Robust signal acquisition is an important task in DS-SS receivers. The objective of the acquisition is to coarsely estimate the signal parameters such that the succeeding parameter tracking algorithms can be initialized. In particular, acquisition is needed to coarsely synchronize the receiver to the timing and frequency of the received signal. For this purpose mainly data aided and feedforward algorithms are applied. Using the maximum likelihood (ML) criterion, an estimator for the joint estimation of receive timing and frequency offset can be derived which determines the maximum of the Likelihood function over the whole parameter uncertainty region. Due to its high complexity the ML synchronizer is difficult to implement for practical applications. Hence, complexity reduced algorithms need to be derived. This thesis gives a systematic survey of acquisition algorithms and of performance analysis methods for analyzing such algorithms under mobile radio propagation conditions. The exploitation of multiple observations is investigated in order to improve the acquisition performance in terms of false alarm rate and acquisition time. In particular, optimal and suboptimal combining schemes for a fixed observation interval as well as sequential utilization of successive observations resulting in a variable observation length are analyzed. Another possibility to make the signal acquisition more efficient in terms of the acquisition time is to use multi stage acquisition algorithms. One class of those algorithms are the well known multiple dwell algorithms. A different approach is to design acquisition procedures in which the information about the unknown parameters is distributed among several stages such that each stage has to cope with a smaller uncertainty region in comparison to the overall parameter uncertainty. Analysis of multi stage algorithms followed by an extensive discussion of the 3GPP FDD downlink acquisition procedure as an example of a multi stage procedure with distributed information conclude the work. / Die zuverlässige Signalakquisition, die auch als Grobsynchronisation bezeichnet wird, stellt eine wichtige Aufgabe in DS-SS-Systemen dar. Das Ziel hierbei ist es, Schätzwerte fur die Übertragungsparameter derart zu bestimmen, dass die der Grobsynchronisation nachfolgende Feinsynchronisation initialisiert werden kann, d. h. dass die bestimmten Schätzwerte innerhalb des Fangbereiches der Feinsynchronisationsalgorithmen liegen. Insbesondere ist es für die Bestimmung von Synchronisationszeitpunkt und Frequenzversatz sinnvoll, eine Grobsynchronisation durchzuführen. Im Interesse einer begrenzten Komplexität sowie einer möglichst schnellen Akquisition finden vor allem datengestützte und vorwärtsverarbeitende Algorithmen Anwendung. Ausgehend vom Maximum-Likelihood-Kriterium (ML-Kriterium) können geeignete Schätzer für die gemeinsame Bestimmung von Synchronisationszeitpunkt und Frequenzversatz abgeleitet werden. Dabei ist das Maximum der Likelihood-Funktion innerhalb der Parameterunsicherheitsregion zu bestimmen. Aufgrund seiner hohen Komplexität ist der ML-Schatzer fur die Akquisition wenig geeignet; vielmehr müssen aufwandsgünstige Algorithmen mit ausreichender Leistungsfähigkeit gefunden werden. In dieser Arbeit werden verschiedene Algorithmen zur Parameterakquisition systematisierend gegenübergestellt. Weiterführend sind Verfahren zur Verbesserung des Akquisitionsverhaltens bezüglich Fehlalarm-Wahrscheinlichkeit und Akquisitionszeit unter Ausnutzung mehrfacher Beobachtung Gegenstand der Betrachtungen. Insbesondere optimale und suboptimale Verfahren mit fester Beobachtungsdauer sowie die sequentielle Auswertung aufeinander folgender Beobachtungen, bei der sich die Beobachtungsdauer nach der erreichten Entscheidungssicherheit bestimmt, werden analysiert. Als eine weitere Möglichkeit, die Signalakquisition in Bezug auf die Akquisitionszeit effizienter zu gestalten, werden mehrstufige Akquisitionsverfahren diskutiert. Es werden zum einen die häufig genutzten Mehrfach-Dwell-Algorithmen sowie mehrstufige Algorithmen mit verteilter Information betrachtet. Bei Letzteren Algorithmen wird jeder Akquisitionsstufe ein Teil der zur Synchronisation benötigten Information zugeordnet, wodurch sich die Parameter-Unsicherheit für jede einzelne Stufe verringert. Ziel hierbei ist es, durch Erhöhung der Entscheidungssicherheit der einzelnen Stufen die mittlere Akquisitionszeit zu reduzieren. Die Diskussion und die Analyse von mehrstufigen Akquisitionsverfahren bilden den Abschluss der Arbeit, wobei besonders auf die 3GPP-FDD Downlink-Akquisition als ein Beispiel fur mehrstufige Verfahren mit verteilter Information eingegangen wird.

