389.165 Communication Networks 2
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2024S, VU, 3.0h, 4.5EC, wird geblockt abgehalten
TUWEL

LVA-Bewertung

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.5
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Präsenz

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage ausgewählte, prototypische Netzwerk-Architekturen, Protokolle und Netzwerkdaten mit Schwerpunkt IP-basierende Echtzeit-Multimedia zu erkennen, zu verstehen, zu analysieren, zu bewerten und einfache Kommunikationsnetze zu modellieren und zu simulieren. Die bei einem positiven Abschluss angeeigneten theoretischen Kenntnisse umfassen:

  • Standardisierung: Erkennen und verstehen der unterschiedlichen Arten der Standardisierung, Versionierung- und Nummerierung von Standards im Bereich Datenkommunikation als unbedingte Voraussetzung für das Auffinden der relevanten Standards.  Verstehen der wesentlichen Unterschiede zwischen normativen und informativen Standards, der Vor- und Nachteile offener Telekommunikations-Standardisierung wie IETF oder geschlossener Standardisierung wie z.B. IEC. Verstehen der detaillierten Prozesse unterschiedlicher Standardisierungsgremien.
  • Statistiken: Verstehen und Analyse von Statistiken als Grundlage für Entscheidungen bezüglich Technologien, Architekturen und Protokolle im Bereich Telekommunikation.
  • Protokolle: Verstehen, Analyse und Bewerten heute verwendeter Protokolle der Transportebene (UDP, TCP als Kurzwiederholung von CN1 mit ergänzenden Aspekten relevant für die Laborübung, SCTP, DCCP, MPTCP, QUIC) und Applikationsebene (DNS, HTTP, FTP, SMTP, POP3, SIP, RTP, RTCP, WebRTC, usw) sowie die Defizite der Standardisierung auf dem Weg zur Interoperabilität. 
  • Simulation: Erinnern und Verstehen der theoretischen und praktischen Grundlagen der Modellbildung und Simulation. Bewerten der Vor- und Nachteile diskreter und zeit-kontinuierlicher Simulation sowie Erkennen der Notwendigkeit von Verifikation und Validierung. Erinnern und Vermeiden typischer Fallstricke und Einschränkungen, vor allem beim Simulieren mit fremden Modellen.
  • Messungen: Grundlagen des IP Performance Metric Framworks der IETF: verstehen der konzeptuellen Trennung zwischen Metrik und Methodologie bzw. diversen Arten von Verzögerung im Netz, bewerten der Vor- und Nachteile diverser Messmethoden (aktiv, passiv, hybrid). Verstehen der Konzepte von Zeitsynchronisation. Erinnern der beiden vorherrschenden Protokolle im Bereich der Zeitsynchronisation sowie das Bewerten derer Vor- und Nachteile.
  • Sicherheit: begleitende Komponenten sind bei allen oben stehenden Punkten die Sicherheits bzw. Gefährdungsaspekte und Angriffsflächen der Architekturen und Protokolle sowie möglicher Gegen- und Absicherungsmaßnahmen. Verstehen, Analyse, Bewerten der Sicherheit auf allen OSI-Ebenen der Kommunikation, Ende-zu-Ende  vs. Hop-by-Hop Sicherheit. 

Die praktischen Laborübungen als Teil der VU vermitteln den Studierenden die notwendigen Fähigkeiten, um selbstständig:

