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Drahtlose Kommunikationssysteme

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Drahtlose Kommunikationssysteme

Eingebettete Funksysteme spielen eine zentrale Rolle für die Vernetzung zukünftiger Produktions- und Logistikanlagen, die den Anforderungen einer starken Individualisierung der Produkte unter den Bedingungen einer hoch flexibilisierten (Großserien-) Produktion („Industrie 4.0") gerecht werden müssen. Die Vernetzung der Anlagen muss sich dabei in autonomer Weise an sich rasch ändernde Topologien ebenso anpassen können, wie sie Echtzeitanwendungen auch auf mobilen Knoten im harschen Umfeld der Funkwellenausbreitung in industriellen Produktionsanlagen unterstützen muss. Vermaschte Funksysteme, in denen Radio Front-Ends mit Unterstützung von Mehrantennentechnologie bei einer gleichzeitig geringen Leistungsaufnahme zum Einsatz kommen, sind für derartige Anforderungen besonders geeignet, ebenso wie für die allgemeine Netzanbindung verschiedenster Geräte  im Rahmen des „Internets der Dinge".

Die Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe Drahtlose Kommunikationssysteme an der Hochschule Ulm konzentrieren sich auf Algorithmen und Konzepte für ein autonomes Funkmanagement und die Bereitstellung einer für die Anwendungen ausreichenden Quality-of-Service (QoS). Zentrale Punkte sind hierbei Routing Algorithmen sowie Verfahren des Load-Balancings und der Congestion Control, jeweils auf Schicht zwei des Funksystems. Daneben gilt das Interesse der Arbeitsgruppe der Weiterentwicklung von Low-Power-RF-Front-Ends mit Mehr-Antennentechnologie für eingebettet Funksysteme mit Unterstützung von MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output) Verfahren zur Kapazitätserhöhung sowie zur Stabilisierung der Funkverbindungen.

Ansprechpartner:
Institut für Kommunikationstechnik

Aktuelle Projekte

Driektbeauftragungen durch regionale und überregionale Industrieunternehmen
Projektleiter: Prof. Dr. Roland Münzner
Projektlaufzeit: fortlaufend

Projektbeschreibung:
Vorausentwicklung und Entwicklungsunterstützung für verschiedene Aspekte drahtloser Kommunikationssysteme, z.B. Systemarchitektur, Antennentechnik, HF-Performance von Analog Front-Ends oder Funkzulassung.

Abgeschlossene Projekte

CHAMELEON

Projektleiter: Prof. Dr. Roland Münzner
Projektlaufzeit: 01/2012 - 12/2013

Projektbeschreibung:

The main aim of the CHAMELEON project is to develop a cost-effective, fast-to-deploy, low-power and flexible video surveillance system that automatically combines images from multiple cameras with overlapping regions to create a natural seamless panoramic view of the monitored area. CHAMELEON will be a flexible CCTV system allowing for fast and cost-effective deployment. In cases where a wired solution would be feasible, CHAMELEON will interface with the Internet network using the Ethernet communication protocol. In scenarios like remote surveillance, CHAMELEON will use a low-power and secure 5GHz Wireless LAN IEEE 802.11a connection to transmit real-time video signals to the monitoring station. CHAMELEON will implement two layers of security protocols – Data encryption after encoding and authentication at the network layer. CHAMELEON will use a very low power and light-weight video compression algorithm with low bit rates. This will make it possible for the system to be battery operated for a longer time, making it ideal for Temporary Monitoring. CHAMELEON is ideal for Temporary Monitoring since it can be connected to a wireless link, can be battery operated, fast-to-deploy and is able to quickly and automatically configure a network. CHAMELEON will improve the quality of CCTV video display by combining images from multiple cameras with overlapping regions to create a natural seamless panoramic view of the monitored area. CHAMELEON can be used to feed existing Intelligent Video Surveillance systems with wider-view (panoramic) video, therefore increasing their efficiency and detection rate.

Veröffentlichungen

  • ​C. Hepner, S. Moll, R. Münzner: Influence of Processing Delays on the VoIP Performance for IEEE 802.11s Multihop Wireless Mesh Networks – Comparison of ns-3 Network Simulations with Hardware Measurements, 9th EAI International Conference on Simulation Tools and Techniques (SIMUTools), Prague, Czech Republic, 2016
  • C. Hepner, R. Münzner, A. Witt: In depth analysis of the ns-3 physical layer abstraction for WLAN systems and evaluation of its influences on network simulation results, 2nd Baden-Württemberg Center of Applied Research Symposium on  Information and Communication Systems (SInCom 2015), pp. 46-51, Konstanz, 2015
  • C. Hepner, R. Münzner: Lifetime enhancement of disaster recovery systems based on IEEE 802.11s wireless mesh networks, IEEE 11th International Conference on Wireless and Mobile Computing (WiMob), pp. 91 - 99, 2015
  • C. Hepner, R. Münzner: IEEE 802.11 Wireless Mesh Networks – Flexible Netzwerkstrukturen für unterschiedlichste Anwendungsfelder, Forschungsreport für die Elektrotechnik in Baden-Württemberg WS 2015/16, pp. 23-25, 2015
  • S. Moll, M. Welk, M. Düll, R. Münzner: High-Level-Synthese eines OFDM-Funkkommunikationssystems für eine auf den Einsatz in der Lehre ausgelegte Software Defined Radio-Plattform, Tagungsband zum 54. Workshop der Multiprojekt-Chip-Gruppe Baden-Württemberg, pp.77-83, 2015
  • C. Hepner, A. Witt,  R. Münzner: A new ns-3 WLAN error rate model – Definition, validation of the ns-3 implementation and comparison to physical layer measurements with AWGN channel, Workshop on ns-3 WNS3, Castelldefels (Barcelona), Spain, 2015
  • C. Hepner, R. Münzner, A. Witt: Validation of the ns-3 802.11s model and proposed changes compliant to IEEE 802.11-2012, Workshop on ns-3 (WNS3), Castelldefels (Barcelona), Spain, 2015

Quicklinks