5G-Forschung: Update des Funkkanalmodellierers QuaDRiGa
Mit der quelloffenen Software simulieren Mobilfunkfunkforscher das Verhalten von Mobilfunknetzen. So lassen sich neue Verfahren frühzeitig bewerten, was wiederum Gremien wie dem 3GPP bei der Spezifikation des kommenden 5G-Mobilfunks hilft.
Mit QuaDRiGa will beispielsiweise die ESA die MIMO-Technik beim Satellitenfunk untersuchen. Die Software soll beispielsweise unterschiedlichen Satellitensignal-Empfang nachhbilden, wie er etwa bei Autofahrten vom Stadtzentrum zum Wohnort am Randbezirk einer Stadt auftritt.
(Bild: Fraunhofer HHI)
QuaDRiGa, ein quelloffener Funkkanalmodellierer, ist nun in Version 2.0 erhältlich. Das teilt das in Berlin ansässige Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut mit. Die aktuelle Version "enthält diverse neue Funktionen und ist zudem mit den 3GPP-Kanalmodellen 3GPP-3D und dem aktuellen New-Radio-Kanalmodell kalibriert", heißt es in einer Mitteilung. QuaDRiGa 2.0 wurde für MATLAB 7.12 (R2011a) und Octave 4.0 ausgelegt.
Entscheidung ohne Chips
QuaDRiGa steht für QUAsi Deterministic RadIo channel GenerAtor und wird hauptsächlich zum Generieren von realistischen Funkkanal-Impulsantworten verwendet. Diese setzen zum Beispiel Mobilfunkfunkforscher in System-nahe Simulationen von Mobilfunknetzen ein. Generell sind sie wichtig, weil sich neue Verfahren schon anhand der Simulationen vergleichen und bewerten lassen. Auf die Ergebnisse stützen sich dann nicht nur Forschungsgruppen bei der Entwicklung neuer Verfahren, sondern auch Gremien während der Standardisierung. Beispielsweise setzt das 3rd Generation Partnership Project, 3GPP, solche Simulatoren ein, um letztlich zu entscheiden, welche Techniken am besten für die kommende 5G-Mobilfunktechnik geeignet sind. So kann man auch lange bevor 5G-Mobilfunk-Chips konzipiert und gebaut sind, treffsicher entscheiden, welche Funkbänder verwendet werden sollen.
MIMO-Analysen für Satelliten und 5G-Mobilfunk
QuaDRiGa wurde am Fraunhofer HHI entwickelt, um die Modellierung von MIMO-Funkkanälen für spezifische Netzwerkkonfigurationen zu ermöglichen. Die Entwicklung der Software fördern unter anderem das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und die Europäische Weltraumorganisation ESA. Die ESA setzt QuaDRiGa zur Untersuchung und Entwicklung von MIMO-Verfahren bei mobilen Satelliten-Systemen ein (Characetrization of the MIMO Channel for Mobile Sattelite Systems).
In der Forschung am kommenden 5G-Mobilfunk lässt sich damit das massive-MIMO-Verhalten in den Frequenzbändern bei 10, 28, 43, 60 und 82 GHz testen (mmWave-Bereich). Auch lässt sich damit die Multi-Link-Nachführung bei Empfängerbewegungen in wechselnden Umgebungen analysieren. Die quelloffene Implementierung ist frei erhältlich. (dz)
