EXC 89:  Universaler mobiler Zugang zu Information und Kommunikation

• Fachliche Zuordnung: Elektrotechnik und Informationstechnik
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 24144303

• Erstellungsjahr: 2015

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel des Exzellenzclusters UMIC war zunächst die Ermöglichung höchst-ratiger mobiler Information und Kommunikation (Ultra High-Speed Mobile Information and Communication, UMIC). Vision war, dass ein breitbandiger, drahtloser mobiler Internetzugang zu akzeptablen Zugangskosten die nächste Welle von Wirtschaftswachstum und Innovation treiben würde. Tatsächlich ist es heute der kostengünstige Zugang (z.B. durch „Flatrates“), der eine exponentiell ansteigende mobile Internetnutzung antreibt. Die Folge ist ein starker Kostendruck auf Mobilfunknetzbetreiber und Hersteller. Die Erforschung von Technologien, die diese Probleme adressieren, war daher der richtige Ansatz. Als der mobile Internetzugang stark anzuwachsen begann, reagierte das UMIC Forschungscluster mit einer Weiterentwicklung des Fokus zu universellem mobilem Zugang zu Information und Kommunikation (Universal Mobile Access to Information and Communication) und legte damit mehr Gewicht auch auf die Nutzersicht. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal des Forschungszentrums im Vergleich zu Konkurrenten und üblichen Lehrstuhl-basierten Strukturen in Fakultäten ist die engere Zusammenarbeit, durch die Forschungsprobleme aus einer viel breiteren Perspektive adressiert werden können. In UMIC sind so drei interdisziplinäre Flagship-Projekte entstanden: LocalizeMe, das Anwendungsthemen adressiert, Cognitive Radios and Networks, das die flexible und effiziente Nutzung der Ressourcen der Mobilkommunikation adressiert und Nucleus, das Plattformen und Designmethoden für flexible (mobile) Endgeräte adressiert. Die Forschung im UMIC Centre hat substantielle wissenschaftliche Resultate hervorgebracht, dokumentiert u.a. durch mehr als 1.000 expertenbegutachtete Journal- und Konferenzbeiträge, durch extensiven Technologietransfer zu Industriepartnern und über Neugründungen sowie durch einen Leibniz-Preis und drei ERC-Grants die UMIC Forscher während der Förderzeit erhielten. Darüber hinaus hat das UMIC zu Änderungen in Kultur und Struktur der beteiligten Fachbereiche geführt. Insbesondere wurde sehr erfolgreich ein strukturierter Karrierepfad für Nachwuchsforscher eingeführt. Von den 6 neuberufenen Juniorprofessuren erhielten fünf bereits entfristete Professuren an der RWTH Aachen bzw. an internationalen Universitäten, die sechste befindet sich noch in der Qualifizierung vorhandene Dauerstelle. Das belegt die hohe Qualität der ausgewählten Nachwuchsforscher. Die Gleichstellungsaktivitäten von UMIC haben signifikant dazu beigetragen, dass der Prozentsatz der Wissenschaftlerinnen in den höheren Karrierestufen (Promotion, Professur) auf den Prozentsatz von Studentinnen angewachsen ist. Nicht zuletzt war UMIC die wissenschaftliche Heimat für 176 Doktoranden und Doktorandinnen von denen 97 bereits erfolgreich promoviert haben. Das UMIC Forschungszentrum, sowie die durch UMIC Finanzierung neu eingerichteten Professuren und fünf Labore mit modernster Ausrüstung sind die Basis für eine dauerhafte UMIC Forschung. Nicht zuletzt ist UMIC eine Schlüsselkomponente in der Strategie des Profilbereichs Informations- und Kommunikationstechnik (ICT) der RWTH Aachen.

Link zum Abschlussbericht

http://dx.doi.org/10.2314/GBV:88235230X

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• „Characterizing Wireless Networks by Spatial Correlations“, IEEE Communications Letters, vol. 11, issue 1, pp. 37-39, Jan. 2007
  Riihijarvi, J.; Mähönen, P.; Rübsamen, M.
  
• „Distributed Load Balancing Algorithm for Adaptive Channel Allocation for Cognitive Radios“, 2nd International Conference on Cognitive Radio Oriented Wireless Networks and Communications (CrownCom 2007), 2007
  Fischer, S.; Petrova, M.; Mähönen, P.; Vöcking, B.
  