Robust signal acquisition is an important task in DS-SS receivers. The objective of the acquisition is to coarsely estimate the signal parameters such that the succeeding parameter tracking algorithms can be initialized. In particular, acquisition is needed to coarsely synchronize the receiver to the timing and frequency of the received signal. For this purpose mainly data aided and feedforward algorithms are applied. Using the maximum likelihood (ML) criterion, an estimator for the joint estimation of receive timing and frequency offset can be derived which determines the maximum of the Likelihood function over the whole parameter uncertainty region. Due to its high complexity the ML synchronizer is difficult to implement for practical applications. Hence, complexity reduced algorithms need to be derived. This thesis gives a systematic survey of acquisition algorithms and of performance analysis methods for analyzing such algorithms under mobile radio propagation conditions. The exploitation of multiple observations is investigated in order to improve the acquisition performance in terms of false alarm rate and acquisition time. In particular, optimal and suboptimal combining schemes for a fixed observation interval as well as sequential utilization of successive observations resulting in a variable observation length are analyzed. Another possibility to make the signal acquisition more efficient in terms of the acquisition time is to use multi stage acquisition algorithms. One class of those algorithms are the well known multiple dwell algorithms. A different approach is to design acquisition procedures in which the information about the unknown parameters is distributed among several stages such that each stage has to cope with a smaller uncertainty region in comparison to the overall parameter uncertainty. Analysis of multi stage algorithms followed by an extensive discussion of the 3GPP FDD downlink acquisition procedure as an example of a multi stage procedure with distributed information conclude the work. / Die zuverlässige Signalakquisition, die auch als Grobsynchronisation bezeichnet wird, stellt eine wichtige Aufgabe in DS-SS-Systemen dar. Das Ziel hierbei ist es, Schätzwerte fur die Übertragungsparameter derart zu bestimmen, dass die der Grobsynchronisation nachfolgende Feinsynchronisation initialisiert werden kann, d. h. dass die bestimmten Schätzwerte innerhalb des Fangbereiches der Feinsynchronisationsalgorithmen liegen. Insbesondere ist es für die Bestimmung von Synchronisationszeitpunkt und Frequenzversatz sinnvoll, eine Grobsynchronisation durchzuführen. Im Interesse einer begrenzten Komplexität sowie einer möglichst schnellen Akquisition finden vor allem datengestützte und vorwärtsverarbeitende Algorithmen Anwendung. Ausgehend vom Maximum-Likelihood-Kriterium (ML-Kriterium) können geeignete Schätzer für die gemeinsame Bestimmung von Synchronisationszeitpunkt und Frequenzversatz abgeleitet werden. Dabei ist das Maximum der Likelihood-Funktion innerhalb der Parameterunsicherheitsregion zu bestimmen. Aufgrund seiner hohen Komplexität ist der ML-Schatzer fur die Akquisition wenig geeignet; vielmehr müssen aufwandsgünstige Algorithmen mit ausreichender Leistungsfähigkeit gefunden werden. In dieser Arbeit werden verschiedene Algorithmen zur Parameterakquisition systematisierend gegenübergestellt. Weiterführend sind Verfahren zur Verbesserung des Akquisitionsverhaltens bezüglich Fehlalarm-Wahrscheinlichkeit und Akquisitionszeit unter Ausnutzung mehrfacher Beobachtung Gegenstand der Betrachtungen. Insbesondere optimale und suboptimale Verfahren mit fester Beobachtungsdauer sowie die sequentielle Auswertung aufeinander folgender Beobachtungen, bei der sich die Beobachtungsdauer nach der erreichten Entscheidungssicherheit bestimmt, werden analysiert. Als eine weitere Möglichkeit, die Signalakquisition in Bezug auf die Akquisitionszeit