关于用于新型 3GPP 无线电技术开发的 5G 库的性能分析和介绍

MathWorks 推出用于支持无线设计开发的 5G 库，为即将于 2018 年 3 月发布的初版 3GPP 5G 标准规范做好准备。该5G库提供功能和链路级参考设计，可帮助无线工程师探索 3GPP 新型无线电技术的行为和性能。借助 5G 库，无线工程师可以进行仿真，评估 5G 技术，及其对整个 5G 系统设计的影响。

5G 标准将引入先进技术，以推动移动宽带、机器对机器通信和车联网等应用的快速创新。5G 库有助于无线系统工程师在标准定稿之前探索和应用5G新技术。通过采用该库中可靠的 5G MATLAB 算法和 38.901 信道模型，工程师可以快速评估新的波形和编码方案的性能特性，并开发接收算法。

“在 MATLAB 中运行仿真的能力使我们能够更好地融入 5G 工作组，因为我们的很多合作公司也在使用 MATLAB 进行系统仿真和数据分析”，Convida Wireless 链路级仿真负责人 Lakshmi Iyer 说道。“为与另外一名成员就标准贡献展开有效的讨论，我们需要将我们的假设和结果进行比较，而且大部分的讨论都以仿真为基础。使用 5G 库进行 MATLAB 仿真有助于推动这种对话。”

无线工程师使用“5G库“探索3GPP新型无线电技术的行为和性能。

MathWorks 高级策略师 Ken Karnofsky 表示：“开发5G新标准产品的无线工程师面临着巨大的变化以及高度的复杂性。5G 库借助可靠、可定制、高度文档化的软件降低了 5G 新技术的学习曲线，因此工程师们可以创建和验证符合 5G 规范和性能目标的设计。

新 5G 库是 LTE 系统工具箱可免费下载的的扩展组件，可以提供：

信道模型，包括 3GPP TR 38.901 中规定的抽头延迟线（TDL）和簇延迟线（CDL）信道模型；

新的无线电波形，用以提高频谱效率，包括滤波 OFDM（F-OFDM）、窗式OFDM（W-OFDM）和循环前缀 OFDM（CP-OFDM）；

新的编码方案，如传输数据的 LDPC 码和控制信息的 Polar 性码，用于纠错和提高数据速率；

链路级仿真参考设计，可测量链路吞吐量。

5G 库为 5G 技术开发补充了一系列 MATLAB 和 Simulink 功能，其中包括：

模拟大规模 MIMO 天线阵列和设计混合波束成形架构；

对射频系统架构、功率放大器和数字补偿进行建模，以实现毫米波频率下的更高数据速率；

自动化 FPGA 实现，用于快速开发 5G 硬件测试平台。