5G 파형 생성기

5G NR 파형을 생성, 손상 추가, 시각화 및 내보내기

R2020a 이후

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설명

5G 파형 생성기 앱을 사용하면 5G NR 파형을 생성하고, 손상을 추가하고, 시각화하고, 내보낼 수 있습니다.

이 앱은 5G NR 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 사용하여 여러 기능을 제공합니다. 이 앱을 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.

NR 업링크 및 다운링크 반송파 파형을 생성합니다.
TS 38.141-1 Section 4.9.2[1]에 정의된 대로, FR1을 위한 NR-TM(NR 테스트 모델)을 생성합니다.
TS 38.141-2 Section 4.9.2[2]에 정의된 대로, FR2를 위한 NR-TM을 생성합니다.
TS 38.101-1 Annex A.3[3]에 정의된 대로, NR 다운링크 FRC(고정 기준 채널) 파형을 생성합니다.
TS 38.104 Annex A[4]에 정의된 대로, NR 업링크 FRC 파형을 생성합니다.
NR 파형을 작업 공간이나 .mat 파일 또는 .bb 파일로 내보냅니다.
NR 파형 생성 파라미터를 실행 가능한 MATLAB^® 스크립트 또는 Simulink^® 블록으로 내보냅니다.
- 앱을 사용하지 않고, 내보낸 스크립트를 명령줄에서 사용하여 파형을 생성합니다.
- 내보낸 블록을 Simulink 모델에서 파형 소스로 사용합니다. 자세한 내용은 Waveform From Wireless Waveform Generator App 항목을 참조하십시오.
스펙트럼 분석기, 채널 보기, OFDM 그리드, RE(리소스 요소) 매핑(다운링크와 업링크만 해당), CCDF(상보 누적 분포 함수) 플롯에서 NR 파형을 시각화합니다. 앱은 즉시 OFDM 그리드 플롯과 채널 보기 플롯을 업데이트하여 현재 파형 구성을 반영합니다. OFDM 그리드는 채널과 신호 전체에서의 충돌도 강조 표시합니다.
AWGN, 위상 오프셋, 주파수 오프셋, DC 오프셋, IQ 불균형, 무기억 3차 비선형성과 같은 RF 손상을 추가하여 NR 파형을 왜곡합니다.
연결된 신호 생성기, 무선 송신기 또는 SDR을 사용하여 송신 가능한 NR 파형을 생성합니다.
- 신호 생성기를 사용하여 파형을 송신하려면 Instrument Control Toolbox 소프트웨어를 사용하고 지원되는 신호 생성기를 컴퓨터에 연결합니다. 자세한 내용은 Transmit Using Lab Signal Generator Instrument 항목을 참조하십시오.
- SDR을 사용하여 파형을 송신하려면 지원되는 SDR(ADALM-Pluto, USRP™, USRP Embedded Series Radio, Xilinx^® Zynq-Based Radio) 중 하나를 컴퓨터에 연결하고 관련 애드온을 설치합니다. 자세한 내용은 Transmit Using SDR 항목을 참조하십시오.
- 무선 기기에서 지원하는 최대 기저대역 샘플 레이트에서 파형을 무선으로 송신하려면 Wireless Testbench™ 소프트웨어를 사용하고 지원되는 무선 기기를 컴퓨터에 연결합니다. 자세한 내용은 Supported Radio Devices (Wireless Testbench) 항목을 참조하십시오. 이 기능을 사용하려면 Wireless Testbench가 필요합니다. 예제는 앱에서 생성된 무선 파형을 무선 송신기를 사용하여 송신하기 항목을 참조하십시오.

NR 파형이 아닌 다른 파형을 생성하고, 손상을 추가하고, 시각화하고, 내보내려면 앱을 다시 구성해야 합니다. 기능의 전체 목록은 무선 파형 생성기 앱을 참조하십시오.

자세한 내용은 Create Waveforms Using Wireless Waveform Generator App 항목을 참조하십시오.

5G 파형 생성기 앱 열기

MATLAB 툴스트립: 앱 탭의 신호 처리 및 통신에서 앱 아이콘을 클릭합니다.

MATLAB 명령 프롬프트: nrWaveformGenerator를 입력합니다. 이 명령은 5G 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 엽니다.

예제

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앱 기반으로 5G 파형 생성

이 예제에서는 5G 파형 생성기 앱을 사용하여 표준 준수 NR 업링크 및 다운링크 반송파 파형, NR-TM(NR 테스트 모델), NR 업링크 및 다운링크 FRC(고정 기준 채널) 파형을 생성하는 방법을 보여줍니다. 또한 앱에서 사용 가능한 파형 내보내기 옵션과 전송 옵션도 다룹니다.

