5G Toolbox fornisce funzioni conformi allo standard ed esempi di riferimento per la modellazione, simulazione e verifica dei sistemi di comunicazione 5G e 5G-Advanced. La toolbox supporta la generazione di forme d’onda, le simulazioni a livello di collegamento e di sistema, la verifica del progetto rispetto ai campioni di riferimento e i test di conformità.
La toolbox consente di configurare, simulare, misurare e analizzare collegamenti e sistemi di comunicazione satellitare 5G. È possibile modificare o personalizzare le funzioni della toolbox e utilizzarle come modelli di riferimento per implementare dispositivi 5G. Inoltre è possibile esplorare le tecnologie candidate per i sistemi di comunicazione 6G.
Le funzioni della toolbox e gli esempi di riferimento consentono di caratterizzare le specifiche in uplink e downlink, eseguire test di conformità alla Open Radio Access Network (O-RAN) e simulare gli effetti dei progetti RF e delle fonti di interferenza sulle prestazioni del sistema. È possibile generare e analizzare forme d’onda e personalizzare i test bench con le applicazioni Wireless Waveform Generator e Wireless Waveform Analyzer. Con queste forme d’onda, sarà possibile verificare se i progetti, i prototipi e le implementazioni sono conformi alle specifiche 3GPP 5G New Radio (NR).
Generazione e analisi di forme d’onda
Genera e analizza forme d’onda 5G NR conformi agli standard. Utilizza le applicazioni Wireless Waveform Generator e Wireless Waveform Analyzer per configurare, generare e analizzare forme d’onda personalizzate, modelli di test NR e canali di riferimento fissi.
Simulazione a livello di link
Simula i link di comunicazione wireless end-to-end 5G NR. Incorpora operazioni di trasmettitore, modellazione di canale e ricevitore. Applica dei modelli del canale di linea di ritardo di clustering (Clustered Delay Line, CDL) e di linea del ritardo fissato (Tapped Delay Line, TDL). Analizza le prestazioni dei collegamenti delle reti terrestri e non terrestri (NTN) 5G calcolando il tasso di errore di blocco e le metriche di throughput.
Verifica e misurazione
Valuta le prestazioni dei trasmettitori e dei ricevitori RF 5G NR. Caratterizza le prestazioni dei link RF. Calcola le metriche di ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio) e dell’ampiezza del vettore di errore (EVM). Genera e analizza i messaggi del piano di controllo fronthaul e del piano utente (CU-Plane) per i test di conformità O-RAN.
MIMO e Beamforming
Utilizza il feedback delle informazioni sullo stato dei canali (Channel State Information, CSI) per regolare i parametri di trasmissione, tra cui velocità di codifica, modulazione, numero di layer e matrice di precodifica MIMO. Stima i canali di uplink utilizzando segnali di riferimento sonori che sfruttano la reciprocità dei canali in uno scenario di duplexing a divisione di tempo (TDD). Utilizza i segnali di riferimento CSI e seleziona il fascio di trasmissione ottimale in base alle misure di potenza ricevuta del segnale di riferimento.
Modelli di canali e propagazione
Utilizza i modelli di canale CDL, TDL, NTN e treno ad alta velocità (HST) nelle simulazioni. Configura il modello di canale CDL con i risultati delle analisi di ray tracing. Scopri le informazioni sul canale, compresi l'elemento di antenna, il pattern dell'elemento, il numero di fasci, gli angoli, i ritardi, le attenuazioni e i percorsi di cluster.
Procedure di ricerca celle
Esegui le procedure di ricerca e selezione delle celle per estrarre le informazioni iniziali del sistema, compresi il Master Information Block (MIB) e il System Information Block 1 (SIB1). Modella il canale fisico ad accesso casuale. Utilizza i blocchi di segnali di sincronizzazione per eseguire procedure di gestione del fascio che consistono nelle fasi di sweeping, misurazione, determinazione, reporting e recupero del fascio.
Simulazione a livello di sistema
Simula la condivisione di risorse di frequenza/tempo tra più UE in una rete 5G NR. Valuta le prestazioni delle strategie di pianificazione del MAC (Medium Access Control) sia in modalità duplexing a divisione di tempo (TDD) che in modalità duplexing a divisione di frequenza (FDD).
Intelligenza artificiale per sistemi wireless
Applica l'intelligenza artificiale alle tecniche wireless per ottimizzare le operazioni 5G NR. Utilizza una rete neurale autoencoder per comprimere il CSI in downlink. Addestra un Deep Q-Network (DQN) con un agente di Reinforcement Learning per la selezione del fascio. Addestra una rete neurale convoluzionale per la stima del canale.
6G Exploration Library
Utilizza 6G Exploration Library per modellare, simulare e testare forme d’onda candidate per il 6G. Esplora le tecnologie abilitanti per il 6G, tra cui l’IA e il Machine Learning, la modellazione di componenti RF per frequenze più elevate, il rilevamento e le comunicazioni integrati (ISAC) e le superfici intelligenti riconfigurabili (RIS).
Risorse sui prodotti:
"Siamo partiti da un esempio funzionante di MathWorks che prevedeva la ricerca di nuove celle radio 5G e il recupero dei blocchi di informazioni master e abbiamo modificato il progetto per adattarlo alle esigenze del cliente. Questo ha contribuito a semplificare il nostro lavoro e ci ha fatto risparmiare molto tempo".
