Car2X

Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ist ein wachsendes Forschungsfeld mit wichtigen Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise der Vermeidung von Unfällen durch kooperativen Informationsaustausch. Voraussetzung für diese Applikationen ist eine zuverlässige Funkkommunikation zwischen den Fahrzeugen. Die Zuverlässigkeit der Funkverbindung hängt direkt mit den Ausbreitungseigenschaften des zugrunde liegenden Funkkanals zusammen. Durch ein besseres Verständnis und einer realitätsgetreuen Simulation des dynamischen Funkkanals lassen sich zukünftige Kommunikationssysteme angepasst designen und kostengünstig bewerten.

Grundlage unserer Arbeiten sind Messdaten des HHI Channel Sonders. Dieses eigens entwickelte Funkkanalmessgerät verfügt über eine Messbandbreite von 1 GHz und einem 2x8 MIMO Antennensystem, wodurch sich gleichzeitig verschiedene Antennenpositionen vermessen oder richtungsaufgelöste Kanalmessdaten mithilfe eines Antennenarrays aufnehmen lassen. Funkkanalmessungen werden von hochgenauer Positionsbestimmung und 360°-Videoaufnahmen begleitet. Somit können wir den Funkkanal in realen Verkehrssituationen vermessen, bewerten und weiterverarbeiten.

Die Messdaten werden in Car2X-Kommunikationsszenarien aufgegliedert und dienen als Grundlage für die Kanalmodellierung, welche abhängig von bestimmten Eingangsgrößen den Funkkanal simuliert. Die Messdaten und das Kanalmodell können vielseitig eingesetzt werden.

Beispielsweise in Matlab-Simulationen, um die Performance eines Kommunikationssystems gemäß IEEE 802.11p zu evaluieren. Somit lassen sich fortgeschrittene Signalverarbeitungsalgorithmen wie Channel Tracking oder MIMO-Techniken einfach implementieren und das Potenzial unter realistischen Bedingungen untersuchen. Um auch Schichten bis zur Applikation zu berücksichtigen, wurden die entwickelten Matlab-Simulationen in den weit verbreiteten Open-Source-Netzwerksimulator ns-3 eingebettet. Dadurch können wir viele Aspekte komplexer Kommunikationsszenarien berücksichtigen und realitätsgetreu simulieren.

Messdaten und Kanalmodell werden auch zur Evaluierung von Hardware eingesetzt. Bis zu 8 Kommunikationsmodule können mit unserem Kanalemulator Propsim F8 verbunden und als Ad-hoc-Netzwerk betrieben werden. Somit können wir mit realistischen Funkkanälen Benchmark-Tests für 802.11p-Kommunikationshardware durchführen. Unsere eigene 802.11p FPGA Implementierung hat den Interoperabilitätstest bestanden und kommuniziert bereits mit kommerziellen Modulen.

Wir setzen unsere Erkenntnisse für Sie in angepasste Dienstleistungen um und freuen uns über eine Zusammenarbeit mit Ihnen.