Massive MIMO PoC in 5G Berlin

Massive MIMO-Antennen versprechen eine Steigerung der Richtwirkung von Beamforming und räumlichem Multiplexing. Damit einher gehen eine Reihe von Herausforderungen hinsichtlich Antennengröße, Gewicht und Leistungsaufnahme, insbesondere im Frequenzbereich unterhalb von 4 GHz. Das Fraunhofer HHI stellt eine flexible Prototyping-Plattform für massives MIMO vor, um die Umsetzbarkeit zu testen und die Leistungsfähigkeit massiver MIMO-Beamforming-Algorithmen zu messen. Der modulare Ansatz ermöglicht eine variable Anzahl von Antennen. Dies ermöglicht insbesondere die Prüfung neuartiger Antennenanordnungskonfigurationen, wie z. B. „sparse array processing“. Die Basismodule der Plattform bestehen aus 8 TRx-Transceiver-Einheiten inklusive HF-Basisband und einer Hochleistungsverstärkereinheit pro Transceiver mit integrierter Antennenkalibrierung und DPD-Feedbackschleife.

Auf dem Mobile World Congress 2019 zeigt das Fraunhofer HHI hochpräzises räumliches Nulling mit fortschrittlicher Strahlformung, die eine gerichtete Interferenzunterdrückung ermöglicht.

Testingsoftware für die Fahrzeugkommunikation

Auf dem Mobile World Congress 2019 stellt das Fraunhofer HHI eine SDR basierte Plattform zur Entwicklung, Evaluierung und Weiterentwicklung derzeitiger Fahrzeugkommunikationslösungen vor. Die Lösung kann mit dem LTE-V2X Sidelink Mode4 Standard umgehen und ermöglicht durch die Softwareimplementierung eine genaue Analyse der Datenkommunikation auf allen Schichten. Für die Herstellung verschiedener Systemzustände der darauf basierenden Applikationen können wesentliche Parameter der Konfiguration im Betrieb geändert werden. So kann die Funkschnittstelle weiterentwickelt und optimiert werden, um auf unterschiedliche Kanaleigenschaften zu reagieren. Dabei sind schon heute erste 5G-Erweiterungen im Bereich der Fahrzeugkommunikation realisierbar. Die Plattform ist nicht nur für die Evaluierung im Labor als Messsystem, sondern auch für den Einsatz im Fahrzeug bereit.

Komprimierte Videodaten nehmen schneller zu als jemals zuvor. Bereits heute bilden sie den mit Abstand höchsten Anteil von Bits im Internet und im mobilen Datenverkehr. Dies veranschaulicht den Bedarf nach noch effizienterer Komprimierung über den aktuellen High Efficiency Video Coding Standard (HEVC) hinaus. Um diese anspruchsvolle Herausforderung zu bewältigen, haben die „ITU-T Video Coding Expert Group (VCEG)“ und die „ISO/IEC Moving Pictures Expert Group (MPEG)“ bereits mit der Zusammenarbeit in dem „Joint Video Experts Team (JVET)“ begonnen. Nachdem das Fraunhofer HHI und andere führende Technologieunternehmen, vielversprechende Vorschläge zur HEVC-Nachfolge eingereicht haben, hat im April die Standardisierung des Versatile Video Coding (VVC) genannten HEVC-Nachfolgers begonnen. Im Jahr 2020 soll die Standardisierung abgeschlossen sein und der finale Standard 50% Bitratenreduktion gegenüber HEVC erreichen.

Auf dem Mobile World Congress 2019 wird das Fraunhofer HHI die aktuelle Version des VVC Referenz-Codecs (VTM-3.0) der Öffentlichkeit präsentieren. Diese noch frühe Version zeigt bereits signifikante Effizienzsteigerungen in der Komprimierung im Vergleich zu HEVC für ein breites Spektrum an Videoinhalten von High Definition (HD) bis hin zu High Dynamic Range Ultra-HD.

Der beginnende Rollout der ersten 5G-Netze markiert auch die Premiere neuartiger Technologien wie Beamforming-Massiv-MIMO-Systeme und einen Funkzugang für Millimeterwellen (mmW) in groß angelegten Anwendungen. Diese neuen Technologien stellen die Netzbetreiber vor neue Herausforderungen in Bezug auf das Testen ihrer Netzwerkimplementierungen und die Überprüfung der Netzabdeckung.

Auf dem Mobile World Congress 2019 stellt das Fraunhofer HHI eine Messlösung für millimeterwellenförmige Kleinzellen vor, die einen tieferen Einblick in die Zellabdeckung und Funkausbreitung ermöglicht, indem sie die Signalqualitätsmetriken um Beam-Level Direction of Arrival (DoA)-Informationen erweitert. Basierend auf der bewährten DoA-Technologie des Fraunhofer HHI ist diese Technologie für den In-situ-Betrieb in 5G-Live-Netzen konzipiert und kann in eine Vielzahl von Prüf- und Messgeräten integriert werden.