5G Toolbox

 

5G Toolbox

Simulieren, Analysieren und Testen von 5G-Kommunikationssystemen

Generierung von Wellenformen

Generieren Sie standardkonforme 5G-NR-Wellenformen. Konfigurieren und generieren Sie individuelle Wellenformen und NR-Testmodelle mit festem Referenzkanal. Mit der Wireless Waveform Generator-App können Sie interaktiv Wellenformen erstellen, HF-Störungen hinzufügen, visualisieren und exportieren.

Simulation auf Verbindungsebene

Simulieren Sie End-to-End-Verbindungen der drahtlosen 5G-NR-Kommunikation. Integrieren Sie Sender-, Kanalmodellierungs- und Empfängeroperationen. Wenden Sie Kanalmodelle für CDL (Cluster Delay Line) und TDL (Tapped Delay Line) an. Analysieren Sie die Verbindungsleistung, indem Sie Metriken für die Blockfehlerrate und den Durchsatz berechnen.

Tests und Messungen

Bewerten Sie die Leistung von 5G-HF-Sendern. Modellieren und testen Sie NR-HF-Empfänger mit Interferenzen. Charakterisieren Sie die Leistung von HF-Verbindungen. Messen Sie Metriken für das Nachbarkanal-Leckverhältnis und EVM (Error Vector Magnitude).

MIMO und Beamforming

Verwenden Sie CSI-Feedback (Kanalzustandsinformationen), um Übertragungsparameter anzupassen, wie Coderaten, Modulation, Ebenenanzahl und MIMO-Vorcodierungsmatrix. Schätzen Sie die Uplink-Kanäle mithilfe von Klang-Referenzsignalen unter Ausnutzung der Kanalreziprozität in einem TDD-Szenario (Time-Division Duplexing) ab. Verwenden Sie ein CSI-Referenzsignal und wählen Sie den optimalen Sendestrahl auf Basis der vom Referenzsignal empfangenen Leistungsmessungen aus.

Funkwetter- und Kanalmodelle

Generieren Sie TDL- und CDL-Kanalmodelle. Konfigurieren Sie das CDL-Kanalmodell mit den Ergebnisses von Ray-Tracing-Analysen. Erkunden Sie Kanalinformationen, einschließlich Antennenelement, Elementmuster, Strahlenanzahl, Winkel, Verzögerungen, Dämpfungen und Clusterpfade. 

Verfahren für die Zellensuche

Führen Sie eine Zellensuche und Auswahlverfahren aus, um anfängliche Systeminformation zu erhalten, darunter Master-Informationsblock und erster Systeminformationsblock. Modellieren Sie den physischen RACH (Random Access Channel). Verwenden Sie Synchronisierungssignalblöcke, um Strahl-Management-Verfahren auszuführen, die aus Beam-Sweeping, Messungen, Bestimmungen, Berichten und Wiederherstellung bestehen.

Simulation auf Systemebene

Simulieren Sie die gemeinsame Nutzung von Frequenz-Zeit-Ressourcen durch mehrere Benutzergeräte in einem 5G-NR-Netz. Bewerten Sie die Leistung von MAC-Scheduling-Strategien (Medium Access Control) im TDD-Modus (Time-Division Duplexing) und im FDD-Modus (Frequency-Division Duplexing).

KI für drahtlose Anwendungen

Wenden Sie KI bei drahtlosen Techniken an, um den 5G-NR-Betrieb zu optimieren. Verwenden Sie ein neuronales Autoencoder-Netz, um Downlink-CSI zu komprimieren. Trainieren Sie einen Reinforcement-Learning-Agenten in einem tiefen Q-Netz (DQN) in der Strahlauswahl. Trainieren Sie ein Convolutional Neural Network in der Kanalabschätzung.

„Wir begannen mit einem Arbeitsbeispiel von MathWorks mit 5G-NR-Zellensuche und Wiederherstellung des Master-Informationsblocks und passten den Entwurf an die Kundenanforderungen an. So gelang es uns, unsere Arbeit einfacher zu gestalten und viel Zeit zu sparen.“

Vinoth Thuruvas, Capgemini