5G Toolbox

更新
テストモデル生成を示す無線波形発生器アプリのスクリーンショット。

波形生成と解析

規格に準拠した 5G NR 波形を生成して解析します。無線波形発生器アプリと無線波形アナライザーアプリを使用して、カスタム波形、NR テストモデル、FRC (fixed reference channel) を構成、生成、解析します。

ダウンリンク共有チャネルおよび物理ダウンリンク共有チャネルによる送受信の処理チェーンを示す図。

リンクレベル シミュレーション

エンドツーエンドの 5G NR 無線通信リンクをシミュレーションします。送信機、チャネルモデリング、受信機の操作を組み込みます。クラスター遅延線 (CDL) およびタップ付き遅延線 (TDL) チャネルモデルを適用します。ブロックエラーレートとスループット メトリクスを計算することで、5G 地上系ネットワークや非地上系ネットワーク (NTN) のリンクのパフォーマンスを解析します。

5G NR テストモデルの ACLR 測定を示すパワースペクトル密度のプロット。

テストと計測

5G NR RF 送信機と受信機のパフォーマンスを評価します。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) のメトリクスを測定します。O-RAN 適合性テストのためにフロントホールのコントロールプレーンとユーザープレーン (CU-Plane) のメッセージを生成して解析します。

gNB ノードと複数の UE ノードで構成される 5G ネットワークトポロジー。

MIMO およびビームフォーミング

チャネル状態情報 (CSI) フィードバックを使用して、符号化率、変調、レイヤー数、および MIMO プリコーディング行列などの送信パラメーターを調整します。時分割複信 (TDD) シナリオで、チャネル相互関係を利用するサウンディング基準信号を用いてアップリンクチャネルを推定します。CSI 基準信号を使用し、基準信号受信電力の測定値に基づいて最適な送信ビームを選択します。

レイトレーシング解析で得られた、基地局から UE に送信する際の直接経路および 1 回の反射がある経路。

伝播およびチャネルモデル

シミュレーションに、CDL、TDL、NTN、高速列車 (HST) チャネルモデルを使用します。CDL チャネルモデルは、レイトレーシング解析の結果を利用して構成します。アンテナ素子、素子のパターン、レイヤー数、角度、遅延、減衰、およびクラスターパスなどのチャネル情報を確認します。

NR リソースグリッドで同期信号 (SS) バーストを示すサンプル スクリーンショット。

セルサーチ手順

セルサーチおよび選択手順を実行し、マスター情報ブロック (MIB) やシステム情報ブロック 1 (SIB1) などの初期システム情報を抽出します。物理的なランダムアクセス チャネルをモデル化します。同期信号ブロックを使用して、ビーム掃引、測定、決定、レポート作成、および復元からなるビームマネージメント手順を実行します。

3 つのセルからなる一般的な無線ネットワークトポロジ。各セルには 1 つの基地局と複数の UE ノードがあります。矢印は、各ノードが送信する同じ周波数の信号が他のノードを干渉する可能性があることを示します。

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 UE 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。メディアアクセス制御でのスケジュール方式の性能を、TDD モードおよび周波数分割複信モードで評価します。

複数のエピソードでエージェントの学習を行うとエピソード報酬が増加することを示すプロット。

無線向け AI

無線技術向けの AI を適用して、5G NR の動作を最適化します。オートエンコーダー ニューラル ネットワークを使用して、ダウンリンク CSI を圧縮します。ビーム選択用の Deep Q-Network (DQN) 強化学習エージェントの学習を行います。チャネル推定用の畳み込みニューラル ネットワークの学習を行います。

5G の丘から 6G の丘に飛び移る人物の写真。5G から次世代通信システム (6G) への移行を象徴します。

6G Exploration Library

6G Exploration Library を使用して、候補となる 6G 波形をモデル化し、シミュレーションとテストを行います。AI と機械学習、高周波数に対応する RF コンポーネントのモデリング、統合センシングと通信 (ISAC)、再構成可能なインテリジェント サーフェス (RIS) など、 6G の実現を可能にするテクノロジーを探求します。

「5G New Radio セルサーチおよびマスター情報ブロックリカバリが組み込まれた MathWorks の作業例から開始して、お客様の要件に合わせて設計を変更しました。これにより作業が簡略化され、時間を大幅に節約できました。」