• “Proportional QoS Adjustment for Achieving Feasible Power Allocation in CDMA Systems”, IEEE Transactions on Communications, vol. 56, issue 2, pp. 254- 259, Feb. 2008
  Mathar, R.; Schmeink, A.
  
• “Rate and Power Allocation for Multiuser OFDM: An Effective Heuristic Verified by Branch-and-Bound”, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 7, issue 1, pp. 60-64, Jan. 2008
  Feiten A. (Schmeink, A.); Mathar, R.; Reyer, M.
  
• ”A Design Flow for Architecture Exploration and Implementation of Partially Reconfigurable Processors”, IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, vol. 16, issue 10, pp. 1281-1294, Oct. 2008
  Karuri, K.; Chattopadhyay, A.; Chen, Xiaolin; Kammler, D.; Hao, Ling; Leupers, R.; Meyr, H.; Ascheid, G.
  
• “Modeling Approaches for Functiona Verfication of RF-SoCs: Limits and Future Requirements”, IEEE Transactions on Computer- Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol. 28, issue 5, pp. 769-773, May 2009
  Yifan Wang; Joeres, S.; Wunderlich, R.; Heinen, S.
  
• “System Architecture of an RF-DAC Based Multistandard Transmitter”, 52nd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS’09), pp. 248-251, Aug. 2009
  Zimmermann, N.; Thiel, B.T.; Negra, R.; Heinen, S.
  
• “The Ins and Outs of the Probabilistic Model Checker MRMC“, Performance Evaluation – Special Issue on Advances in Quantitative Evaluation of Systems – QEST 2009, vol. 68, issue 2, pp. 90-104, Feb. 2009
  Katoen, J.-P.; Zapreev, I.S.; Hahn, E.M.; Hermanns, H.; Jansen, D.N.
  
• „Generic Schema Mappings for Compositon and Query Answering“, Data & Knowledge Engineering, vol. 68, issue 7, pp. 599-621, July 2009
  Kensche, D.; Quix, C.; Xiang Li; Yong Li; Jarke, M.
  
• „Improved Algorithms for Latency Minimization in Wireless Networks”, Automata, Languages and Programming, Lecture Notes in Computer Science, vol. 5556, pp. 447-458, Springer, 2009
  Fanghänel, A.; Kesselheim, T.; Vöcking, B.
  
• „Mixed Integer Quadrangulation“, ACM Transactions on Grahpics (SIGGRAPH 2009), vol. 28, issue 3, Aug. 2009
  Bommes, D., Zimmer, H., and Kobbelt, L.
  
• “A Game-Theoretic Approach to Routing under Adversarial Conditions”, Theoretical Computer Science, IFIP Advances in Information and Communication Technology, vol. 323, pp. 355-370, 2010
  Gross, J.; Radmacher, F.G.; Thomas, W.
  
• “A Scalable VLSI Architecture for Soft-Input Soft-Output Single Tree-Search Sphere Decoding”, IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 57, issue 9, pp. 706-710, Sept. 2010
  Witte, E.M.; Borlenghi, F.; Ascheid, G.; Leupers, R.; Meyr, H.
  
• “A Systematic Framework for Iterative Maximum Likelihood Receiver Design”, IEEE Transactions on Communications, vol. 58, issue 7, pp. 2035-2045, July 2010
  Schmitt, L., and Meyr, H.
  
• “Adaptive Sampling Rate Correction for Acoustic Echo Control in Voice-Over-IP”, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 58, issue 1, pp. 189- 199, Jan. 2010
  Pawig, M.; Enzner, G.; Vary, P.
  
• “Compensation: Architecture for Supporting Dynamicity and Negotiation in Accounting, Charging and Billing, Computer Communications vol. 33, issue 15, pp. 1823-1833, Sept. 2010
  Huitema, G.; Kühne, R.; Meyer, U.; Ensing, H.; Zugenmaier, A.; Bibas, A.; Karasti, O.; Rumph, F.R.; Siljee, J.
  
• “Distributed Content Resolution in Wireless Networks”, Distributed Computing, Lecture Notes in Computer Science, vol. 6343, pp. 163-178, Springer 2010
  Kesselheim, T.; Vöcking, B.
  
• “Performance Evaluation and Model Checking Join Forces”, Communications of the ACM, vol. 53, issue 9, pp. 76-85, Sept. 2010
  Baier, C.; Boudewijn, R.H.; Hermanns, H.; Katoen, J.-P.
  
