Modulbeschreibung

Die Studierenden

• kennen Modelle zur Beschreibung von Kommunikationssystemen und verstehen die Grundkonzepte geschichteter Kommunikationssysteme.
• verstehen die Techniken der leitergebundenen und drahtlosen digitalen Nachrichtenübertragung.
• verstehen die Konzepte der Kanalcodierung zum Zweck der Fehlererkennung und Korrektur.
• verstehen die Verfahren zur Steuerung des Zugriffs verschiedener Nachrichtenquellen auf einen gemeinsamen Übertragungskanal.
• können für ausgewählte Szenarien geeignete Übertragungseinrichtungen planen und konfigurieren.

• OSI-Referenzmodell
• Digitale Modulationsarten (ASK, FSK, PSK, QAM, m-QAM, COFDM) und ihre Störfestigkeiten
• Drahtlose und leitungsgebundene Übertragung (Funk, Draht und Glasfaser)
• Quellen- und Kanalcodierung (Datenreduktion und fehlerkorrigierende Codes)

Literaturangaben:

• Skript basierend auf Ulrich Freyer: Nachrichten-Übertragungstechnik - Grundlagen, Komponenten, Verfahren und Systeme der Telekommunikationstechnik. Hanser Verlag, 2009, und ergänzende Beilagen

Die Studierenden

• können die Rolle und Wichtigkeit von Netzwerken in der heutigen Wirtschaft und im Alltag beschreiben.
• können die Datenkommunikation im Netzwerk anhand geschichteter Modelle beschreiben.
• können die Aufgaben von Protokollen erklären.
• können die Schichten und Funktionen der beiden  Protokollreferenzmodelle ISO-OSI und TCP/IP beschreiben.
• können die Funktionsweise Paketvermittelter Netzwerk beschreiben (Segmentierung, Multiplexierung, Client-Server, P2P,).
• können den Zweck und die Funktion von Adressierung und Namensgebung auf den verschiedenen Protokollschichten beschreiben.
• können die prinzipielle Funktionsweise der Applikationsschicht und bestimmter Applikationsprotokolle beschreiben.
• können die Funktionen der Transportschicht und der Protokolle TCP und UDP beschreiben.
• können die Funktionen der Netzwerkschicht und des Protokolls IPv4 erklären.
• können die Funktionen des Data Link Layer  und des Ethernetprotokolls erklären.
• können die Funktionen des Physical Layer erklären.
• können die Planung und Verkabelung eines Netzwerkes durchführen.
• können die Grundkonfiguration eines Routers erstellen.

• Applikationsprotokolle (Schnittstelle Mensch-Netzwerk, DNS, Telnet, E-Mail, DHCP, Web, FTP)
• TCP/UPD (Zuweisung zu Applikationen, End-zu-End Übertragung, Verbindungsorientierung, Zuverlässigkeit, Flusskontrolle, Headerfelder)
• IPv4 (Hierarchische Addressierung und Wegfindung, verbindungslos, Best Effort, Medienunabhängig, Headerfelder, Grundkonzepte von Routing, Routingtabelle und Einträge, IP-Adressen, Subnetzmasken, Standardgateway, Netz-, Broadcast, Hostadressen, Subnetting, Netzklassen, Unicast, Multicast, Broadcast, Adressassignmentorganisationen)
• Data Link Layer  und des Ethernetprotokolls (Medienabhängig, Medienzugriffsverfaren CSMA/CD, Header, Trailer, Adressierung, ARP, HW-SW Schnittstelle, Topologien, Framing, Hub-Bridge-Switch)
• Physical Layer (Medien: Drahtlos, Kupfer (UTP, COAX), Glas (Multimode, Monomode)
• Netzwerkplanung (Einsatz Router oder Switch, LAN-WAN Verbindungen, Redundanz, Kabel: Crossover-Straight-through, Serial, Console; Adressplanung)
• Routergrundkonfiguration (Architektur(IOS, NVRAM, RAM, Flash), CLI (Command Hierarchie, Hilfefunktionen), Interfacekonfiguration, Passworte, Konfigurationsmanagement)

Literaturangaben:

• Cisco Networking Academy: CCNA Exploration 1: Network Fundamentals. Online-Kurs.

Die Studierenden

• kennen die Repräsentation von Daten auf Maschinenebene.
• kennen die Architektur von Mikroprozessoren.
• können einfache Assembler-Programme für einen Mikroprozessoren schreiben.
• kennen moderne Memory Management-Verfahren.
• kennen die Grundmechanismen bei Multitasking-Systemen.
• kennen die Grundbegriffe der Programmiersprache C.
• können einfache Programme in C schreiben.

Mikroprozessor und Betriebssysteme:

• Datenrepräsentation (Darstellung von Ganz- und Gleitkommazahlen, Datengrössen, Byte Ordering)
• Mikroprozessor-Architektur (CPU, ALU, RAM, Adress-Bus, Daten-Bus)
• Speicherarchitektur (Register, Cache, RAM)
• Memory Management mittels Paging und virtuelles Memory
• Prozesse und Prozess-Scheduling

Programmiersprache C:

• Grundkonzepte der Programmiersprache C
• Memory Management in C (Stack versus Heap, malloc und free)
• Präprozessor in C
• Zeiger (Strings, Arrays, usw.) in C

Lehrgespräch, Selbststudium, Übungen, Rechnerübungen

• Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron: Computer Systems: A Programmer's Perspective. Addison-Wesley, 2010.
• William Stallings: Operating Systems. Prentice Hall, 2008
  

Die Studierenden

• kennen die Vorgehensmodelle, Methoden, Werkzeuge und Entwicklungsprozesse, die in den Phasen der Softwareentwicklung Verwendung finden.
• wissen, wie ein Projekt –auch unter Zuhilfenahme von Use Cases- spezifiziert wird.
• können die UML-Notation interpretieren und aktiv einsetzen, sowohl in der Analyse als auch im Design.
• können ein komplexes Softwareproblem systematisch mit den passenden Werkzeugen und Methoden lösen.

• Projektphasen und Vorgehensmodelle im Software Engineering
• Anforderungsanalyse und Spezifikation
  
• Architektur und Entwurf von Software
• Verifikation und Validation
• Dokumentation
• Konfigurationsmanagement
• Aufwandschätzverfahren

Literaturangaben:

• Ian Sommerville: Software Engineering. Pearson Studium, 2007.
• Helmut Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik - Basiskonzepte und Requirements Engineering. Springer, 2009.
• Martin Fowler and Kendall Scott: UML Distilled.  Addison-Wesley Professional, 1999.
• Martin Glinz: Skript zur Vorlesung Software Engineering I. 2005.

Die Studierenden

• können Webseiten mit HTML und CSS entwerfen und realisieren.
• verstehen die Grundlagen von XML und dem Document Object Model.
• verstehen die Architektur des World Wide Web und das Hypertextkonzept.

• HTML, CSS
• HTTP
• XML und XML Schema