KI-gestützte Empfänger für 5G-Advanced und 6G Neuer Demonstrator von Rohde & Schwarz und Nvidia

Anbieter zum Thema

Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG

dataTec AG

Schneider Electric GmbH

Zur Entwicklung und Validierung von KI-basierten Empfängerarchitekturen für 5G-Advanced und 6G hat Rohde & Schwarz gemeinsam mit Nvidia ein neues Konzept vorgestellt. Im Mittelpunkt stehen realistische HF-Ausbreitungsmodelle.

Der Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) gewinnt auch im Mobilfunk zunehmend an Bedeutung. Besonders im Hinblick auf die kommenden Generationen 5G-Advanced und 6G stehen neuronale Empfängerarchitekturen und KI-gestützte Kommunikationsalgorithmen im Fokus der aktuellen Forschung.

Jetzt hat Rohde & Schwarz zusammen mit Nvidia ein neues Konzept für die Entwicklung und Validierung KI-gestützter Empfängerarchitekturen für 5G-Advanced und 6G vorgestellt. Im Mittelpunkt steht ein Demonstrator, der auf Basis von Digital-Twin-Technologie und präzisem Raytracing realitätsnahe Bedingungen für die Testumgebung neuronaler Empfänger schafft. Raytracing ist eine Methode zur Simulation der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen, bei der die Wege der Wellenstrahlen exakt nachverfolgt werden.

Realistische Modelle der HF-Ausbreitung

Kern des Demonstrators ist Nvidia Sionna. Dabei handelt es sich um eine GPU-gestützte, quelloffene Softwarebibliothek zur Funksimulation auf Verbindungsebene. Sionna nutzt Raytracing, um realistische Modelle der HF-Ausbreitung zu erzeugen. Die erzeugten Simulationsergebnisse können direkt an den Vektorsignalgenerator R&S SMW200A übertragen werden. Der Signalgenerator emuliert anschließend komplexe Funkkanäle ohne zusätzliche externe Hardware für HF-Fading, was Kosten spart und den Testaufbau vereinfacht.

Der Einsatz von digitalen Zwillingen und Raytracing in diesem Demonstrator ermöglicht es, die Lücke zwischen theoretischen Simulationen und realen Einsatzbedingungen zu schließen. Durch eine speziell durchgeführte Channel-Sounding-Messkampagne in urbaner Umgebung wurde das System kalibriert. Dabei wurde besonders auf die genaue Abbildung der Materialwechselwirkungen und der elektromagnetischen Wellenausbreitung Wert gelegt. Das Ergebnis ist ein hochpräziser digitaler Zwilling realer HF-Ausbreitungsszenarien, der präzisere standortspezifische Tests und Validierungen neuronaler Empfängerarchitekturen sowie ML-basierter Kommunikationsalgorithmen erlaubt.

KI-basierte Funktechniken

Gezeigt wurde die Demonstration auf dem Mobile World Congress (MWC) in diesem Jahr in Barcelona. Die Demonstration ist das Ergebnis der langfristigen Zusammenarbeit zwischen Rohde & Schwarz und Nvidia. Frühere gemeinsame Projekte, die ebenfalls auf dem MWC präsentiert wurden, beschäftigten sich unter anderem mit dem Training neuronaler Empfänger für die Bewältigung realer Störgrößen sowie mit der Entwicklung maßgeschneiderter Signalkonstellationen für die autonome Funkkommunikation.

Gerald Tietscher, Vice President Signal Generators, Power Supplies and Meters bei Rohde & Schwarz, betont die Bedeutung der Kooperation für die weitere Entwicklung der KI-basierten Funktechniken: „Mit der Integration digitaler Zwillinge und hochpräzisem Raytracing erweitern wir die Möglichkeiten, KI-basierte Signalverarbeitung unter realitätsnahen Bedingungen zu validieren.“

Soma Velayutham, Vice President of Telecommunications bei NVIDIA, ergänzt: „Die Verwendung von Digital-Twin-Technologien und Raytracing ermöglicht vielversprechende Fortschritte in der Empfängerentwicklung und schafft eine Grundlage für hocheffiziente KI-native Mobilfunknetze der nächsten Generation.“

Rohde & Schwarz ist intensiv in die internationale 6G-Forschung eingebunden und arbeitet eng mit Forschungsinstituten, Branchenpartnern und Standardisierungsgremien zusammen. Die kommerzielle Einführung der nächsten Mobilfunkgeneration wird für 2030 erwartet. (heh)

Mobile Kommunikation

6G: Viele Bedenken in Europa, während Asien technologisch in Führung geht

(ID:50349054)