• ”An Active Feedback Interference Cancellation Technique for Blocker Filtering in RF Receiver Front-Ends”, IEEE Journal on Solid- State Circuits, vol. 45, issue 5, pp. 989-997, May 2010
  Werth, T.D.; Schmits, C.; Wunderlich, R.; Heinen, S.
  
• "Application of Static Analyses for State Space Reduction to Microcontroller Binary Code", Science of Computer Programming, vol. 76, issue 2, pp. 100-118, Feb. 2011
  Schlich, B.; Brauer, J.; Kowalewski, S.
  
• “EXIT-Chart Based System Design for Iterative Source-Channel Decoding with Fixed-Length Codes”, IEEE Transactions on Communications, vol. 59, issue 9, pp. 2406-2413, Sept. 2011
  Schmalen, L., Adrat, M., Clevorn, T., and Vary, P.
  
• “Performance Prediction for OFDMA Systems with Dynamic Power and Subcarrier Allocation”, Computer Communications, vol. 34, issue 8, pp. 973-984, June 2011
  Gross, J.; Reyer, M.
  
• “Rate-complexity-distortion optimization for hybrid video coding,” IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 21, issue 7, pp. 957–970, July 2011
  Xiang Li; Wien, M.; Ohm, J.-R.
  
• "A Fully Integrated Adaptive CMOS Multiband Multimode Switching- Mode Power Amplifier," IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 60, issue 8, pp.2549–2561, Aug. 2012
  Aref, A.F.; Negra, R.
  
• "Investigation of Wideband Load Transformation Networks for Class-E Switching-mode Power Amplifiers," IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 60, issue 6, pp.1916–1927, June 2012
  Wei, M.-D.; Kalim, D.; Erguvan, D.; Chang, S.-F.; Negra, R.
  
• “An Evaluation Framework for Traffic Information Systems Based on Data Streams”. Transportation Research Part C, Special Issue on Data Management in Vehicular Networks, Volume 23, pp. 29–55, August 2012
  Geisler, S.; Quix, C.; Schiffer, S.; Jarke, M.
  
• “Dual Loops Meshing: Quality Quad Layouts on Manifolds”, ACM Transactions on Grahpics (SIGGRAPH 2012), vol. 31, issue 4, July 2012
  Campen, M.; Bommes, D.; Kobbelt, L.
  
• “Joint Linear Receiver Design and Power Allocation Using Alternating Optimization Algorithms for Wireless Sensor Networks”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 61, issue 9, pp. 4129-4141, Nov. 2012
  Wang, T.; de Lamare, P.C.; Schmeink, A.
  
• “TV White Space in Europe“, IEEE Transactions on Mobile Computing, vol. 11, issue 2, pp. 178-188, Feb. 2012
  van de Beek, J.; Riihijarvi, J.; Achtzehn, A.; Mähönen, P.
  
• „An RFDAC Based Reconfigurable Multistandard Transmitter in 65nm CMOS“, 2012 IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC), pp. 109-112, June 2012
  Mohr, B.; Zimmermann, N.; Thiel, B.T.; Mueller, J.H.; Yifan Wang; Ye Zhang; Lemke, F.; Leys, R.; Schenk, S.; Bruening, U.; Negra, R.; Heinen, S.
  
• „Moving in a Network under Random Failures: A Complexity Analysis“, Science of Computer Programming, vol. 77, issue 7-8, pp. 940-954, July 2012
  Klein, D.; Radmacher, F.G.; Thomas, W.
  
• "Characterization of Non-stationary Channels Using Mismatched Wiener Filtering", IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 61, issue 2, pp. 274-288, Jan. 2013
  Ispas, A.; Dörpinghaus, M.; Ascheid, G.; Zemen, T.
  
• “Adaptive Distributed Space-Time Coding Based on Adjustable Code Matrices for Cooperative MIMO Relaying Systems, IEEE Transactions on Communications, vol. 61, issue 7, pp. 1-12, May 2013
  Tong Peng; de Lamare, P.C.; Schmeink, A.
  
• “Integer-grid Maps for Reliable Quad Meshing”, ACM Transactions on Grahpics (SIGGRAPH 2013), vol. 32, issue 4, July 2013
  Bommes, D.; Campen, M.; Ebke, H.-C.; Alliez, P.; Kobbelt, L.
  
• “On the Duality of the Max-Min Beamforming Problem With Per-Antenna and Per-Antenna-Array Power Constraints”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 62, issue 2, pp. 274-288, Feb. 2013
  Dartmann, G.; Gong, X.; Afzal, W.; Ascheid, G.
  
