MathWorks、新しい 3GPP 無線技術開発用の 5G ライブラリを発表

MathWorks は、2018 年 3 月に予定されている 3GPP 5G 標準仕様の最初のリリースに先駆けて、無線設計・検証をサポートする5G ライブラリを発表しました。5G ライブラリには関数およびリンクレベルのリファレンス デザインが用意されており、新しい 3GPP 無線技術の動作やパフォーマンスを検証することができます。無線通信エンジニアは、5Gライブラリを活用することで、5G を実現する技術や、それらの技術が 5G システムの設計全体に与える影響を評価するシミュレーションが可能になります。 

5G 標準ではモバイル ブロードバンド、M2M 通信、コネクテッド・ビークルなどのアプリケーション分野におけるイノベーションを促進する高度な技術を導入する予定です。無線システムのエンジニアは 5G ライブラリを使用することで、標準規格の最終確定を待たずに新しい 5G テクノロジーを検証し、取り入れることができます。ライブラリに含まれる 5G アルゴリズムおよび 38.901 チャネル モデルの信頼できる MATLAB 実装により、新しい波形や符号化スキームのパフォーマンス特性を迅速に評価し、受信側のアルゴリズムを開発することができます。 

Convida Wireless 社、リンクレベル シミュレーション部門リードの Lakshmi Iyer 氏は次のように述べています。「MATLAB でシミュレーションを実行できることにより、5G ワーキンググループメンバーとのより高度な連携を実現することができます。弊社が協力する多くの5G ワーキンググループの企業がシミュレーションやデータ解析にMATLAB を使用しているためです。標準仕様について、他のメンバーと確かな情報に基づいた議論をするためには、互いの前提条件や結果を比較できるようにする必要があります。そして、その議論の大部分はシミュレーションに依存しているのです。5G ライブラリを使用した MATLAB シミュレーションを利用することで対話を一層進めることができます。」

MathWorks シニア ストラテジストの Ken Karnofsky は次のように述べています。「新しい 5G 標準に準拠する製品を開発する無線エンジニアは、非常に大きな変化と複雑さに直面しています。信頼性に優れ、カスタマイズ可能で、詳しくドキュメント化された5G ライブラリは、新しい 5G テクノロジーの習得期間を短縮し、エンジニアは仕様と性能目標が合致した設計を構築・検証することができます。」

5G ライブラリは、LTE System Toolbox のアドオンで、無料でダウンロードすることがきます。提供される機能は以下の通りです。

• チャネル モデル (3GPP TR 38.901 で指定される Tapped Delay Line (TDL) および Clustered Delay Line (CDL) チャネル モデルを含む)
• スペクトル効率を向上させる新しい無線波形 (Filtered OFDM (F-OFDM)、Windowed OFDM (W-OFDM)、および Cyclic Prefix OFDM (CP-OFDM) を含む)
• LDPC などの新しい符号化スキーム (管理情報向けデータ符号およびポーラ符号用、エラーの修正用、およびデータ レートの改善用)
• リンク スループットの測定を可能にするリンクレベル シミュレーションのリファレンス設計

5G ライブラリは、5G テクノロジーを開発するための MATLAB および Simulink の一連の機能を補完する以下の機能を備えています。

• 大規模な MIMO アンテナ アレイのモデリングおよびハイブリッド ビームフォーミング アーキテクチャの設計
• ミリ波の周波数におけるデータ転送速度を向上させるための、RF システム アーキテクチャ、パワー アンプ、デジタル補償のモデリング
• 5G ハードウェアのテストベッドを短時間で開発するための FPGA 実装の自動化

5G ライブラリはすでに提供が開始されています。無線通信エンジニアチームが MATLAB を使い、アルゴリズム開発からシステム全体のシミュレーション、ハードウェア実装にいたるまで、あらゆる工程において時間の短縮を実現しています。詳細については、MATLAB を使用した 5G 無線テクノロジーの開発 を参照してください。