主要内容

发布10 PDSCH增强ue特定波束形成

这个例子演示了LTE Toolbox™的Release 10 ue特定的波束形成能力,并展示了如何选择合适的波束形成矩阵来获得更好的性能。

介绍

版本10允许在天线端口7-14上传输多达8层(TS36.213,第7.1.5B节)[1])。在该方案中,传输在一个或多个层上进行,每层都有一个参考信号(端口),并且可以使用任何适当尺寸的波束形成矩阵将波束形成到任意数量的传输天线上;标准中没有对发射天线数目和波束形成矩阵值的选择进行规定。

这个例子展示了使用基于信道状态信息参考信号的预编码矩阵指示器(PMI)反馈时所实现的误差矢量幅度(EVM)改进。一个具有物理下行共享信道(PDSCH)信息的波形被创建并通过一个噪声衰落信道。将所接收的波形解调,使每个接收天线具有所接收的资源网格。然后利用信道估计值对PDSCH进行解码,计算信道的信噪比和奇异值,并选择合适的预编码矩阵。通过计算接收信号的EVM,估计有效信道信噪比。这个过程是在有和没有基于PMI反馈的信道状态信息(CSI)和参考信号(RS)的情况下进行的,以演示对性能的影响。

参考测量通道配置

生成RMC R.5的参考测量通道(RMC)配置结构;修改为只创建一个子帧和5个资源块(RBs),使用8个天线。

Release 10 ue特定的波束形成能力在LTE工具箱中参数化为TxScheme = ' Port7-14 '配合适当的选择层数NLayers.有许多标准定义的rmc使用LTE Toolbox支持的端口7-14传输方案。金宝app例如R.43、R.44、R.45、R.45-1、R.48、R.50和R.51。看到lteRMCDL获取详细信息。波束形成矩阵由PDSCH配置字段表示W;传输天线的数目由天线的列数给出W

rmc =结构;% RMC配置结构rmc。RC =“R.5”% RMC R.5的基本配置rmc。DuplexMode =“TDD”% TDD (User Time Division Duplex)rmc。TotSubframes = 1;%配置单个子帧从RMC R.5中生成基本配置,并修改以设置%端口7-14传输方案所需参数。注意,如果%标准定义rmc使用端口7-14传输方案支持金宝app% lteRMCDL时,这些参数将预先配置。rmc = lteRMCDL (rmc);rmc。NDLRB = 25;% 25资源块rmc。NCellID = 10;细胞同一性10rmc.PDSCH.TxScheme =“Port7-14”%高达8层传输,端口7-14rmc.PDSCH.NLayers = 2;% 2传输层用于波束形成rmc.PDSCH.NSCID = 0;%置乱标识0rmc。CSIRefP = 8;% 8个scsi - rs端口rmc。CSIRSConfig = 0;% css - rs配置rmc。CSIRSPeriod =“上”将css - rs配置为始终“打开”rmc。ZeroPowerCSIRSPeriod =“关闭”配置零电源的CSI-RS“关闭”rmc.PDSCH.PRBSet =(4:8)。';% 5分配的RBsrmc.PDSCH.PMIMode =“宽带”%宽带巡检模式rmc.PDSCH.CSI =“上”% CSI缩放软位允许所有码本条目的码本子集定义rmc.PDSCH.CodebookSubset =“0 x1fffffffffffffffffffffffffff”

通道配置

衰落信道配置了用于3个接收天线的扩展车辆A (EVA)配置文件。

频道=结构;%通道配置结构通道。看到d = 8;%通道种子通道。NRxAnts = 3;% 3接收天线通道。DelayProfile =“爱娃”%延迟概要通道。DopplerFreq = 5.0;%多普勒频率(Hz)通道。MIMOCorrelation =“媒介”% Multi-antenna相关性通道。NTerms = 16;衰落模型中使用的振荡器通道。ModelType =“GMEDS”%瑞利衰落模型类型通道。InitTime = 0.0;%初始时间通道。InitPhase =“随机”%随机初始相位通道。NormalizePathGains =“上”%归一化延迟剖面功率通道。NormalizeTxAnts =“上”对发射天线进行归一化

信道估计配置

当使用特定于ue的RS或CSI-RS来估计信道时,必须使用信道估计器的特殊模式Port7-14传输方案。这种模式为占据相同时频位置的参考符号提供了适当的“扩散”操作。lteDLChannelEstimate通过配置aUserDefined导频平均窗口,大小为1 × 2(在频率和时间方面)。

cec =结构;信道估计配置结构cec。PilotAverage =“UserDefined”%导频符号平均类型cec。FreqWindow = 1;频率窗口大小(特殊模式)cec。TimeWindow = 2;时间窗口大小(特殊模式)cec。InterpType =“立方”% 2D插值类型cec。InterpWindow =“中心”插值窗口类型%cec。InterpWinSize = 1;插值窗口大小%

模拟循环

模拟运行两次,以演示使用基于csi - rs的PMI反馈时的性能增益。产生了两个地块:

  • PDSCH在2层上发射时接收星座,每层在8个发射天线中的1个上

  • 在8个天线上使用波束形成矩阵发射时,PDSCH接收星座W它与通道响应相匹配。这是使用基于csi - rs的PMI反馈进行选择的。

还显示了两个传输的奇异值,并在所有分配的PDSCH资源元素(REs)上平均信道响应。将这些奇异值组合起来,得到信道的有效信噪比。最后,利用发送和接收的PDSCH符号之间的EVM来估计接收符号的信噪比。这些数值结果表明,采用波束形成矩阵可使信噪比提高约2dBW根据基于csi - rs的PMI反馈选择。