5G 파형 생성기 앱 열기

MATLAB® 툴스트립의 앱 탭에 있는 신호 처리 및 통신에서 5G 파형 생성기 앱 아이콘을 클릭합니다. 이 앱은 5G 파형을 생성하도록 구성된 무선 파형 생성기 앱을 엽니다.

5G NR 파형 선택하기

앱 툴스트립의 파형 유형 섹션에서 생성하려는 파형을 클릭합니다. 다음 파형 중 하나를 선택합니다.

5G Downlink
5G Uplink
5G Test Models
5G Downlink FRC
5G Uplink FRC

5G NR 파형 생성하기

선택한 파형에 따라 앱에 특정 탭이 표시되며, 여기에서 선택한 파형의 파라미터를 설정할 수 있습니다. 앱 툴스트립의 생성 섹션에서, 선택한 파형에 적용 가능한 손상을 추가하고 시각화 툴을 설정할 수 있습니다. 선택한 시각화 툴에서 파형을 시각화하려면 생성을 클릭합니다.

예를 들어, 다음 그림은 디폴트 파라미터를 사용한 5G NR 다운링크 파형의 시각화 결과를 보여줍니다.

생성된 파형을 MATLAB 작업 공간 또는 파일로 내보내기

생성된 파형을 내보내려면 앱 툴스트립의 내보내기 섹션에서 작업 공간으로 내보내기 또는 파일로 내보내기를 선택합니다. 파형을 MATLAB 작업 공간 또는 MAT 파일(.mat)에 구조체로 내보낼 수 있습니다. 파형은 기저대역 파일(.bb)로도 내보낼 수 있습니다.

파형 구성 파라미터를 MATLAB 스크립트로 내보내기

파형 구성 파라미터를 MATLAB 스크립트로 내보내려면 앱 툴스트립의 내보내기 섹션에서 MATLAB 스크립트 내보내기를 선택합니다. 앱을 사용하지 않고, 내보낸 MATLAB 스크립트를 실행하여 파형을 생성할 수 있습니다.

파형 구성 파라미터를 Simulink로 내보내기

파형 구성 파라미터를 Simulink 블록으로 내보내려면 앱 툴스트립의 내보내기 섹션에서 Simulink로 내보내기를 선택합니다. 앱을 사용하지 않고, 내보낸 블록을 사용하여 Simulink 모델에서 파형을 생성할 수 있습니다.

5G NR 파형 송신하기

생성된 파형을 연결된 무선 기기 또는 실험실 테스트 기기를 사용하여 송신하려면 앱 툴스트립에서 송신기 탭을 클릭합니다.

최대 무선 기기 속도에서 무선으로 파형을 송신하려면 Wireless Testbench™를 사용하고 지원되는 무선 기기를 컴퓨터에 연결합니다. 최대 기기 속도를 지원하는 무선 기기 목록은 Supported Radio Devices (Wireless Testbench) 항목을 참조하십시오. 이 기능을 사용하려면 Wireless Testbench가 필요합니다.
SDR을 사용하여 파형을 송신하려면 지원되는 SDR(ADALM-Pluto, USRP™, USR Embedded Series Radio, Xilinx® Zynq-Based Radio) 중 하나를 컴퓨터에 연결하고 관련 애드온을 설치합니다. 자세한 내용은 Transmit Using SDR 항목을 참조하십시오.
실험실 테스트 기기를 사용하여 파형을 송신하려면 rfsiggen (Instrument Control Toolbox) 함수에서 지원되는 기기 중 하나를 컴퓨터에 연결합니다. 자세한 내용은 Quick-Control RF Signal Generator Requirements (Instrument Control Toolbox) 항목을 참조하십시오. 이 기능을 사용하려면 Instrument Control Toolbox가 필요합니다.

앱에서 생성된 무선 파형을 무선 송신기를 사용하여 송신하기

다음 제품이 필요합니다.

이 예제에서는 무선 파형 생성기 앱에서 생성한 파형을 이 앱에서 이용 가능한 NI™ USRP™ N310, USRP N320, USRP N321, USRP X310, USRP X410 무선 송신기를 사용하여 무선으로 송신하는 방법을 보여줍니다(Wireless Testbench™가 필요함). 이 무선 송신기를 사용하면 최대 2GB의 연속 데이터를 무선 기기가 지원하는 최대 기저대역 샘플 레이트에서 무선으로 송신할 수 있습니다.