effizienter zu gestalten, werden mehrstufige Akquisitionsverfahren diskutiert. Es werden zum einen die häufig genutzten Mehrfach-Dwell-Algorithmen sowie mehrstufige Algorithmen mit verteilter Information betrachtet. Bei Letzteren Algorithmen wird jeder Akquisitionsstufe ein Teil der zur Synchronisation benötigten Information zugeordnet, wodurch sich die Parameter-Unsicherheit für jede einzelne Stufe verringert. Ziel hierbei ist es, durch Erhöhung der Entscheidungssicherheit der einzelnen Stufen die mittlere Akquisitionszeit zu reduzieren. Die Diskussion und die Analyse von mehrstufigen Akquisitionsverfahren bilden den Abschluss der Arbeit, wobei besonders auf die 3GPP-FDD Downlink-Akquisition als ein Beispiel fur mehrstufige Verfahren mit verteilter Information eingegangen wird.

Im Rahmen der Aktivitäten des ITG Fachausschusses 7.5 „Wellenausbreitung“ im VDE wird eine Fachtagung auf dem Gebiet Wellenausbreitung bei Funk-, Mikrowellensystemen und Navigation vom 4. – 5. Juli 2007 in Chemnitz abgehalten. Die Tagungsphilosophie betont den gemeinsamen Nenner der Wellenausbreitung in diversen Bereichen wie Mikrowellensensorik und Mikrowellensystemen. Bei der Fachtagung sind zusätzlich zu den Beiträgen der Fachausschussmitglieder, die zur Information über die Fachausschussaktivitäten dienen, auch Übersichtsvorträge und Diskussions-Sitzungen vorgesehen. Dem Leitthema zugeordnet, werden die folgenden Themen aus Fernerkundung, Kommunikation und Navigation besonders berücksichtigt: Mikrowellenausbreitung in der Kommunikation und Mikrowellensensorik - Gleichwellennetz - Digitale Übertragung - Mehrwegeausbreitung - Mehrfachnutzung - Innen-Gebäude-Übertragung - Mittelwellenausbreitung - Mobilfunk Nutzung und Anwendung in der Mikrowellensensorik - Radar-Polarimetrie - Bistatische und Multistatische Radarverfahren - Polarimetrische und Multistatische Interferometrie - Multiparameter-Wetterradar-Verfahren - Automobil- und Flugzeugradar - Kalibrierung - Biologische Effekte der EM-Strahlung:The ITG section 7.5 „Wellenausbreitung“ within the VDE (German Association for Electrical, Electronic & Information Technologies) is organising a conference on Wave Propagation in Communication, Microwave Systems and Navigation to be held during 4th and 5th of July 2007 in Chemnitz, Germany. The conference philosophy is to emphasize the commonalty between propagation aspects of microwave remote sensing sensors and microwave systems at large. In addition to the contributions from the members of ITG section 7.5, planned are review presentations and discussion sessions. The following topics of Remote Sensing, Communication and Navigation are eligible for presentation: Microwave Propagation in Communication and Microwave Sensors - Band Shared Broadcasting - Multi-Path Propagation - Digital Broadcasting - MIMO Systems and Reuse - Indoor Propagation - Medium Wave Propagation - Mobile Communication Applications of Microwave Sensors - Radar Polarimetry - Bistatic and Multistatic Radar - Polarimetric and Multistatic Interferometry - Multi-Parameter Weather Radar Systems - Automotive and Airborne Radars - System Calibration - Biological Effects of EM-Radiation

The ITG section 7.5 "Wellenausbreitung" within the VDE (German Association for Electrical, Electronic & Information Technologies) organised a conference on Wave Propagation in Communication, Microwave Systems and Navigation which was held during 25th - 27th of November 2009 in Chemnitz, Germany. The conference philosophy is to emphasize the commonalty between propagation aspects of microwave remote sensing sensors and microwave systems at large. The following topics of Remote Sensing, Communication and Navigation are eligible for presentation: Microwave Propagation in Communication and Microwave Sensors - Satellite Communications - Multi-Path Propagation - Indoor Propagation - Digital Broadcast Planning - MIMO Systems and