Fraunhofer HHI stellt QuaDRiGa 2.6 vor: Das Funkkanalmodell ermöglicht jetzt die Bewertung von Positionierungsalgorithmen

22. Juli 2021

Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) hat ein weiteres Update für das am Institut entwickelte und inzwischen fest etablierte Funkkanalmodell QuaDRiGa (QUAsi Deterministic RadIo channel GenerAtor) auf den Weg gebracht. Das auf Open-Source basierende Funkkanalmodell enthält in seiner aktuellen Version 2.6 einige neue Funktionen, die die Bewertung von Positionierungsalgorithmen erleichtern sollen. Damit lassen sich neue Technologien noch effizienter hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit beurteilen.

Die Abteilung „Drahtlose Kommunikation und Netze“ am Fraunhofer HHI hat QuaDRiGa entwickelt, um die Modellierung von MIMO-Funkkanälen für spezifische Netzwerkkonfigurationen wie Indoor-, Satelliten- oder heterogene Konfigurationen zu ermöglichen. Bei QuaDRiGa handelt sich um ein komplett dreidimensional geometriebasiertes, stochastisches Kanalmodell. Es verfügt über Features, die in SCM(e)- und WINNER-Kanalmodellen entwickelt wurden, sowie neuartige Modellierungsansätze, die Funktionen bieten, um eine quasi-deterministische Multi-Link-Nachführung bei Empfängerbewegungen in wechselnden Umgebungen zu ermöglichen. Darüber hinaus ist QuaDRiGa mit den Kanalmodellen 3GPP-3D und dem neuesten New-Radio-Kanalmodell 3GPP-NR kalibriert.

Das Funkkanalmodell wird hauptsächlich für die Generierung realistischer Funkkanal-impulsantworten zur Nutzung in System-Level-Simulationen von Mobilfunknetzen eingesetzt. Diese Simulationen werden zur Leistungsbewertung neuer Technologien genutzt, um ein objektives Maß für den Standardisierungsprozess in Gremien wie dem 3rd Generation Partnership Project (3GPP) zu liefern.

QuaDRiGa 2.6 bietet nun die Möglichkeit semi-deterministischer Cluster vorzugeben. So können die Forschenden Streuzentren an bestimmten Stellen platzieren. Neben deterministischen Pfaden wie dem Line-of-Sight (LoS) Pfad und einer möglichen Bodenreflexion (am Boden reflektierte Strahlung) lassen sich auf diese Weise weitere sogenannte Mehrwegepfade definieren. Mehrwegepfade beschreiben die Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung vom Sender zum Empfänger im dreidimensionalen Raum und entstehen durch die Wechselwirkungen mit der Umgebung. Positionierungsalgorithmen machen sich diese umgebungsspezifischen Eigenschaften zunutze um die Position des Empfängers zu schätzen.

Weitere Highlights sind die Kompatibilität mit GNU Octave 6.2, einer freien MATLAB Alternative, sowie die Nutzung von Grafikprozessoren (GPUs) zur Beschleunigung einiger Berechnungen.

Die Open-Source MATLAB/Octave-Implementierung von QuaDRiGa ist unter folgendem Link frei verfügbar: https://quadriga-channel-model.de .