طراحی لایه PHY مبتنی بر 3GPP از سطح پایه تا پیشرفته برای 5G

آنچه یاد خواهید گرفت:

• تاریخچه تکامل شبکه‌ها (1G ،2G ،3G ،4G و 5G)
• فرآیند استانداردسازی 5G
• مدولاسیون و کدگذاری تطبیقی
• Numerology در 5G
• ساختار فریم در 5G
• HARQ
• OFDM
• پشته پروتکل 5G
• محاسبه اندازه بلوک انتقال
• PDSCH: کانال اشتراکی فیزیکی لینک پایین‌رو (بلوک انتقال، قطعه‌بندی، CRC ،LDPC، تطبیق نرخ، اینترلیور، الحاق، Scrambler، مدولاسیون)
• مبانی کدگذاری قطبی و LDPC
• PDCCH: کانال کنترلی فیزیکی لینک بالارو (الحاق CRC، کدگذاری کانال، تطبیق نرخ، Scrambler، مدولاسیون)
• PUCCH: کانال کنترلی فیزیکی لینک بالارو (قطعه‌بندی، CRC، کدگذاری قطبی، SBI، تطبیق نرخ، اینترلیور کانال، الحاق، Scrambler، مدولاسیون)
• اطلاعات کنترلی لینک پایین‌رو و قالب‌های آن
• CORESET: مجموعه منابع کنترلی
• SVD: تجزیه مقدار منفرد، مفهوم درگاه‌های آنتن و تعداد لایه‌ها
• MIMO: چند ورودی و چند خروجی، مفهوم لایه‌ها و درگاه‌های آنتن
• DMRS: سیگنال مرجع دمدولاسیون
• SRS: سیگنال مرجع سنجش
• CSI-RS: سیگنال مرجع اطلاعات وضعیت کانال

پیش نیازهای دوره

• دانش مبانی ارتباطات دیجیتال. تمامی مباحث پیشرفته از ابتدا پوشش داده می‌شوند. اگرچه ضروری نیست، داشتن تحصیلات یا تجربه کاری مرتبط می‌تواند به درک بهتر مفاهیم دشوار کمک کند.

توضیحات دوره

در این دوره جامع، به بررسی عمیق معماری و پیاده‌سازی لایه فیزیکی (PHY) نسل پنجم (5G) بپردازید. این دوره که برای دانشجویان، مهندسان و متخصصان حوزه ارتباطات بی‌سیم ایده‌آل است، درکی کامل از مجموعه فناوری 5G، از تکامل شبکه‌های موبایل گرفته تا تکنیک‌های پیشرفته در پردازش کانال، مدولاسیون، کدگذاری و طراحی سیستم، ارائه می‌دهد. شما مفاهیم کلیدی مانند معماری شبکه 5G، ظرفیت کانال، طرح‌های مدولاسیون، کانال‌های کنترلی، MIMO و موارد دیگر را با پشتوانه مثال‌های دنیای واقعی و تمرین عملی بر اساس استانداردهای 3GPP بررسی خواهید کرد.

به لایه فیزیکی 5G مسلط شوید - استانداردها را همچون یک حرفه‌ای بخوانید!

سرفصل‌های دوره:

جلسه 1: مقدمه‌ای بر شبکه‌های موبایل و 5G

• تکامل شبکه‌های موبایل در گذر سال‌ها
• فرآیند استانداردسازی انتها-به-انتها
• معماری شبکه 5G و معرفی فناوری 5G

جلسه 2: ظرفیت کانال و تکنیک‌های مدولاسیون

• درک ظرفیت کانال‌های سیمی و بی‌سیم
• استراتژی های مدولاسیون و کدگذاری تطبیقی
• دستیابی به ظرفیت شانون در سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم

جلسه 3: پروتکل‌های ARQ/HARQ و افزونگی

• مقدمه‌ای بر پروتکل‌های ARQ/HARQ
• بررسی ترکیب چیس و افزونگی افزایشی
• مقایسه این دو رویکرد در تصحیح خطا

جلسه 4: مبانی OFDM

• استفاده از حامل پهن‌باند در مقابل باریک‌باند
• مروری بر اصول OFDM (تقسیم فرکانسی متعامد چندگانه)
• دسترسی چندکاربره از طریق OFDM و طراحی فرستنده/گیرنده

