Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

5G: Mobilfunknetze der nächsten Generation

Das Mobilfunknetz der fünften Generation nimmt eine Schlüsselstellung für die Kommunikationswelt der Zukunft ein. Autonomes Fahren, Industrie 4.0, Internet der Dinge und das taktile Internet zur drahtlosen Regelung in Echtzeit erfordern eine enorme Steigerung der Effizienz, Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit mobiler Kommunikationsnetze. Diese neue Mobilfunktechnologie wird als 5G ein wesentlicher Grundbaustein für die digitale Infrastruktur der Zukunft sein.

Die Industrie plant, ab 2020 erste 5G-fähige Netze einzusetzen. Gemeinsam mit Herstellern, Netzbetreibern, Anwendern und Forschungseinrichtungen – insbesondere der Technischen Universität Berlin und dem Fraunhofer FOKUS – wird das Fraunhofer HHI 5G frühzeitig prototypisch realisieren und mit 5G-Testbeds in Berlin erfahrbar machen.

Millimeterwellen für 5G Access und Backhaul

Die Mm-Wellen-Technologie ermöglicht die Übertragung mit ultra-hohen Datenraten in dichten Anordnungen. Dabei garantiert die Nutzung von Antennen Arrays und Techniken wie Hybrid Beamforming einen Breitband Zugang für alle Nutzer. Dadurch werden mm-Wellen zu einer der wichtigsten Technologien in 5G für Backhaul von Small Cells und drahtlosen Zugangsknoten. Das Fraunhofer HHI ist spezialisiert auf drahtlose Kommunikation im Bereich von 6 bis 100 GHz.

Massive MIMO

Begleitend zur Forschung zum Thema Massive MIMO hat das Fraunhofer HHI eine flexible Software Defined Radio (SDR) Lösung entwickelt, um kompakte Prototypen für die Technologiebewertung und Systemoptimierung aufzubauen.

Erweitert um ein modulares Verstärkermodul für 2.6 oder 3.5 GHz können verschiedene Konfigurationen von aktiven Sende-Array-Antennen aufgebaut und untersucht werden. Der Einsatz der Massive-MIMO-Technologie soll in der zukünftigen Mobilfunkgeneration 5G zur Erhöhung der Reichweite, Verbesserung der spektralen Effizienz, Interferenzminimierung und zu einer energieeffizienteren Übertragung eingesetzt werden.

MPEG-OMAF Virtual Reality Videostreaming mit HEVC Tiles: Hohe Auflösung für 360-Grad-Videos – auch auf mobilen Endgeräten

Die Auflösung von 360-Grad-Videos, die beispielsweise mit VR-Brillen angeschaut werden können, ist bisher sehr gering. Ein Kernaspekt beim MPEG-OMAF Standard soll daher die höhere Auflösung sein. Das Viewport-Dependent-Profil des kommenden MPEG-OMAF Standards erlaubt hier einen großen Sprung nach vorn. Das Besondere dabei ist die Aufteilung des gesamten 360-Grad-Video in Kacheln mit Hilfe des HEVC-Videostandards, sodass einzelne Sequenzen unabhängig voneinander encodiert werden können.

Aus diesen Kacheln baut sich das Endgerät, also zum Beispiel die VR-Brille, das benötigte Bild in optimaler Auflösung zusammen. In Blickrichtung des Nutzers ist das Bild hochaufgelöst, hinter ihm ist die Auflösung gering. Bislang wurde für jeden Blickwinkel ein eigenes Video auf dem Server bereitgestellt.

Der HEVC Tile Based-Ansatz bietet jetzt zahlreiche Vorteile: Die Auflösung lässt sich stark verbessern, es müssen deutlich weniger Videodaten auf den Servern und auf den CDN Caches gespeichert werden und damit sinken die Betriebskosten. Mit HEVC-Tiles lassen sich ultrahochaufgelöste Inhalte optimal auf mobile Endgeräte übertragen – auch mit begrenzter Bandbreite und Rechenpower.

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