Desarrollo de las tecnologías inalámbricas 5G
Los equipos líderes de ingeniería inalámbrica utilizan MATLAB® y Simulink® para desarrollar las nuevas tecnologías de acceso por radio 5G, incluidas arquitecturas de capa física flexibles, arrays de antenas MIMO masivos y transceptores de RF altamente integrados. Utilizan MATLAB para:
- Crear y optimizar el protocolo IP para los productos 5G
- Simular el impacto que tienen las elecciones de diseño de algoritmos, RF y antenas sobre el rendimiento de los sistemas
- Garantizar que los diseños son conformes a estándares
- Comprobar el comportamiento de los diseños con prototipos de hardware y pruebas “por el aire”
- Compartir modelos y código entre los equipos de desarrollo
Uso de MATLAB para diseño de comunicaciones inalámbricas
Cómo MATLAB y Simulink aceleran las tareas de desarrollo de tecnologías 5G
Simulación de enlaces de extremo a extremo
Desarrolle y optimice su diseño de capa física 5G mediante modelos conformes a estándares. Evalúe el impacto de las elecciones de diseño de algoritmos y arrays, deficiencias de RF y canales de propagación por debajo de 6 GHz y de mmWave.
Figura 1. Evalúe el impacto sobre el rendimiento del diseño de algoritmos 5G mediante la simulación de extremo a extremo del enlace ascendente o descendente.
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Generación de formas de onda conformes al estándar 5G y realización de pruebas
Genere formas de onda conformes al estándar 5G y automatice la realización de pruebas de simulaciones y transmisiones “por el aire”. Utilice instrumentos de RF y hardware de radio definido por software para transmitir formas de onda 5G y capturar señales de RF en vivo. Analice y visualice los resultados de las pruebas de simulación, laboratorio y campo.
Figura 2. Visualización de tiempo-frecuencia de una forma de onda de enlace descendente conforme al estándar 5G.
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Ingeniería de sistemas de RF para mmWave y MIMO masivo
El funcionamiento de la tecnología 5G a frecuencias de mmWave requiere nuevas arquitecturas de radio híbridas para superar las abundantes pérdidas de propagación y deficiencias de los canales. Utilice MATLAB y Simulink para modelar y simular conjuntamente los subsistemas digital, de RF y de antena, incluidos amplificadores de potencia de banda ancha, arrays de antenas MIMO masivos y algoritmos adaptativos. La simulación multidominio permite una validación de diseños más exhaustiva antes de la realización de pruebas en el laboratorio de hardware o pruebas de campo. Los ingenieros de componentes pueden compartir modelos y colaborar con más facilidad por medio de una sola herramienta.
Figura 3. Patrón de haces para un array de antenas MIMO masivo.
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- Modelado de amplificadores de potencia y diseño de DPD con MATLAB (3:15) - Video
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Diseño basado en modelos para creación de prototipos y verificación
Utilizar el diseño basado en modelos con MATLAB y Simulink permite que el modelado de sistemas y los flujos de trabajo de desarrollo aceleren la implementación de hardware y software 5G. Puede realizar cambios de diseño en un nivel elevado y generar automáticamente código y bancos de pruebas.
El diseño basado en modelos le permite experimentar con distintas arquitecturas y algoritmos, ajustar iterativamente los parámetros, predecir el rendimiento del hardware y automatizar la creación de prototipos en equipos SDR y otros hardware FPGA o SoC.
Figura 4. Diseño basado en modelos para desarrollo de sistemas 5G con MATLAB and Simulink.
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- Búsqueda de celdas de 5G NR HDL y aplicación de referencia de recuperación de MIB (7:15)
- Cómo generar una forma de onda 5G para la verificación de SystemVerilog mediante 5G Toolbox (5:45)
- Despliegue de comunicaciones inalámbricas 5G NR en FPGA: un flujo de trabajo completo de MATLAB y Simulink - White Paper
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¿Cómo están desarrollando estas tecnologías los clientes de MathWorks?
Qualcomm
“Utilizamos modelos de MATLAB para optimizar y verificar el extremo de RF para 5G en todas las fases del desarrollo.”
Sean Lynch, Qualcomm UK Ltd.
Nokia
“Trabajar con MathWorks ha permitido a Nokia establecer el diseño basado en modelos, lo cual aporta flexibilidad, visibilidad y capacidad de reacción en todo el flujo de diseño de DFE 5G al permitir una mayor comprensión de las opciones, una ejecución más rápida y mejoras de calidad.”
Sami Repo, Nokia
Huawei
“MATLAB y Simulink proporcionan una plataforma de desarrollo de sistemas unificada y eficaz que actúa de puente entre lo analógico y lo digital, entre el software y el hardware y entre el algoritmo, la implementación y la verificación."
Erni Zhu, Huawei
Convida Wireless
“MATLAB nos permitió crear fácilmente prototipos de las características 5G porque pudimos comenzar con funciones de transmisor validadas, personalizarlas con nuestras propias mejoras y crear rápidamente un prototipo para simulación."
Allan Yingming Tsai, Convida Wireless
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Más información sobre el desarrollo de tecnologías 5G
- ¿Qué es 5G Toolbox? (2:46)
- ¿Qué es LTE Toolbox? (2:28)
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- Spatial Multiplexing y conformación del haz híbrida para comunicaciones inalámbricas 5G (28:35)
- Modelado de amplificadores de potencia de RF y aumento de la linealidad de transmisores inalámbricos con DPD mediante MATLAB (25:11)
