5G Toolbox

5G 通信システムのシミュレーション、解析、およびテスト

 

5G Toolbox™ は、5G New Radio (NR) 通信システムのモデリング、シミュレーション、検証を目的とした、規格に準拠した関数や参照例を提供します。このツールボックスでは、リンクレベル シミュレーション、ゴールデン リファレンスによる検証およびコンフォーマンステスト、テスト波形生成をサポートしています。

また、エンドツーエンド 5G NR 通信リンクの構成、シミュレーション、測定、解析が可能です。ツールボックスの関数を変更またはカスタマイズして、5G システムや 5G デバイスに参照モデルとして実装する際にも使用できます。

このツールボックスには関数と参照例が用意されており、アップリンクとダウンリンクのベースバンド仕様の特性評価およびシステム パフォーマンスに対する RF 設計と干渉源の影響をシミュレーションすることができます。Wireless Waveform Generator アプリを用いてプログラムからまたは対話的に、波形を生成してテストベンチをカスタマイズすることができます。また、これらの波形により、設計、プロトタイプ、および実装が 3GPP の 5G NR 仕様に準拠していることを確認できます。

今すぐ始める:

波形生成

3GPP の 5G NR Release 15 規格に準拠した波形を生成します。生成した波形は、5G 設計のゴールデン リファレンスとして使用できます。

NR サブキャリアと Numerology

carrier bandwidth parts (CBP) など、柔軟な NR サブキャリア間隔およびフレーム Numerology に基づいて 5G NR アップリンクおよびダウンリンクキャリア波形を生成します。

ダウンリンク キャリア波形の生成。

Wireless Waveform Generatorアプリ

5G NR テストモデル (NR-TM) および NR アップリンクとダウンリンク Fixed Reference Channel  (FRC) 波形を生成します。AWGN、位相のオフセット、周波数オフセット、DC オフセット、IQ インバランス、およびメモリレス 3 次非線形などの RF 特性を追加します。コンスタレーション ダイアグラム、スペクトル アナライザー、OFDM グリッド、およびタイム スコープ プロットで可視化します。

Wireless Waveform Generator アプリを用いたテストモデル生成

リンクレベル シミュレーション

5G NR Release 15 のリンクレベル シミュレーションを実行します。この際、送信機、チャネルモデリング、受信機を操作します。ブロックエラーレート (BLER) およびスループット メトリックを計算することによって、リンクのパフォーマンスを解析します。

伝播チャネルモデル

TR 38.901 伝播チャネルモデルを使用してブロックエラーレート (BLER) をシミュレーションします。Clustered Delay Line (CDL) チャネルモデルと Tapped Delay Line (TDL) チャネルモデルの特性評価を行い、シミュレーションします。

TDL チャネルモデルのパスゲイン。

スループットテスト

5G NR リンクレベル性能の特性評価を行い、物理ダウンリンク共有チャネル (PDSCH) と物理アップリンク共有チャネル (PUSCH) のスループットを測定します。

NR の PDSCH のスループット。

テストと計測

テストモデルを作成し、送信機と受信機の性能を特性評価します

RF モデリングとテスト

5G RF 送信機のパフォーマンスを評価します。干渉のある NR RF 受信機をモデリングしてテストします。

5G NR RF 送信機の EVM 性能。

リンクの測定

RF リンク性能を特性評価します。隣接チャネル漏洩電力比 (ACLR) およびエラー ベクトル振幅 (EVM) メトリクスを測定します。

5G NR テストモデル向け ACLR 測定。

ダウンリンクおよびアップリンクチャネルと信号

5G NR のダウンリンクとアップリンク処理をシミュレーションします。信号とチャネルの物理的な構成および生成が可能です。

ダウンリンクおよびアップリンクチャネル

共有 (PDSCH および PUSCH)、コントロール (PDCCH および PUCCH)、ランダムアクセス (PRACH)、ブロードキャスト (PBCH) チャネルなどのダウンリンクとアップリンク物理チャネルを作成します。

PUSCH および PUCCH チャネル。

制御情報とトランスポート チャネル

ダウンリンク トランスポート チャネル (BCH、DL-SCH) およびアップリンクとダウンリンク (UCI、DCI) コントロールインフォメーションを構成および生成します。

トランスポート チャネル

アップリンクとダウンリンク共有チャネル (UL-SCH、DL-SCH) などの低密度パリティチェック (LDPC) 符号化を使用して、トランスポート チャネルの符号化と復号化を実行します。

5G NR ポーラ符号化。

セルサーチ手順

セルサーチおよび選択手順を実行し、マスターインフォメーションブロック (MIB) などの初期システム情報を取得します。

同期

同期信号 (SS) バーストを含む波形を生成し、フェージング チャネルを通じて波形を渡し、バックグラウンドで同期して波形を受け取ります。

NR 同期手順。

選択手順および MIB の復号

マスターインフォメーションブロック (MIB) を復号化します。物理ランダム アクセス チャネル (PRACH) での検出漏れコンフォーマンステストをモデリングします。

BCH の復号化と MIB の解析。

システムレベル シミュレーション

5G NR ネットワーク内の複数のユーザー機器で共有されている周波数時間リソースをシミュレーションします。

スケジューリング

メディアアクセス制御層 (MAC) でのスケジュール戦略の性能を、時分割デュプレックス (TDD) および周波数分割デュプレックス (FDD) で評価します。

NR の PUSCH MAC スケジューリング。

オープンでカスタマイズ可能なアルゴリズム

設計検証用のゴールデン リファレンスとしてカスタマイズと編集が可能な 5G NR アルゴリズムを使用します。MATLAB Coder を用いてオープンな MATLAB アルゴリズムから C コードを生成します。

オープンな MATLAB コード

送信機、チャネルモデル、および受信機の操作を使用して、オープンでカスタマイズ可能な MATLAB® コードとして表現します。

オープンでカスタマイズ可能な MATLAB コード。

C コードと C++ コードの生成

移植可能な C または C++ ソースコード、スタンドアロン実行可能ファイル、またはスタンドアロン アプリケーションを 5G Toolbox を使用する MATLAB アプリケーションから生成します。

C/C++ コードの生成。

新機能

Wireless Waveform Generator アプリでの 5G のサポート

Wireless Waveform Generator アプリを使用して NR-TM およびアップリンクとダウンリンクの FRC 波形を生成

DM-RS および PT-RS 信号のサポート

チャネル推定および位相トラッキング向け復調参照信号 (DM-RS) および位相トラッキング参照信号 (PT-RS) のモデル化

SRS 信号のサポート

アップリンクのチャネル サウンディング向けサウンディング参照信号 (SRS) のモデル化

PRACH 物理チャネルのサポート

初期システム アクセスで用いられる物理ランダム アクセス チャネル (PRACH) のモデル化

5G チャネル推定向けディープラーニング データ合成

5G チャネル推定で用いられる畳み込みニューラル ネットワーク (CNN) 用ディープラーニング トレーニングデータの生成

これらの機能および対応する関数の詳細については、 リリースノートをご覧ください。

その他の 5G Toolbox リソース