Reuse - Ionospheric Propagation - Urban Communication - Microwave Measurements in Propagation Applications of Microwave Sensors - Radar Polarimetry - Bistatic and Multistatic Radar - Polarimetric and Multistatic Interferometry - Multi-Parameter Weather Radar Systems - Automotive and Airborne Radars - System Calibration - Biological Effects of EM-Radiation - Wave Modulation Remote Sensing Radars Antenna Design and Measurements / Im Rahmen der Aktivitäten des ITG-Fachausschusses 7.5 "Wellenausbreitung" im VDE wurde eine Fachtagung auf dem Gebiet Wellenausbreitung bei Funk-, Mikrowellensystemen und Navigation vom 25. - 27. November 2009 in Chemnitz abgehalten. Die Tagungsphilosophie betont den gemeinsamen Nenner der Wellenausbreitung in diversen Bereichen wie Mikrowellensensorik und Mikrowellensystemen. Dem Leitthema zugeordnet, werden die folgenden Themen aus Fernerkundung, Kommunikation und Navigation besonders berücksichtigt. Mikrowellenausbreitung in der Kommunikation und Mikrowellensensorik - Satellitenkommunikation - Mehrwegeausbreitung - Innen-Gebäude-Übertragung - Frequenzplanung für den digitalen Rundfunk - MIMO Systeme - Wellenausbreitung in der Ionosphäre - urbane Kommunikation - Mikrowellenmessungen der Wellenausbreitung Nutzung und Anwendung in der Mikrowellensensorik - Radar-Polarimetrie - Bistatische und Multistatische Radarverfahren - Polarimetrische und Multistatische Interferometrie - Multiparameter-Wetterradar-Verfahren - Automobil- und Flugzeugradar - Systemkalibrierung - Biologische Effekte der EM-Strahlung - Antennenentwicklung und -messungen für wellenmodulierte Fernerkundungsradare

The realization of wireless ultra-reliable low-latency communications (URLLC) is one of the key challenges of the fifth generation (5G) of mobile communications systems and beyond. Ensuring ultra-high reliability together with a latency in the (sub-)millisecond range is expected to enable self-driving cars, wireless factory automation, and the Tactile Internet. In wireless communications, reliability is usually only considered as percentage of successful packet delivery, aiming for 1 − 10⁻⁵ up to 1 − 10⁻⁹ in URLLC.

Im Rahmen der Aktivitäten des ITG Fachausschusses 7.5 „Wellenausbreitung“ im VDE wird eine Fachtagung auf dem Gebiet Wellenausbreitung bei Funk-, Mikrowellensystemen und Navigation vom 4. – 5. Juli 2007 in Chemnitz abgehalten. Die Tagungsphilosophie betont den gemeinsamen Nenner der Wellenausbreitung in diversen Bereichen wie Mikrowellensensorik und Mikrowellensystemen. Bei der Fachtagung sind zusätzlich zu den Beiträgen der Fachausschussmitglieder, die zur Information über die Fachausschussaktivitäten dienen, auch Übersichtsvorträge und Diskussions-Sitzungen vorgesehen. Dem Leitthema zugeordnet, werden die folgenden Themen aus Fernerkundung, Kommunikation und Navigation besonders berücksichtigt: Mikrowellenausbreitung in der Kommunikation und Mikrowellensensorik - Gleichwellennetz - Digitale Übertragung - Mehrwegeausbreitung - Mehrfachnutzung - Innen-Gebäude-Übertragung - Mittelwellenausbreitung - Mobilfunk Nutzung und Anwendung in der Mikrowellensensorik - Radar-Polarimetrie - Bistatische und Multistatische Radarverfahren - Polarimetrische und Multistatische Interferometrie - Multiparameter-Wetterradar-Verfahren - Automobil- und Flugzeugradar - Kalibrierung - Biologische Effekte der EM-Strahlung / The ITG section 7.5 „Wellenausbreitung“ within the VDE (German Association for Electrical, Electronic & Information Technologies) is organising a conference on Wave Propagation in Communication, Microwave Systems and Navigation to be held during 4th and 5th of July 2007 in Chemnitz, Germany. The conference philosophy is to emphasize the commonalty between propagation aspects of microwave remote sensing sensors and microwave systems at large. In addition to the contributions from the members of ITG section 7.5, planned are review presentations