  • Datenaufzeichnungen auf Netzwerkebene durchzuführen (PCAP-Dateien)
  • Vorhandene Datenaufzeichnungen nach bestimmten Kriterien zu filtern und auf Protokollebene im Detail zu analysieren
  • Die wesentlichen Parameter von Multimedia-Kommunikation zu messen und zu bewerten, bzw. Statistiken zu erstellen. Anhand von Fallbeispielen werden typische Fehlschlüsse 
  • Die Grenzen von Verschlüsselung auszuloten, bzw. TLS-gesicherte Übertragung gezielt zu entschlüsseln.
  • Unbekannte Netzwerk-Topologien mit den erlernten Methoden effizient zu analysieren, zu rekonstruieren und zu bewerten - einschließlich mögliche Unsicherheiten.
  • Einfache Kommunikationsnetze zu modellieren, zu simulieren und zu messen - sowie das Verhalten und die Ergebnisse auf unterschiedlichen Protokollebenen schlüssig zu analysieren, zu bewerten und zu erklären.
  • Kurze, präzise und ansprechende wissenschaftliche Berichte zu verfassen

Inhalt der Lehrveranstaltung

Schwerpunkt auf Protokollen der höheren Schichten (einschließlich und oberhalb der Transportschicht), Kommunikationsprotokolle zur Multimediakommunikation und weitere Protokolle der Transportschicht, Netzwerk-Simulation, begleitende praktische Übungen im Labor.

Methoden

Die CN2 VU plant für SS2024 grundsätzlich - u.a. auch wegen der notwendigen Reduktion des Energieverbrauchs an der TU Wien - Präsenzlehre sowohl für den Vorlesungsteil als auch für den Laborteil. Vom Konzept und der Infrastruktur her besteht im akuten Notfall die technische Möglichkeit, die CN2 VU auf Online-Lehre umzustellen.

Theorieteil: Geblockter Vortrag mit Folien. Mindestpunkte bei abschließender schriftliche Prüfung des Vorlesungsteils (Basis: Fragenkatalog) sind Voraussetzung für Teilnahme am Laborteil. Details in erster Vorlesungseinheit.

Laborteil: Selbstständige Lösung vorgegebener praktischer Aufgaben in Zweiergruppen im CN2 Labor mit automatischer Überprüfung der Korrektheit der Ergebnisse, Erstellung von wissenschaftlich sauberen Berichten. Mündliches Abgabegespräch.

Prüfungsmodus

Schriftlich und Mündlich

Weitere Informationen

Vorbesprechung und erste Vorlesung: Dienstag, 5.3.2024 um 9:00 Uhr (s.t.). 

Die CN2 Vorbesprechung findet in der 1. Vorlesungseinheit am 5.3.2024 statt.

  • Vorlesung wird geblockt abgehalten entsprechend 2 Std Dienstag und 2 Std. Mittwoch bis Ende April (4 Vorlesungsstunden pro Woche, ausgenommen vorlesungsfreie Zeit).
  • Laborübung: ab Anfang Mai bis Semesterende, jeden Dienstag, 9:00-12:00 (Ausnahme: Termin Pfingstdienstag, wird aufgrund der Pfingstferien am direkt folgenden Mittwoch 9:00-12:00 abgehalten). 

Kontaktadresse für administrative oder inhaltliche Fragen zu CN2 Vorlesung, Laborübung oder Administration: cn2vu@tuwien.ac.at

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.09:00 - 11:0005.03.2024 - 25.06.2024EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.09:00 - 11:0006.03.2024 - 26.06.2024EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Communication Networks 2 - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.05.03.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.06.03.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.12.03.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.13.03.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.19.03.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.20.03.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.09.04.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.10.04.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.16.04.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.17.04.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.23.04.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.24.04.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.30.04.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.07.05.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.08.05.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.14.05.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.15.05.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.22.05.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Di.28.05.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
Mi.29.05.202409:00 - 11:00EI 2 Pichelmayer HS - ETIT Vorlesung
LVA wird geblockt abgehalten

Leistungsnachweis

Im SS 2024 gelten folgende Rahmenbedingungen für Vo-Inhalt, Laborteil und Leistungsnachweis von CN2 (Stand 31.01.2024)

  • Der Vorlesungsteil wird geblockt abgehalten, Folien werden zur Verfügung gestellt. Fragen können in der Vorlesung, im Forum oder per Email gestellt werden.