• “Power Allocation and Performance Analysis in Spectrum Sharing Systems with Statistical CSI“, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 12, issue 4, pp. 1819-1831, Apr. 2013
  Gong, X.; Ispas, A.; Dartmann, G.; Ascheid, G.
  
• ”MAPS: Mapping Concurrent Dataflow Applications to Heterogeneous MPSoCs”, IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 9, issue 1, pp. 527-545, Feb. 2013
  Castrillon, J.; Leupers, R.; Ascheid, G.
  
• „Connectivity Games over Dynamic Networks“, Theoretical Computer Science, vol. 493, pp. 46-65, July 2013
  Grüner, S.; Radmacher, F.G.; Thomas, W.
  
• "Runtime Verification of Microcontroller Binary Code", Science of Computer Programming, vol. 80, Elsevier, pp. 109-129, Feb. 2014
  Reinbacher, T.; Brauer, J.; Horauer, M.; Steininger, A.; Kowalewski, S.
  
• “Data-centric intelligent information integration - from concepts to automation”, Journal of Inteligent Information Systems, vol. 43, issue 3, pp. 437- 462, Dec. 2014
  Jarke, M.; Jeusfeld, M.A.; Quix, C.
  
• “Mobile Real-Time Collaboration for Semantic Multimedia”, Journal of Mobile Networks and Applications, vol. 19, issue 5, pp. 635-648, Oct. 2014
  Kovachev, D.; Nicolaescu, P.; Klamma, R.
  
• “On the Design of Hybrid Automatic Repeat Request Schemes with Unreliable Feedback”, IEEE Transactions on Communications, vol. 62, issue 2, pp. 758-768, Feb. 2014
  Breddermann, T.; Eschbach, B.; Vary, P.
  
• “Optimum Power Allocation in Sensor Networks for Passive Radar Applications”, IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 13, issue 6, pp. 3222-3231, June 2014
  Alirezaei, G.; Reyer, M.; Mathar, R.
  
• „Approximation Algorithms for Secondary Spectrum Auctions“, ACM Transactions on Internet Technology (TOIT), vol. 14, issue 2-3, Article No. 16, Oct. 2014
  Hoefer, M.; Kesselheim, T.; Vöcking, B.
  
• „Community and Trust-Aware Fake Media Detection“, Multimedia Tools and Applications, vol. 70, issue 2, pp. 1069-1098, May 2014
  Rashed, K.A.N.; Renzel, D.; Klamma, R.; Jarke, M.
  
• „Optimized Buffer Allocation in Multicore Platforms“, Design, Automation and Test in Europe Conference and Exhibition (DATE), 2014
  Odendahl, M.; Goens, A.; Leupers, R.; Ascheid, G.; Ries, B.; Vöcking, B.
  
• 
"The Wi-Fi Congestion 'Crisis': Regulatory Criteria for Assessing
 Spectrum Congestion Claims”, Journal of Telecommunications Policy vol. 38, issues 8-9, pp. 838-850, Sept. 2014
  de Vries, J.P.; Simic, L.; Achtzehn, A.; Petrova, M.; Mähönen, P.
  
• "A Study of the Impact of Delay Mismatch on Linearity of Outphasing Transmitters", IEEE Transactions on Circuits and Systems I, vol. 62, issue 1, pp.254–262, Jan. 2015
  Aref, A.F.; Hone, T.M,; Negra, R.
  
• “Experimental Characterization and Modeling of RF Jamming Attacks on VANETs”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 64, issue 2, pp. 524-540, Feb. 2015
  Punal, O.; Pereira, C.; Aguiar, A.; Gross, J.
  
• “Feasibility of Secondary Networks: Analysis Methodology and Quantitative Study of Cellular and Wi-Fi-like TVWS Deployments”, IEEE Transactions on Mobile Computing, vol. 14, issue 2, pp. 373-386, Feb. 2015
  Achtzehn, A.; Simic, L.; Petrova, M. Mähönen, P.
  
• “Multi-Operator Wireless Mesh Networks Secured by an All-Encompassing Security Architecture”, International Journal of Information Security, vol. 14, issue 2, pp. 169-186, Apr. 2015
  Egners, A.; Herrmann, P.; Meyer, U.
  
• “Visual Landmark Recognition from Internet Photo Collections: A Large-Scale Evaluation”, Computer Vision and Image Understanding, vol. 135, pp. 1-15, June 2015
  Weyand, T.; Leibe, B.