5G Fundamentals with MATLAB

1일차

5G를 사용하는 이유와 요구사항

학습목표: 5G 표준에 대한 소개 내용과 LTE 표준과의 차이점을 알아봅니다. 5G의 일반 활용 사례와 요구사항을 이해합니다.

• 5G 활용 사례 
• 5G 요구사항 
• 5G 배포 시나리오

OFDM 이론 검토

학습목표: OFDM 변조, 주기적 전치 부호 삽입 및 윈도우 적용의 기본을 이해합니다.

• 다중 반송파와 단일 반송파 
• OFDM 소개 
• IFFT를 사용하여 OFDM 기호 생성 
• 주기적 전치 부호(보호 구간) 
• 대역 외 방출 축소를 위한 윈도우 적용 
• OFDM의 장점과 단점 
• SC-FDMA 검토

5G NR 파형

학습목표: 5G 파형의 리소스 그리드와 프레임 구조 및 뉴머롤로지에 대해 알아봅니다. 

• Wireless Waveform Generator 앱
• 5G 파형 
• 5G 프레임 구조: 반송파와 대역폭 부분 
• 5G 뉴머롤로지: 부반송파 간격

5G MIMO 배경

학습목표: 빔 형성, 공간 다중화 등 여러 MIMO 기법을 이해합니다. 일반 MIMO 문제에 대한 솔루션으로서의 특이값 분해에 대해 배웁니다.

• 스펙트럼 효율 및 용량 
• 빔 형성 
• 공간 다중화 
• 특이값 분해 
• 등화, 사전왜곡, 프리코딩 및 결합

5G NR 데이터 채널

학습목표: 다운링크 및 업링크 전송과 물리적 데이터 채널의 기본 처리 요소에 대해 이해합니다. 할당, 매핑 유형 및 변환 프리코딩에 대해 알아봅니다.

• DL-SCH 및 PDSCH 처리 체인 
• PDSCH 할당 및 매핑 유형 
• UL-SCH 및 PUSCH 처리 체인 
• 변환 프리코딩 및 PUSCH 매핑 유형

2일차

5G NR 제어 채널

학습목표: DCI 및 UCI 형식, PDCCH 및 PUCCH 처리 체인, CORESET, 탐색 영역, 스케줄링 요청 등 다운링크 및 업링크 제어 채널의 구조와 특성을 이해합니다. 

• DCI 형식 및 PDCCH 처리 체인 
• 리소스 요소 그룹과 제어 채널 요소 
• CORESET 구조 및 특성 
• PDCCH와 CORESET 간의 매핑 및 탐색 영역 
• UCI 형식 및 PUCCH 처리 체인 
• UCI 사용법 및 스케줄링 요청

5G NR 물리 신호

학습목표: DM-RS, CSI-RS, SRS 등 주요 5G NR 물리 신호에 대해 알아봅니다. DM-RS 사용법과 사용 가능한 매핑 유형을 파악합니다. CSI-RS 및 SRS를 사용한 채널 사운딩을 살펴봅니다.

• DM-RS 사용법 및 매핑 유형 
• 채널 사운딩 신호: CSI-RS 및 SRS 
• PRS 및 위치 지정 지원

5G NR 초기 획득 절차

학습목표: 5G NR 동기화 신호 생성, BCH 및 PBCH 처리 체인, SS 블록 패턴을 이해합니다. 셀 탐색, 빔 스위핑을 포함하는 PBCH 디코딩, RACH 등으로 구성된 초기 획득 절차에 대해 알아봅니다.

• 동기화 신호: PSS 및 SSS 
• BCH 및 PBCH 처리 체인 
• 브로드캐스트 채널 및 마스터 정보 블록 
• SS 블록 패턴 및 버스트 
• 셀 탐색: PSS 및 SSS 탐색 
• 빔 스위핑을 포함하는 PBCH 디코딩 
• RACH

5G Toolbox를 사용한 5G NR 파형 생성 및 시스템 시뮬레이션

학습목표: 5G Toolbox 사용과 관련된 모범 사례와 워크플로를 알아봅니다. 5G 파형을 생성하고, 공간 신호 모델을 설정하고, 채널을 통해 신호를 전송하는 방법을 이해합니다. 수신기 구현 문제와 종단간(end-to-end) 성능 메트릭에 대해 살펴봅니다. 다양한 응용 프로그램별 워크플로에 대한 소개 내용을 알아봅니다.

• 5G Toolbox 개요 
• 대화형 및 프로그래밍 5G 파형 생성 
• 클러스터 지연선과 탭 지연선 무선 채널 모델의 구성 
• 잡음이 있는 채널을 통한 신호 전송 
• 동기화 및 채널 추정을 포함한 수신기 구현 
• 종단간(end-to-end) 시스템 성능 메트릭 
• 응용 프로그램별 워크플로 개요