Channel Studio Modellierungssoftware: Realistische Funkwellenausbreitungsmodellierung für HF-Leistungstests

Das F9860000A Channel Studio Geometric Channel Modeling (GCM) Tool bietet eine flexible, hochpräzise stochastische Kanalmodellierung und ermöglicht die Erstellung virtueller HF-Umgebungen, in denen allen Sendern und Empfängern physische Standorte und HF-Eigenschaften zugewiesen werden. Die Positionen, Geschwindigkeiten und Ausrichtungen von Funkeinrichtungen können dynamisch aktualisiert werden, sodass sich Geräte entlang vordefinierter Trajektorien mit konfigurierbaren Geschwindigkeiten und Ausrichtungen bewegen können. Das Tool unterstützt die in TR 38.901 spezifizierten räumlichen Kanalmodelle des 3GPP.

Das GCM-Tool bietet eine intuitive und effiziente Möglichkeit zur Erstellung dynamischer Testszenarien. Mit wenigen Mausklicks können Benutzer Funkgeräte hinzufügen oder entfernen und Kanalbedingungen sowie Interaktionen zwischen beliebigen Sender- und Empfängerkombinationen definieren. Die optionale Antennenarray-Modellierungsfunktion ermöglicht die Simulation einer Vielzahl realer Antennensysteme, von einfachen Dipolantennen bis hin zu komplexen Massive-MIMO-Antennenarrays.

Das Tool unterstützt sowohl kabelgebundene als auch Over-the-Air-Test-Szenarien (OTA) und bietet damit Flexibilität für eine Vielzahl von Entwicklungs- und Validierungs-Workflows. Darüber hinaus kann das GCM Tool geometriebasierte stochastische Kanalmodell-Datensätze für das Training von KI-/ML-Modellen und das On-Target-Benchmarking von AI-RAN- und AI-Device-Anwendungsfällen generieren.

RF-Raytracing-Kanalmodellierung

Das F9860500A Channel Studio RaySim Tool (RaySim) ist eine hochmoderne HF-Raytracing-Lösung für die schnelle und präzise Erstellung ortsspezifischer HF-Ausbreitungsszenarien für komplexe neue drahtlose Technologien in 5G Advanced und 6G. Die Lösung unterstützt Link-Level-, System-Level- und Network-Level-HF-Szenariosimulationen für digitale Zwillinge von Keysight oder Kunden. Dies ermöglicht die nahtlose Erstellung von Echtzeitemulationen für Hardware-in-the-Loop-Tests unter Verwendung des End-to-End-Emulationsportfolios von Keysight für das Testen von Geräten und Funkzugangsnetzen mit HF-Kanalemulation.

RaySim ermöglicht die nahtlose Virtualisierung von Fahrttestrouten mit hoher HF-Treue und erleichtert realistische sowie effiziente Continuous-Integration-Tests neuer Software-Releases oder Netzwerkkonfigurationen im 24/7-Betrieb. Die Lösung unterstützt MIMO- und Massive-MIMO-Funkgeräte, mehrere UEs (User Equipments) und das Einbetten von Antennen-Strahlungsdiagrammen (Beam Patterns). Drahtlose Systemparameter lassen sich einfach anpassen, um verschiedene Szenarien im Labor schnell zu bewerten. RaySim ist die ideale Lösung, um standspezifische Datensätze für das Training von KI-/ML-Modellen und zielgerichtetes Benchmarking von AI-RAN- und AI-Device-Anwendungsfällen zu generieren.

Das F9860020A Channel Studio Non-Terrestrial Network (NTN) Tool bietet eine flexible Ausbreitungskanalmodellierung für die Kommunikation zwischen Bodenstationen und LEO-, MEO- und GEO-Satelliten. Es unterstützt die Modellierung von dynamischer, phasenstarrer Verzögerung, Doppler und Pfadverlust, einschließlich atmosphärischer Regendämpfung gemäß ITU-R P.618 sowie der TDL- und CDL-Mehrwege-Fading-Kanalmodelle von 3GPP TR 38.811 für NTN-Tests. In Verbindung mit dem F9860000A Channel Studio GCM Tool unterstützt die Lösung die Modellierung von gemischten terrestrischen und nicht-terrestrischen Handover-Szenarien sowie von Multisatelliten-Handover-Tests. Das Tool ermöglicht zudem die NTN-Kanalmodellierung für 2x2- und 2x4-MIMO-Antennensysteme mit mehreren Elementen.

Zur Vereinfachung der Erstellung von Satellitenszenarien unterstützt das NTN Tool den Import von Satellitenephemeridendaten und Two-Line-Element-Dateien (TLE), wodurch die Umlaufbahnparameter für erdumkreisende Satelliten zu bestimmten Zeitpunkten präzise definiert werden können – zusammen mit den Standorten der Benutzerendgeräte (UE) und/oder Boden-Gateways. Darüber hinaus unterstützt es die OpenStreetMap-Integration, eine auf GPS-Koordinaten basierende Szenariendefinition sowie sowohl transparente (Bent-Pipe-) als auch regenerative (Sat-gNB) Satellitenarchitekturen, einschließlich Einzeldynamik- und Mehrfachverbindungskommunikationsszenarien.