جلسه 5: مفاهیم پیشرفته OFDM

• نویز فاز در سیستم‌های OFDM
• معماری کامل سیستم OFDM همراه با یک مثال عملی
• معرفی Numerology در 5G و نقش آن در طراحی سیستم

جلسه 6: ساختار حوزه زمان 5G و شبکه منابع

• ساختار حوزه زمان 5G: تعاریف فریم و شکاف زمانی
• درک جای‌گذاری شبکه منابع و فاصله زیرحامل فرکانسی

جلسه 7: پشته پروتکل 5G و زنجیره لایه PHY

• مروری بر پشته پروتکل 5G و مشخصات 3GPP
• معرفی زنجیره لایه PHY
• تولید، اعتبارسنجی و محاسبه CRC مطابق استانداردهای 3GPP

جلسه 8: قطعه‌بندی بلوک انتقال و انکودینگ LDPC

• دلایل قطعه‌بندی بلوک انتقال در 5G
• انکودینگ LDPC از ابتدا و انتخاب گراف پایه
• طراحی LDPC encoder مطابق استانداردهای 3GPP

جلسه 9: تطبیق نرخ در 5G

• درک مفهوم تطبیق نرخ از پایه
• نسخه‌های افزونگی در تطبیق نرخ
• پیاده‌سازی عملی تطبیق نرخ در سیستم‌های 5G

جلسه 10: اینترلیور و الحاق بلوک کد

• نقش اینترلیور در سیستم‌های 5G
• چگونگی انجام اینترلیور در عمل
• توضیح تکنیک‌های الحاق بلوک کد

جلسه 11: Scrambling و مدولاسیون

• تکنیک‌های Scrambling: چرایی و چگونگی استفاده از آن‌ها
• تکنیک‌های مدولاسیون مطابق استانداردهای 3GPP

جلسه 12: زنجیره PDSCH

• درک کامل زنجیره PDSCH، از محاسبه CRC تا مدولاسیون
• مرور گام‌به‌گام نقش هر بلوک در ارسال نمادهای داده

جلسه 13: تولید دنباله PN و محاسبه اندازه بلوک انتقال

• چگونگی تولید گام‌به‌گام دنباله PN مطابق استانداردهای 3GPP
• محاسبه اندازه بلوک انتقال، به همراه نمایش با نمودارهای گردشی

جلسه 14: بازیابی داده PDSCH

• پردازش معکوس: رمزگشایی و استخراج بیت‌ها
• درک چگونگی عملکرد بازیابی نرخ، descrambling و دی‌اینترلیوینگ در عمل

جلسه 15: پردازش کانال کنترلی در 5G

• مروری بر قالب‌های کانال کنترلی و DCI (اطلاعات کنترلی لینک پایین‌رو)

• تخصیص منابع در حوزه زمان و فرکانس برای لینک بالارو و پایین‌رو

جلسه 16: پردازش لایه PHY برای DCI

• پردازش DCI از طریق بلوک‌های لایه PHY، بر اساس استانداردهای 3GPP

• تفاوت‌های بین پردازش اطلاعات داده و کنترلی

• معرفی CORESET و نقش آن در پردازش DCI

جلسه 17: کدگذاری قطبی و اینترلیور CRC

• توضیح دقیق تکنیک‌های کدگذاری قطبی و اینترلیور CRC
• تعمیم تئوری به استانداردهای 3GPP و کاربرد در دنیای واقعی

جلسه 18: اینترلیور زیربلوک و تطبیق نرخ برای اطلاعات کنترلی

• بررسی عمیق اینترلیور زیربلوک مطابق استانداردها
• مثال‌های عملی از تطبیق نرخ برای اطلاعات کنترلی

جلسه 19: زنجیره کامل PDCCH

• اتصال تمامی بلوک‌ها برای تشکیل یک زنجیره کامل PDCCH
• معرفی ساختار، طراحی و اصطلاحات CORESET

جلسه 20: طراحی پیشرفته CORESET و رمزگشایی کور

• طراحی دقیق CORESET و نقش آن در شبکه‌های 5G
• درک فضاهای جستجو و چگونگی عملکرد رمزگشایی کور در ورود به شبکه