and discussion sessions. The following topics of Remote Sensing, Communication and Navigation are eligible for presentation: Microwave Propagation in Communication and Microwave Sensors - Band Shared Broadcasting - Multi-Path Propagation - Digital Broadcasting - MIMO Systems and Reuse - Indoor Propagation - Medium Wave Propagation - Mobile Communication Applications of Microwave Sensors - Radar Polarimetry - Bistatic and Multistatic Radar - Polarimetric and Multistatic Interferometry - Multi-Parameter Weather Radar Systems - Automotive and Airborne Radars - System Calibration - Biological Effects of EM-Radiation

Since its invention, cellular communication has dramatically transformed personal lifes and the evolution of mobile networks is still ongoing. Evergrowing demand for higher data rates has driven development of 3G and 4G systems, but foreseen 5G requirements also address diverse characteristics such as low latency or massive connectivity. It is speculated that the 4G plain cyclic prefix (CP)-orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) cannot sufficiently fulfill all requirements and hence alternative waveforms have been in-vestigated, where generalized frequency division multiplexing (GFDM) is one popular option. An important aspect for any modern wireless communication system is the application of multi-antenna, i.e. MIMO techiques, as MIMO can deliver gains in terms of capacity, reliability and connectivity. Due to its channel-independent orthogonality, CP-OFDM straightforwardly supports broadband MIMO techniques, as the resulting inter-antenna interference (IAI) can readily be resolved. In this regard, CP-OFDM is unique among multicarrier waveforms. Other waveforms suffer from additional inter-carrier interference (ICI), inter-symbol interference (ISI) or both. This possibly 3-dimensional interference renders an optimal MIMO detection much more complex. In this thesis, weinvestigate how GFDM can support an efficient multiple-input multiple-output (MIMO) operation given its 3-dimensional interference structure. To this end, we first connect the mathematical theory of time-frequency analysis (TFA) with multicarrier waveforms in general, leading to theoretical insights into GFDM. Second, we show that the detection problem can be seen as a detection problem on a large, banded linear model under Gaussian noise. Basing on this observation, we propose methods for applying both space-time code (STC) and spatial multiplexing techniques to GFDM. Subsequently, we propose methods to decode the transmitted signals and numerically and theoretically analyze their performance in terms of complexiy and achieved frame error rate (FER). After showing that GFDM modulation and linear demodulation is a direct application of Gabor expansion and transform, we apply results from TFA to explain singularities of the modulation matrix and derive low-complexity expressions for receiver filters. We derive two linear detection algorithms for STC encoded GFDM signals and we show that their performance is equal to OFDM. In the case of spatial multiplexing, we derive both non-iterative and iterative detection algorithms which base on successive interference cancellation (SIC) and minimum mean squared error (MMSE)-parallel interference cancellation (PIC) detection, respectively. By analyzing the error propagation of the SIC algorithm, we explain its significantly inferior performance compared to OFDM. Using feedback information from the channel decoder, we can eventually show that near-optimal GFDM detection can outperform an optimal OFDM detector by up to 3dB for high SNR regions. We conclude that GFDM, given the obtained results, is not a general-purpose replacement for CP-OFDM, due to higher complexity and varying performance. Instead, we can propose GFDM for scenarios with strong frequency-selectivity and stringent spectral and FER requirements.

