28. Mai 2014

High Performance Cluster Computing

Datentransferoptimierung in der Telekommunikation

Ob in der Medizintechnik, der Weltraumforschung oder bei der Grafikberechnung von Filmsequenzen – Informationsaustausch ist ein wesentlicher Bestandteil der Lebens- und Arbeitswelt. Komplexe Systeme wie heterogene Netzwerkarchitekturen können mit der Software und Hardware des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts individuell nachgebildet und realitätsnah simuliert werden.

Wo ist der Empfang am besten? Wo sollte der nächste Sendemast stehen? Antworten gibt die Open-Source-Software QUADRIGA – kurz für Quasi Deterministic Radio Channel Generator. Die Software berechnet Mobilfunkkanäle in Gebäuden und außerhalb und ermöglicht damit die effiziente Planung eines Funknetzwerks.

Vorteile von QUADRIGA

  • Keine Speicherengpässe
  • Beschleunigung der Datenübertragung
  • Zeitgleicher Zugang zu allen Daten

Die statistische Beschreibung eines Kanals bildet die Grundlage zur Abbildung einer realen Umwelt. Algorithmen zur Behebung von Übertragungskanalstörungen und Toleranz gegenüber niedriger Empfangsleistungen können in einer künstlichen Umgebung erprobt werden. Dies bedarf aufwendiger informationstheoretischer Berechnungen, in die eine Vielzahl von Einflussfaktoren einbezogen werden müssen. Quadriga ist eine Anwendung für die High Performance Cluster Computing Platform des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts.

High Performance Cluster Computing Plattform

High Performance Computing (HPC) ist eine Aggregation von Rechenleistung, die ein Vielfaches der Rechenleistung eines Desktop generiert. Hinter HPC verbirgt sich der Einsatz von Hochleistungsrechnern für die Berechnung komplexer Vorgänge wie z. B.

  • Medizintechnik
  • Weltraumforschung
  • Encoding von Filmsequenzen
  • meteorologische Modelle,
  • virtuelle Realität,
  • Simulationstechnik

HPC ist um ein Vielfaches leistungsfähiger als konventionelle Prozessoren. Die High Performance Cluster Computing (HPCC)-Plattform des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts ermöglicht das Zusammenarbeiten hunderter oder tausender Prozessorkerne nahtlos. Der Systemspeicher ist angepasst, um Speicherengpässe zu beseitigen und das System zu beschleunigen. Der Schreib-Lesespeicher ermöglicht den gleichzeitigen Zugang zu allen Daten. Der Workflow entlang des Systems nutzt und verteilt Systemressourcen effektiv auf verfügbare Prozessoren.