Das Wireless Sensing Modeling Tool F9860060A ermöglicht die präzise Modellierung von ISAC-Kanälen (Integrated Sensing and Communications), indem es die Effekte des Messobjekts und die Ausbreitungseigenschaften des Hintergrundsignals in einer einheitlichen Simulationsumgebung kombiniert. Basierend auf dem Modellierungsrahmen 3GPP TR 38.901 Release 19 erweitert es die Standardfunktionen der Kanalmodellierung um die Unterstützung von Mikro-Doppler-Effekten und einer größeren Bandbreite an Messobjekttypen.

Das F9860060A ermöglicht es Anwendern, Zieltrajektorien, -orientierungen und Radarquerschnittsmuster (RCS) zu konfigurieren, um realistische Erfassungsszenarien zu erstellen und gleichzeitig die volle Kommunikationskanalqualität, einschließlich Mehrwegeausbreitung, Doppler-Effekt und Beamforming, zu erhalten. Das Tool beschleunigt die Entwicklung und Validierung von 5G- Advanced und 6G ISAC-Anwendungsfälle durch die Ermöglichung einer frühzeitigen Designbewertung und die Erleichterung eines nahtlosen Übergangs von der Simulation zur Hardware-Emulation für umfassende Systemtests.

Mit dem F9860200A Channel Studio RF Field-to-Lab Tool können Benutzer die Lücke zwischen Labor- und Feldtests mühelos schließen, indem sie realistische Over-the-Air-Bedingungen auf Basis gemessener Realwelt-Umgebungen nachbilden. Diese Funktion beschleunigt die Validierung von Funkgeräten und Netzausrüstung, indem sie genaue und reproduzierbare Tests unter repräsentativen Luftschnittstellenbedingungen ermöglicht. Das RF Field-to-Lab Tool bietet eine realistische, reproduzierbare und kostengünstige Testmethodik für das Labor, mit der mehrere Designs sowie aufeinanderfolgende Designrevisionen schnell und effizient überprüft werden können. Benutzer können zudem eine Bibliothek von RF Field-to-Lab-Testfällen basierend auf Messungen aus verschiedenen Regionen weltweit erstellen und pflegen, was ein konsistentes Benchmarking und Regressions-Tests unterstützt. Das RF Field-to-Lab Tool importiert Funkkanalparameter – wie Cell ID, Reference Signal Received Power (RSRP), Signal-to-Noise Ratio (SNR) und MIMO-Korrelation – aus Messdateien, um automatisch Kanalmodelle für die Verwendung mit dem Kanalemulator zu generieren. Es liefert eine zuverlässige Reproduktion aufgezeichneter Feldbedingungen, ohne dass zusätzliche Kanalmodellierung oder manuelle Benutzereingriffe erforderlich sind.

Heutige Chiphersteller und Gerätehersteller sowie Testlabore validieren die Leistungsfähigkeit fortschrittlicher IEEE 802.11ax- und 802.11be-WLAN-Funktionen unter standardisierten IEEE-Ausbreitungsbedingungen.

Das F9860300A Channel Studio WLAN Modeling Tool ist eine einfach zu bedienende Anwendung zur Generierung von Standard-IEEE-802.11-WLAN-Kanalmodellen. Es unterstützt sowohl Single-User-MIMO- (SU-MIMO) als auch Multi-User-MIMO-Konfigurationen (MU-MIMO) über eine Vielzahl von Antennen-Setups hinweg, wodurch eine realistische Emulation und Leistungsbewertung von WLAN-Geräten und -Systemen unter standardisierten Ausbreitungsbedingungen ermöglicht wird.

Das F9860400A Channel Studio Tapped Delay Line (TDL) Modeling Tool ist eine umfassende Anwendung zur Erstellung benutzerdefinierter Fading-Modelle. Die generierten Modelle lassen sich in einer Vielzahl von Anwendungen einsetzen, darunter Mobilfunk, Verteidigungssysteme, Rundfunk und allgemeine Kommunikationsverbindungs- und Empfängertests.

Das TDL-Modellierungstool ist als optionale Funktion für den Vektorsignalgenerator M9484C VXG und die 5G-Funktestplattform E7515B UXM verfügbar. Es ist außerdem Bestandteil der Software-Suite PROPSIM Standard Tools. Das Tool bietet über eine einfache und intuitive Benutzeroberfläche Zugriff auf alle wichtigen Parameter des Fading-Profils und ermöglicht so die effiziente Erstellung und Konfiguration benutzerdefinierter Kanalmodelle.

Das TDL Modeling Tool wurde im Hinblick auf einfache Bedienung und hohe Produktivität entwickelt. Es bietet eine schnelle Modellerstellung und unterstützt mehrere Keysight-Hardwareplattformen, wodurch es eine flexible und konsistente Lösung für die Fading-Kanalemulation und das Testen drahtloser Systeme darstellt.