جلسه 21: کانال PUCCH و قالب‌های آن

• درک قالب‌های مختلف PUCCH (کانال کنترلی فیزیکی لینک بالارو)
• توضیح تصویری اینترلیور و نگاشت کانال PUCCH در طول یک شکاف زمانی

جلسه 22: طراحی سیستم MIMO

• مقدمه‌ای بر مفاهیم MIMO (چند ورودی، چند خروجی)
• تأثیر آنتن‌ها در فرستنده و گیرنده بر ظرفیت سیستم
• SVD (تجزیه مقدار منفرد) و کاربرد آن در پردازش داده MIMO

جلسه 23: سیگنال‌های مرجع در 5G

• انواع سیگنال‌های مرجع در 5G و نقش آن‌ها در پردازش سیگنال
• مفاهیم نگاشت لایه، درگاه‌های آنتن و شبکه منابع مجازی

جلسه 24: سیگنال‌های راهنما و پیش‌کدگذاری چندلایه

• پردازش سیگنال‌های راهنما در 5G
• پیش‌کدگذاری مبتنی بر TDD برای SRS ،CSI-RS و DMRS
• توضیح تکنیک‌های پیش‌کدگذاری چندلایه

جلسه 25: DMRS و اهمیت آن

• مروری بر DMRS (سیگنال مرجع دمدولاسیون)
• کاربرد DMRS نوع A: قالب‌های تک‌نماد و دونماد
• چه زمانی و چرا از DMRS اضافی استفاده می‌شود؟

جلسه 26: DMRS نوع B و نگاشت OCC

• توضیح دقیق DMRS نوع B و نگاشت آن بر روی شبکه‌های منابع
• درک OCC (کد پوششی متعامد) در حوزه فرکانس و زمان

جلسه 27: طراحی SRS و جهش فرکانسی

• مروری بر طراحی و پارامترهای SRS (سیگنال مرجع سنجش)
• جهش فرکانسی و تکرار در SRS، همراه با مثال‌های عملی توضیح داده شده است.

جلسه 28: پیکربندی و نگاشت SRS

• نمایش تصویری دقیق از نگاشت SRS بر روی شبکه منابع
• در نظر گرفتن جهش فرکانسی و تکرار در پیکربندی SRS

جلسه 29: پیکربندی و طراحی CSI-RS

• طراحی CSI-RS (سیگنال مرجع اطلاعات وضعیت کانال) برای سیستم‌های چنددرگاهه
• توضیح ساختار حوزه زمان و فرکانس CSI-RS

جلسه 30: مرور سریع و جمع‌بندی نهایی

• مروری سریع بر تمامی مباحث مطالعه‌شده، برای اطمینان از درک کامل مفاهیم لایه فیزیکی 5G

تا پایان این دوره، شما به فناوری‌های لایه فیزیکی 5G مسلط خواهید شد و برای ورود به حرفه‌ای در حوزه مخابرات پیشرفته آماده می‌گردید.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• دانشجویانی با دانش پایه ارتباطات دیجیتال که به دنبال گسترش درک خود از 5G هستند.
• دانشجویان در شرف فارغ‌التحصیلی که قصد دارند حرفه‌ای در صنعت 4G/5G/6G آغاز کنند.
• تازه‌کارانی که مشتاق تغییر به نقش‌های اصلی 4G/5G/6G و تسریع رشد شغلی خود هستند.
• مهندسان بهینه‌سازی شبکه رادیویی در حوزه 4G/5G که مایل به ارتقای دانش فنی خود هستند.
• مهندسان لایه فیزیکی در حوزه 4G/5G که به دنبال ایجاد درکی قوی و عمیق هستند.
• مهندسان مشتاقی که می‌خواهند مبانی خود را تقویت کرده و مهارت‌های عملی در جدیدترین فناوری‌های بی‌سیم کسب کنند.
• مهندسان 3G/4G/5G که در حال حاضر در نقش‌های تست فعالیت می‌کنند و آرزوی گذار به حوزه توسعه را دارند.
• هر کسی که به بررسی در دنیای 5G و کاربردهای آن در سناریوهای دنیای واقعی علاقه‌مند است.