Développement de la technologie 5G

Pourquoi utiliser MATLAB et Simulink pour la 5G ?

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

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 simulation de bout en bout.

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.

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. 

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.

Comment les clients MathWorks développent-ils ces technologies ?

Qualcomm

« Nous utilisons des modèles MATLAB pour optimiser et valider le front-end RF 5G à chaque phase de développement. »
Sean Lynch, Qualcomm UK Ltd.

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. »
Sami Repo, Nokia

Huawei

« MATLAB et Simulink constituent une plateforme de développement système unifiée et efficace, permettant de réduire l’écart entre l’analogique et le numérique ou le software et le hardware. Elle permet aussi de rapprocher les algorithmes, l’implémentation et la vérification. »

Erni Zhu, Huawei

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

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