5G 無線通信システムの解析およびテスト

1日目

5G を使用する理由と要件

学習目標: 5G 標準規格と LTE 標準規格との違いについて紹介し、5G の一般的な使用例と要件を理解する

• 5G のユース ケース
• 5G の要件
• 5G の展開シナリオ

OFDM 理論についての復習

学習目標: OFDM 変調、サイクリック プレフィックス挿入、およびウィンドウ処理の基本を理解する。

• マルチキャリア通信を選択する理由
• OFDM の紹介
• IFFT を使用した OFDM シンボルの生成
• サイクリック プレフィックスによるブロック間干渉の防止
• ウィンドウ処理による帯域外発射の削減
• パイロット シンボルを使用したチャネル推定
• 周波数領域イコライズ
• OFDM の利点と欠点
• DFT-Spread OFDM

5G NR の波形

学習目標: リソース グリッドとフレーム構造、および 5G 波形のニューメロロジーについて学ぶ。

• Wireless Waveform Generator アプリ
• 5G の波形
• 5G のフレーム構造: キャリアと帯域幅パート
• 5G のニューメロロジー: サブキャリア間隔

MIMO の背景

学習目標: ビームフォーミングと空間多重化について理解する。また、一般的な MIMO 問題の解決策である特異値分解について学ぶ。

• マルチアンテナ システムの利点と種類
• ビームフォーミングの送信と受信
• 狭帯域多入力多出力 (MIMO) チャネル モデル
• 特異値分解と疑似逆行列
• プリコーディングとイコライズを使用した空間多重化
• MIMO-OFDM システムを使用した広帯域通信
• シングルユーザー MIMO とマルチユーザー MIMO

5G NR のデータ チャネル

学習目標: ダウンリンクとアップリンク伝送と物理データ チャネルの基本的な処理要素を理解する。 また、割り当て、マッピング タイプ、変換プリコーディングについて学ぶ。

• DL-SCH と PDSCH の処理チェーン
• PDSCH 割り当てとマッピング タイプ
• UL-SCH と PUSCH の処理チェーン
• 変換プリコーディングと PUSCH マッピング タイプ

2日目

5G NR の制御チャネル

学習目標: DCI および UCI フォーマット、PDCCH および PUCCH 処理チェーン、CORESET、サーチ スペース、スケジューリング要求など、ダウンリンクおよびアップリンク制御チャネルの構造と特性を理解する。

• DCI フォーマットと PDCCH の処理チェーン
• リソース エレメント グループと制御チャネル エレメント
• CORESET の構造と特性
• CORESET とサーチ スペースへの PDCCH のマッピング
• UCI フォーマットと PUCCH の処理チェーン
• UCI の使用法とスケジューリング要求

5G NR の物理信号

学習目標: DM-RS、CSI-RS、SRS などの主要な 5G NR 物理信号について学習する。 DM-RS の使用法と使用可能なマッピング タイプを理解する。 CSI-RS と SRS を使用したチャネル サウンディングや PRS と TDOA 推定を使用した地理位置情報について理解する。

• DM-RS の使用方法とマッピング タイプ
• チャネル サウンディング用の信号:CSI-RS、SRS
• 位置決定基準信号

5G NR 初期捕捉手続き

学習目標: 5G NR 同期信号の構造、BCH と PBCH の処理チェーン、および SS ブロック パターンを理解する。 セル サーチ、ビーム スイープを含む PBCH デコード、RACH などの初期補足手続きについて解説する。

• 同期信号: PSS と SSS
• BCH および PBCH の処理チェーン
• ブロードキャスト チャネルとマスター情報ブロック
• SS ブロックのパターンとバースト
• セル サーチ: PSS と SSS のサーチ
• ビーム スイーピングを含む PBCH 復号化
• RACH

5G Toolbox™ を使用した 5G NR の波形生成とシステム シミュレーション

学習目標: 5G Toolbox を使用するためのベストプラクティスとワークフローを学びます。5G 波形を生成する方法、空間チャネルモデルを設定する方法、およびチャネルを介して信号を送信する方法を理解します。最後に、受信機への実装の問題とエンドツーエンドのパフォーマンスメトリックについて考察します。

• 5G Toolbox™ の概要
• 対話型ツールとプログラムによる 5G 波形生成
• クラスター遅延線とタップ付き遅延線の無線チャネル モデルの構成
• ノイズの多いチャネルに対する信号伝送
• 同期とチャネル推定を含む受信機の実装
• エンドツーエンドのシステム性能の指標
• アプリケーション固有のワークフローの概要