Des équipes d’ingénieurs en télécommunications de premier plan utilisent MATLAB et Simulink pour développer les nouvelles technologies 5G, telles que les architectures de couches physiques flexibles, les réseaux d’antennes Massive MIMO et les émetteurs-récepteurs RF fortement intégrés. Ces ingénieurs utilisent MATLAB pour :
- Créer et optimiser des IP pour les produits 5G
- Simuler l’impact des choix de design d’algorithmes, de systèmes RF et d’antennes sur la performance du système
- S’assurer que les designs sont conformes au standard
- Contrôler le comportement des designs avec des prototypes hardware et des tests over-the-air
- Partager les modèles et le code entre équipes de développement
Utilisation de MATLAB pour la conception de systèmes de télécommunications
Comment MATLAB et Simulink accélèrent les activités de développement de la 5G
Simulation de la chaîne complète
Développez et optimisez votre design de la couche physique 5G à l’aide de modèles conformes au standard. Évaluez l’impact des choix de design d’algorithmes et de réseaux, des imperfections RF et des canaux de propagation sub-6 GHz et mmWave.
Figure 1. Évaluez l'impact des designs d'algorithmes 5G sur les performances à l'aide de la simulation en liaison montante ou descendante de bout en bout.
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- Simulation de liaisons de couche physique 5G - Exemple
- Modèle de transmission sur canal MIMO - Exemple
- Nouveau codage polaire radio 5G - Exemple
- Procédures de synchronisation NR - Exemple
- Simulation de débit en liaison montante 5G NR - Exemple
Produits associés
Génération et test de formes d’onde conformes au standard 5G
Générez des formes d’ondes conformes au standard 5G et automatisez des tests de simulations et de transmissions over-the-air. Utilisez des instruments RF et du matériel SDR (software-defined radio) pour émettre des formes d’onde 5G et capturer des signaux RF en temps réel. Analysez et visualisez les résultats de la simulation, de laboratoire et de tests in situ.
Figure 2. Visualisation temps-fréquence d’une forme d’onde conforme au standard 5G en liaison descendante.
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Conception de systèmes RF mmWave et Massive MIMO
Toute opération 5G à des fréquences mmWave nécessite de nouvelles architectures radio hybrides pour surmonter les défis imposés par un affaiblissement de propagation et des imperfections de canal plus élevés. Utilisez MATLAB et Simulink pour modéliser et simuler conjointement les sous-systèmes numériques, RF et d’antenne, tels que les amplificateurs de puissance à bande large, les réseaux d’antennes Massive MIMO et les algorithmes adaptatifs. La simulation multidomaines permet d’effectuer des analyses plus approfondies en vue de valider le design avant les phases de test en laboratoire ou les essais in situ. Les ingénieurs travaillant sur chaque composant peuvent partager les modèles et collaborer plus facilement à l’aide d’un seul outil.
Figure 3 : Modèle de faisceau pour un réseau d’antennes Massive MIMO.
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L’approche Model-Based Design pour le prototypage et la vérification
L’utilisation du Model-Based Design avec MATLAB et Simulink permet de faire appel à la modélisation système et à des processus de développement qui accélèrent l’implémentation hardware et software des systèmes 5G. Vous pouvez modifier le design à haut niveau et générer automatiquement le code et les bancs d’essai.
Le Model-Based Design vous permet de tester différents algorithmes et architectures, d’ajuster les paramètres de façon itérative, de prévoir les performances hardware et d’automatiser le prototypage sur des cartes SDR et autres cartes FPGA ou SoC.
Figure 4. Utilisation du Model-Based Design pour le développement de systèmes 5G avec MATLAB et Simulink.
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- Application de référence HDL 5G NR pour la recherche de cellules et la récupération du MIB (7:15)
- Comment générer une forme d'onde 5G pour la vérification SystemVerilog avec 5G Toolbox (5:45)
- Déployer des systèmes de télécommunications 5G NR sur des FPGA : un worklow complet avec MATLAB et Simulink - livre blanc
- Évolution du design de l'infrastructure des systèmes de télécommunications : de la 3G à la 5G et au-delà - livre blanc
Comment les clients MathWorks développent-ils ces technologies ?
Qualcomm
Sean Lynch, Qualcomm UK Ltd.
« Nous utilisons des modèles MATLAB pour optimiser et valider le front-end RF 5G à chaque phase de développement. »
Nokia
Sami Repo, Nokia
« MathWorks a permis à Nokia d'établir une approche Model-Based Design, qui offre flexibilité et visibilité, et permet de réagir tout au long du processus de conception du DFE 5G en offrant une meilleure compréhension des options, une exécution plus rapide et une qualité améliorée. »
Convida Wireless
« MATLAB a grandement facilité le prototypage de nos fonctionnalités 5G : nous avons pu partir de fonctions émetteur validées, y apporter nos propres améliorations et produire rapidement un prototype à utiliser en simulation. »
Allan Yingming Tsai, Convida Wireless
Lekha Wireless
« Avec MATLAB et 5G Toolbox, nous pouvons effectuer une vérification fonctionnelle unitaire et une validation des performances de nos chaînes de signaux bien avant les tests RF. Lorsque les ingénieurs transmettent leurs travaux pour l'intégration, nous savons que les modules sont entièrement qualifiés avant d'effectuer les tests de bout en bout. »
Gurucharan Acharya, Lekha Wireless Solutions
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