  • Der Vorlesungsteil wird mit einer schriftlichen Prüfung abgeschlossen (vorauss. Dienstag, 30. April 2023). Details und Anmeldung dafür ab Mitte April in TISS und in der Vorlesung. 

  • Kenntnis des Vorlesungsteil, bestätigt durch eine positive Prüfung des Vorlesungsteils (mind. 50% der Punkte) ist Voraussetzung für die Teilnahme am Laborteil der VU. Eine negative Beurteilung der Vorlesungsprüfung bedeutet einen negativen Abschluss der VU im laufenden Semester.

  • Der Laborteil wird in Gruppen zu je 2 Personen im CN2-Labor abgehalten und beinhaltet drei bis vier Beispiele, die gelöst und abgegeben werden müssen, bzw. für die jeweils ein Bericht gemäß den Vorgaben zu verfassen ist. Anmeldung zum Laborteil und Beurteilung in TUWEL nach Bekanntgabe der Ergebnisse der Vorlesungsprüfung (Anfang Mai). Die Bewertung des Laborteils ergibt sich aus der Bewertung der Berichte und der Bewertung der abschließenden mündlichen Abschlussprüfung zum Laborteil.

  • Bewertung für Vorlesung und Labor fließen je zur Hälfte in die Gesamtbewertung ein. Positiver Abschluss sowie des Vorlesungsteils als auch des Laborteils (insgesamt, Labor + Berichte) ist Voraussetzung für einen positiven Abschluss der CN2 VU.

Zusammenfassung: Präsenz Vorlesungsprüfung, praktische Laborübung, Abgaben und Berichte, abschließendes Labor Abgabegespräch.

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Di.09:00 - 10:3029.04.2025 HS EI2schrift.&mündl.22.04.2025 12:00 - 28.04.2025 09:00in TISS389.165 Communication Networks 2 - Lecture Exam

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
21.02.2024 09:00 12.03.2024 12:00 12.03.2024 12:00

Anmeldemodalitäten

Detailierte Besprechung in der ersten CN2 Vorlesungseinheit (Präsenz!). 

Anmeldung aus administrativen Gründen notwendig, geplante Teilnehmeranzahl 42 Personen (Limit für Labor aufgrund von verfügbaren Labor PCs)

Labor-Gruppenregistrierung ist verpflichtend und erfolgt separat (in TUWEL) wenige Tage nach positivem Abschluss der Vorlesungsprüfung. 

Curricula

StudienkennzahlVerbindlichkeitSemesterAnm.Bed.Info
066 504 Masterstudium Embedded Systems Keine Angabe
066 507 Telecommunications Keine Angabe2. Semester
066 938 Technische Informatik Gebundenes Wahlfach
066 938 Technische Informatik Gebundenes Wahlfach

Literatur

  • Application Layer Principles and Protocols: J.Kurose,K.Ross: „Computer Networking – A Top-down Approach“, 6th Edition, ISBN-10: 0273768964
  • General IP-based Telecommunications, Circuit-switched telephony, SIP: A. Badach: „Voice over IP: Die Technik“,  4th Edition, ISBN-10: 3446417729
  • IP Multimedia Subsystem Concepts: M. Garcia-Martin, G. Camarillo: „The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS): Merging the Internet and the Cellular Worlds“, 3rd edition, ISBN-10: 0470516623
  • Modeling and Tools for Network Simulation: K. Wehrle, M. Günes, J. Gross, Springer, 2010, ISBN 978-3-642-12331-3

Vorkenntnisse

Theoretische Kenntnisse auf Stand Communication Networks 1 notwendig, insbesondere Protokolle IP, UDP, TCP bzw. Architekturen der Netze. Grundkenntnisse in Programmierung (C++ für NS3 Simulation) notwendig, praktische Erfahrung mit Wireshark und Linux für den Laborteil hilfreich. 

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Sprache

Englisch