In der theoretischen Auseinandersetzung mit mobilen Internet-Diensten sind Quality of Service (QoS) und Quality of Experience (QoE) als hochkomplexe und verbundene Konzepte zu erkennen. QoS umfasst dabei die technische Sicht auf das Telekommunikationsnetz, charakterisiert durch leistungsrelevante Parameterwerte (z. B. Durchsatz und Latenz). QoE hingegen bezieht sich auf die Bewertung des Nutzererlebnisses (z. B. Zufriedenheit und Akzeptanz). Zur gemeinsamen Erklärung bedarf es einer multi- bzw. interdisziplinären Betrachtung zwischen Ingenieurs- und Humanwissenschaften, da neben der Technik auch der Mensch als Nutzer in den QoS-QoE-Zusammenhang involviert ist. Ein mehrschichtiges Modell erfasst die relevanten Einflussfaktoren und internen Zusammenhänge zwischen QoS und QoE sowohl aus Netz- als auch Nutzersicht. Zur Quantifizierung des Zusammenhangs konkreter Werte in einer empirischen QoE-Evaluation wurde ein umfangreiches psychophysikalisches Laborexperiment konzipiert. Das dafür entwickelte Netzemulations-Testbed erlaubt mobiltypische Netz- und Nutzungssituationen gezielt in einem Testparcours zusammenzubringen. Die formulierten Prinzipien zur Testrelevanz, -eignung und -effizienz berücksichtigen hierbei die Besonderheiten des Testaufbaus und -designs mit echten Endgeräten und Diensten. Die Ergebnisse von über 200 Probanden bestätigen die vorhergesagten QoS-QoE-Charakteristiken der sechs untersuchten Dienste als kontinuierlich-elastisch bzw. sprunghaft-fest. Dienstspezifisch lässt sich jeweils von einem angestrebten Grad der Nutzerzufriedenheit auf die notwendigen Werte der QoS-Netzparameter schließen, woraus sich ein QoS-QoE-Zufriedenheitskorridor zwischen einem unteren und oberen Schwellwert ergibt. Teilweise sind dabei QoS-unabhängige Faktoren, z. B. die Art der Präsentation der Stimuli in der App auf dem Endgerät, als ebenso relevant zu erkennen wie die QoS-Netzparameter selbst. / The thesis is centered on the relationship of Quality of Service (QoS) and Quality of Experience (QoE) for mobile Internet services. While QoS covers the technical view on the telecommunications network characterized by performance-related parameter values (e.g. throughput and latency), QoE refers to the assessment of the user experience (e.g. satisfaction and acceptability) in the use of the services. In the thesis QoS and QoE are revealed as highly complex and related concepts in theoretical contemplation. Integrating both concepts requires a multidisciplinary or interdisciplinary approach between engineering and human sciences to consider both - technological aspects of the network as well the human user. The designed multilayered model appropriately integrates the technical network view as well as the user's perspective by considering all relevant factors of influence and all internal relationships between QoS and QoE. The conducted extensive psychophysical laboratory experiment with real users, devices and services quantifies the relationship between specific QoS values and specific QoE values. A testbed developed for network emulation allows combining typical mobile network situations with typical usage situations in a controlled and focused manner. The three elaborated principles to test for relevance, suitability and efficiency take into account the special features of the test setup and test design. Test results gained from more than 200 volunteers confirm the predicted QoS-QoE-characteristics of the six tested mobile services to be either elastic or non-elastic. It is possible to conclude from the desired degree of user satisfaction on the necessary values of the QoS network parameters, which results in a QoS-QoE-corridor between lower and upper threshold values. Findings prove that QoS-independent factors, e.g. the type of presentation of the stimuli in the app on the user’s device, can be as relevant for QoE as the evaluated QoS network parameters themselves.