소개

무선 파형 생성기 앱은 파형을 생성하고, 손상을 추가하고, 시각화하고, 송신할 수 있는 대화형 방식 툴입니다. 앱에서 제공되는 무선 송신기를 사용하면 생성된 파형을 무선으로 반복해서 송신할 수 있습니다. 파형 생성 파라미터와 송신 파라미터를 실행 가능한 MATLAB® 스크립트로 내보낼 수도 있습니다. 이 예제에서는 이러한 무선 송신기를 구성하는 방법을 보여줍니다.

이 예제는 OFDM 파형을 송신하는 방법을 보여주지만 앱으로 생성할 수 있는 모든 파형 유형에 동일한 과정이 적용됩니다.

무선 송신을 위한 설정

앱에서 무선 송신기를 사용하려면 Wireless Testbench Support Package for NI USRP Radios 애드온을 설치하고 앱 외부에서 무선통신을 설정해야 합니다. 자세한 내용은 Connect and Set Up NI USRP Radios (Wireless Testbench) 항목을 참조하십시오.

송신할 파형 생성하기

앱 탭의 신호 처리 및 통신에서 앱 아이콘을 클릭하여 무선 파형 생성기 앱을 엽니다. 또는 MATLAB 명령 프롬프트에서 wirelessWaveformGenerator를 입력합니다.

파형 유형 섹션에서 OFDM을 클릭하여 OFDM 파형을 선택합니다. 앱의 가장 왼쪽 창에서, 선택한 파형에 대한 구성 파라미터를 조정합니다. 그런 다음 앱 툴스트립에서 생성을 클릭하여 구성을 생성합니다.

무선 송신기 구성하기

앱 툴스트립에서 송신기 탭을 선택합니다. 송신기 갤러리에서 무선 송신기를 선택합니다.

앱의 가장 왼쪽 창에서, 무선통신 설정 마법사를 사용하여 저장한 무선통신 설정 구성의 이름을 선택합니다. 자세한 내용은 Connect and Set Up NI USRP Radios (Wireless Testbench) 항목을 참조하십시오.

중심 주파수, 이득, 안테나 구성 파라미터를 설정합니다. 앱이 앞서 생성한 파형을 기반으로 파형 샘플 레이트를 자동으로 설정합니다. 무선 송신기는 무선 기기가 지원하는 최대 기저대역 샘플 레이트까지의 연속된 데이터 송신을 보장하기 위해 온보드 데이터 버퍼링을 사용합니다. 해당 무선통신은 지정된 샘플 레이트를 달성하기 위해 Farrow Rate Converter를 사용합니다. 필요한 경우 샘플 레이트를 설정할 때 다음 목록을 참조하십시오.

USRP N310 - 120,945Hz~76.8MHz 또는 다음 중 하나: 122.88MHz, 125MHz 또는 153.6MHz
USRP N320 - 196,851Hz~125MHz 또는 다음 중 하나: 200MHz, 245.76MHz 또는 250MHz
USRP N321 - 196,851Hz~125MHz 또는 다음 중 하나: 200MHz, 245.76MHz 또는 250MHz
USRP X310 - 181,418Hz~100MHz 또는 다음 중 하나: 184.32MHz 또는 200MHz
USRP X410 - 241,890Hz~125MHz 또는 다음 중 하나: 245.76MHz 또는 250MHz

파형 송신하기

파형을 연속적으로 송신하기 위해 송신하기를 클릭합니다. 연속 송신을 종료하기 위해 송신 중지를 클릭합니다. 파형 생성 파라미터와 송신 파라미터를 실행 가능한 MATLAB 스크립트로 내보내기 위해 MATLAB 스크립트 내보내기를 클릭합니다.

제한 사항

MATLAB Online™에서 5G 파형 생성기는 SDR 기기 또는 테스트 기기를 사용한 신호 송신을 지원하지 않습니다.

참고 문헌

[1] 3GPP TS 38.141-1. “NR; Base Station (BS) conformance testing Part 1: Conducted conformance testing.” 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network.

[2] 3GPP TS 38.141-2. “NR; Base Station (BS) conformance testing Part 2: Radiated conformance testing.” 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network.

[3] 3GPP TS 38.101-1. “NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 1: Range 1 Standalone.” 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network.

[4] 3GPP TS 38.104. “NR; Base Station (BS) radio transmission and reception.” 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network.