%不使用基于csi - rs的PMI反馈进行传输csirsFeedback = 0:1%配置随机数生成器rng (“默认”);使用传输波束形成矩阵W配置PDSCH子结构在循环的第一次迭代中,在一个% 8天线。在第二次迭代中,用两束传输层%与使用基于csi - rs的PMI反馈的渠道响应匹配。的返回到第二次迭代的% PMI在结束时计算%的第一如果~csirsFeedback rmc.PDSCH.W = [1 0 0 0 0 0 0 0 0;...0 0 0 0 1 0 0 0]/√(2);其他的rmc.PDSCH.W = lteCSICodebook (rmc.PDSCH.NLayers,...rmc。CSIRefP, PMI (1) PMI(2)])。”;结束在波束形成矩阵W的情况下,使用PDSCH产生传输8天线平面中的% 1(注意这个RMC的CellRefP = 1)。的%传输网格包含ue特定的参考信号(UE-RS / DMRS)%用于信道估计,CSI-RS参考信号用于PMI选择[~, txGrid, rmcinfo] = lteRMCDLTool(rmc, [1;0;0;1]);通道。SamplingRate = rmcinfo.SamplingRate;% OFDM调制。将另外25个样品添加到末端%波形要覆盖信道预期的延迟范围%建模(实现延迟和信道延迟的组合%传播)[tx波形,ofdmDims] = lteofdmmodulation (rmc, txGrid, 0);txWaveform = [txWaveform;0(25、大小(txWaveform 2)));% #好吧%衰落信道rx波形= lteFadingChannel(channel, tx波形);创建并应用加性高斯白噪声如果~csirsFeedback SNRdB = 27;信噪比= 10 ^ (SNRdB / 20);N = 1 /(√(2.0 * rmc.CSIRefP *双(ofdmDims.Nfft)) *信噪比);v = N*complex(randn(size(rx波形)),randn(size(rx波形))));结束rx波形= rx波形+ v;%执行同步offset = lteDLFrameOffset(rmc, rx波形);rx波形= rx波形(1+偏移:结束,:);%对接收到的数据进行OFDM解调,重建%资源网格rxGrid = lteofdm解调器(rmc, rx波形);使用ue特定的DMRS进行PDSCH接收的信道估计cec。参考=dmr的;[hst, nest] = lteDLChannelEstimate(rmc, rmc.)PDSCH、cec rxGrid);%均衡(回层)和解调PDSCH。%从给定的PDSCH中提取2层对应的REs%跨所有接收天线和信道的子帧估计。rmc, rmc。PDSCH rmc.PDSCH.PRBSet);[pdschRx, pdschHest] = lteExtractResources(ind, rxGrid, hest);[rxBits, rxSymbols] = ltePDSCHDecode(rmc, rmc.)PDSCH,...pdschRx pdschHest,巢);%计算通道奇异值,计算信噪比H =挤压(平均(pdschHest));d =圣言(H);%打印奇异值和有效信道信噪比如果csirsFeedback标签=“8天线传输,基于csi - rs的PMI反馈”其他的标签=8个天线传输,每层1个天线结束流(“% s: \ n \ n”、标签);svdb = sprintf (“% 0.2身上”, 20 * log10 (d));流('通道奇异值:%s\n', svdb);流(有效信道信噪比:%0.2fdB\n...SNRdB + 10 * log10 (rmc.PDSCH.NLayers) + 10 * log10 (sum (d。^ 2)));%从硬位判据中再生PDSCH并解调至估计%符号传播remod = ltePDSCH(rmc, rmc。PDSCH, rxBits {1} > 0);[rxBitsRef, rxSymbolsRef] = ltePDSCHDecode(rmc, rmc。PDSCH remod);%使用EVM测量估计信噪比维生素与= comm.EVM;rxSymbols evmRMS =维生素(rxSymbolsRef {1}, {1});信噪比= 20 * log10 (1 / (evmRMS / 100));流('SNR估计来自接收EVM: %0.2fdB\n\n'信噪比);%现在计算PMI(通过CSI-RS),用于第二次迭代。通道%实现保持不变如果~ csirsFeedback通过CSI-RS进行PMI选择的渠道估计cec。参考=csir的;[hestPMI, nestPMI] = lteDLChannelEstimate(rmc, rmc.)PDSCH,...cec、rxGrid);% PMI选择PMI = ltePMISelect(rmc, rmc.);PDSCH、hestPMI nestPMI);结束%图接收星座图(csirsFeedback + 1);情节(rxSymbols {1},“o”“MarkerEdgeColor”, [0.75 0 0],...“MarkerFaceColor”, [1 0.25 0.25],“MarkerSize”3);轴([-1.25 1.25 -1.25 1.25]);标题(标签);结束
8个天线传输,每层1个天线:信道奇异值:-10.19dB -15.32dB有效信道信噪比:20.98dB从接收机EVM信噪比估计:20.73dB 8个天线传输与基于cs - rs的PMI反馈:信道奇异值:-5.38dB -11.00dB有效信道信噪比:25.68dB从接收机EVM信噪比估计:25.06dB

选定的参考书目

  1. 3GPP TS 36.213《物理层程序》