The ITG section 7.5 "Wellenausbreitung" within the VDE (German Association for Electrical, Electronic & Information Technologies) organised a conference on Wave Propagation in Communication, Microwave Systems and Navigation which was held during 25th - 27th of November 2009 in Chemnitz, Germany. The conference philosophy is to emphasize the commonalty between propagation aspects of microwave remote sensing sensors and microwave systems at large. The following topics of Remote Sensing, Communication and Navigation are eligible for presentation: Microwave Propagation in Communication and Microwave Sensors - Satellite Communications - Multi-Path Propagation - Indoor Propagation - Digital Broadcast Planning - MIMO Systems and Reuse - Ionospheric Propagation - Urban Communication - Microwave Measurements in Propagation Applications of Microwave Sensors - Radar Polarimetry - Bistatic and Multistatic Radar - Polarimetric and Multistatic Interferometry - Multi-Parameter Weather Radar Systems - Automotive and Airborne Radars - System Calibration - Biological Effects of EM-Radiation - Wave Modulation Remote Sensing Radars Antenna Design and Measurements / Im Rahmen der Aktivitäten des ITG-Fachausschusses 7.5 "Wellenausbreitung" im VDE wurde eine Fachtagung auf dem Gebiet Wellenausbreitung bei Funk-, Mikrowellensystemen und Navigation vom 25. - 27. November 2009 in Chemnitz abgehalten. Die Tagungsphilosophie betont den gemeinsamen Nenner der Wellenausbreitung in diversen Bereichen wie Mikrowellensensorik und Mikrowellensystemen. Dem Leitthema zugeordnet, werden die folgenden Themen aus Fernerkundung, Kommunikation und Navigation besonders berücksichtigt. Mikrowellenausbreitung in der Kommunikation und Mikrowellensensorik - Satellitenkommunikation - Mehrwegeausbreitung - Innen-Gebäude-Übertragung - Frequenzplanung für den digitalen Rundfunk - MIMO Systeme - Wellenausbreitung in der Ionosphäre - urbane Kommunikation - Mikrowellenmessungen der Wellenausbreitung Nutzung und Anwendung in der Mikrowellensensorik - Radar-Polarimetrie - Bistatische und Multistatische Radarverfahren - Polarimetrische und Multistatische Interferometrie - Multiparameter-Wetterradar-Verfahren - Automobil- und Flugzeugradar - Systemkalibrierung - Biologische Effekte der EM-Strahlung - Antennenentwicklung und -messungen für wellenmodulierte Fernerkundungsradare

Der fünfte Mobilfunkstandard 5G wird zukünftig die Übertragung großer Datenmengen auch über weite Strecken nahezu in Echtzeit ermöglichen. Diese neue, praktisch latenzfreie Kommunikationstechnologie erlaubt einen von zeit- und ortsunabhängigen Austausch von Fähigkeiten und Kompetenzen zwischen Menschen und Maschinen. Damit werden haptisches Feedback über weite Entfernungen (taktiles Internet) und als Anwendung dessen neue Formen des räumlich verteilten Kooperierens und Lernens (Internet der Fähigkeiten und Kompetenzen) möglich. Das Exzellenzcluster CeTI der TU Dresden setzt mit seiner Forschung genau an dieser Stelle an: Eine Vielzahl möglicher interaktiver Anwendungen im Konsumenten-, aber auch im professionellen Bereich ist denkbar. In einer interdisziplinären Vorstudie des Technisches Designs und des 5G Lab Germany wurden mögliche Einsatzfelder identifiziert und durch Demonstratoren erlebbar gemacht. Als ein Anwendungsbereich wurde der Leistungssport identifiziert. Da Disziplin, hohe körperliche Belastung und Perfektion im Bewegungsablauf von professionellen Sportlern über einen langen Zeitraum abverlangt wird, bringt der Bereich ein hohes Potenzial und Akzeptanz mit sich, um effizientere Trainingsmethoden mit Hilfe von cyber-physischen Systemen zu entwickeln. Eine wesentliche Fragestellung der Vorstudie war außerdem zu untersuchen, inwieweit Demonstratoren das Erleben verschiedener Ebenen einer abstrakten Technologie ermöglichen können. In einer Primärstudie, die als Beobachtungen während einer Messeveranstaltung des 5G Summit und weiteren öffentlichen Ausstellungen in Dresden 2018 durchgeführt wurden, konnten hierzu erste Erkenntnisse gewonnen werden.