfunksysteme

In der Mobilfunkgruppe am Institut für Nachrichtentechnik wird der Simulator for Mobile Networks (SiMoNe) entwickelt. Dabei handelt es sich um ein Simulationsframework für die Erforschung von Mobilfunksystemen. Das Framework stellt unter anderem einen Ray-Tracer zur Verfügung, der wichtige Übertragungskanaleigenschaften aus 3D-Modellen von Kommunikationsszenarien berechnen kann.

Für die korrekte Analyse von Szenarien werden Materialparameter benötigt, um Phänomene wie Reflektion und Transmission realistisch darzustellen. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Literaturrecherche zu verfügbaren Materialparametern für die THz-Kommunikation stattfinden und die in SiMoNe hinterlegte Datenbank erweitert werden. Die so integrierten Materialparameter sollen dann für einen Vergleich zwischen Simulations- und Messdaten verwendet werden.

Die Aufgabenstellung und der Aufgabenumfang können in Absprache mit dem Betreuer angepasst werden.