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单元重选的参考信号测量(RSRP, RSSI, RSRQ)

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在LTE系统中，终端必须检测和监视多个小区的存在，并执行小区重选，以确保它“驻扎”在最合适的小区上。“驻扎”在特定单元上的UE将监视该单元的系统信息和分页，但它必须继续监视其他单元的质量和强度，以确定是否需要重新选择单元。

在本例中，TS 36.133附录A.4.2.2.1所述的单元重选测试环境[1配置为]。然后执行单元搜索以确定检测到的单元。参考信号(RS)测量:

  • 参考信号接收功率(RSRP)

  • 接收信号强度指示器(RSSI)

  • 参考信号接收质量(RSRQ)

最后用RSRP作为细胞重选择的标准。

简介

TS 36.133附录A.4.2.2.1中的试验目的[1]是验证TDD到TDD频内单元重选是否满足要求。测试环境由单个TDD载体、单个UE和两个Cell (Cell 1和Cell 2)组成，如下图所示:

测试然后定义三个连续的时间段T1…T3，在此期间Cell 1和Cell 2具有不同的功率电平。在每个时间段中，UE必须基于TS 36.304节5.2中定义的单元重选标准选择正确的单元。2］．这些标准包括测量的RSRP和RSRQ，最低要求的RSRP和RSRQ水平，以及各种抵消。在本例中，使用了一个简化的重选择过程，其中选择RSRP最高的单元格。

每个cell的功率水平和UE在每个时间段的预期行为如下:

在T1时间段内，只有Cell 1处于活动状态，Cell 2处于关机状态。UE应该选择Cell 1:

T2时间段，Cell 2上电，Cell 1功率下降。UE应该选择Cell 2:

在T3时间段，Cell 2的功率下降，Cell 1的功率增加。UE应该选择Cell 1:

本例将显示如何使用LTE工具箱™来配置TS 36.133附录A.4.2.2.1 [1]，进行细胞搜索，检测存在的细胞，最后进行RSRP测量，进行细胞重选。

信号电源设置

每个时间段内两个单元的信号功率(以dB为单位)根据TS 36.133表A.4.2.2.1-2 [1］．信号功率是矢量，其中每个元素给出测试的三个时间段中的每个时间段的信号功率。

SINRdB1 = [16 13 16];单元格1的% Es/NocSINRdB2 = [-Inf 16 13];单元格2的% Es/Noc

噪音功率设置

噪音功率(dBm)是根据TS 36.133表A.4.2.2.1-2 [1］．然后计算线性噪声功率，并将用于配置测试中添加的AWGN。

NocdBm = -98;% dBm/15kHz平均功率谱密度NocdBW = NocdBm-30;% Noc在dBW/15kHzNoc = 10^(NocdBW/10);%线性Noc

Cell 1配置

这个函数lteRMCDL，它创建了一个参考测量通道(RMC)配置，用于为Cell 1创建一个完整的eNodeB配置。所使用的RMC为RMC R.7，其所需带宽为10MHz，如TS 36.133表A.4.2.2.1-1 [1］．TDD上行-下行链路配置和测试的特殊子帧配置也在该表中指定。启用了正交信道噪声生成(OCNG)，并设置了任意选择的单元标识。

cell1 = lteRMCDL(“R.7”，“TDD”）;cell1。TDDConfig = 1;cell1。SSC = 6;cell1。OCNGPDCCHEnable =“上”；cell1。OCNGPDSCHEnable =“上”；cell1。NCellID = 101;

Cell 2配置

单元格2的配置与单元格1相同，只是使用了不同的单元格标识。

Cell2 = cell1;cell2。NCellID = 313;

单元格搜索配置

一个结构searchalg的操作，该操作将用于配置lteCellSearch用于检测单元格的函数。当检测多个细胞时，该函数根据用于检测PSS和SSS的相关性峰值大小对细胞进行排序，而不是RSRP。因此MaxCellCount，要检测的单元格数设置为3.因为在RSRP方面最强的两个细胞(预计是细胞1和细胞2)不一定是检测到的最强的两个细胞lteCellSearch函数。设置SSS检测方式为“PostFFT”，其中SSS检测在频域执行，OFDM解调使用来自PSS检测的时间估计同步。

searchalg。MaxCellCount = 3;searchalg。SSSDetection =“PostFFT”；

测试时间段的模拟循环

模拟在三个时间段T1中循环运行…测试中定义的T3。每个时间段的处理步骤如下:

  • Cell 1在该时间段内以指定的功率电平发送

  • 单元2以指定的功率电平在一段时间内传输，单元之间的定时偏移在TS 36.133中指定。表A.4.2.2.1-1 [1]被应用

  • 在测试的指定功率水平上创建AWGN波形，并将Cell 1、Cell 2和AWGN波形添加在一起，以在UE上对接收到的波形进行建模

  • 对接收到的波形执行单元搜索

  • 对于每个检测到的单元，接收到的波形是同步的，OFDM解调和RSRP测量(使用函数hRSMeasurements)，并按RSRP递减顺序列出所检测到的细胞身份

  • 选定的单元格(单元格1或单元格2)是通过选择具有最高测量RSRP的单元格标识来确定的

在MATLAB®命令窗口中记录了每个时间段的一些值:

  • 对于Cell 1和Cell 2: Cell identity, SINR ($ {E}新元\ scriptstyle \的帽子/$ \ scriptstyle{物联网}$)，信噪比($ {E}新元\ scriptstyle \的帽子/$ \ scriptstyle {Noc} $)和理想RSRP(由发射波形测量)

  • 对于接收器上检测到的每个单元:单元标识和测量的RSRP(从接收到的波形测量)

  • 选定的单元格(及其单元格标识)

注意，许多其他物理层参数，如循环前缀长度和双工模式，假定是已知的，并假定对于每个eNodeB是相等的。看到Cell搜索，MIB和SIB1恢复有关检测这些参数的更多信息的示例。

nTimePeriods = 3;txRSRPs = -inf(nTimePeriods,2);rxRSRPs = -inf(nTimePeriods,search . maxcellcount);detectedCells = 0 (nTimePeriods,1);rng (“默认”）;分隔符= repmat(“- - -”1、44);%为每个时间段:为T = 1:nTimePeriods fprintf'\n%s\n时间段T%d\n%s\n\n'分离器,T,分离器);流(' tx: Cell 1 Cell 2\n'）;流(' NCellID: %7d %7d\n'、cell1.NCellID cell2.NCellID);% Cell 1传输。SINR1 = 10^(SINRdB1(min(T,end))/10);%线性Es/NocEs1 = SINR1*Noc;线性Es / RE的百分比[txcell1，~，info] = lteRMCDLTool(cell1,randi([0 1]，1000,1));txcell1 = txcell1 * sqrt(Es1);rx波形= txcell1;% Cell 2传输。SINR2 = 10^(SINRdB2(min(T,end))/10);%线性Es/NocEs2 = SINR2*Noc;线性Es / RE的百分比txcell2 = lteRMCDLTool(cell2,randi([0 1]，1000,1));txcell2 = txcell2 * sqrt(Es2);delta_t = round(info.SamplingRate*3e-6);单元格之间的时间偏移rx波形= rx波形+ circshift(txcell2,delta_t);根据测试显示理想的信噪比/干扰比%的参数。EsToIot1 = 10*log10(Es1) - 10*log10(Es2 + Noc);EsToNoc1 = 10*log10(Es1) - 10*log10(Noc);EsToIot2 = 10*log10(Es2) - 10*log10(Es1 + Noc);EsToNoc2 = 10*log10(Es2) - 10*log10(Noc);流(' Es/Iot: %7.2fdB %7.2fdB\n'、EsToIot1 EsToIot2);流(' Es/Noc: %7.2fdB %7.2fdB\n'、EsToNoc1 EsToNoc2);对发射的信号执行参考信号(RS)测量%的信号。rxgridcell1 = lteOFDMDemodulate(cell1,txcell1);rsmeas1 = hRSMeasurements(cell1,rxgridcell1);txRSRPs(T,1) = rsmeas1.RSRPdBm;rxgridcell2 = lteOFDMDemodulate(cell2,txcell2);rsmeas2 = hRSMeasurements(cell2,rxgridcell2);txRSRPs(T,2) = rsmeas2.RSRPdBm;流(' RSRP: %7.2fdBm\n'txRSRPs (T, 1), txRSRPs (T, 2));增加噪音。No =√(Noc/(2*double(info.Nfft)));噪声= No*complex(randn(size(rx波形))，randn(size(rx波形)));rx波形= rx波形+噪声;单元格搜索。% NDLRB是必需的，以便lteCellSearch可以推断抽样rxwavefom %enb。NDLRB = cell1.NDLRB;%假设参数enb。DuplexMode = cell1.DuplexMode;enb。CyclicPrefix = cell1.CyclicPrefix;%执行单元格搜索[cellIDs,offset] = lteCellSearch(enb, rx波形，searchalg);为每个检测到的单元计算rsrp。TDD上下行配置和特殊子帧%配置假设是已知的。假设CellRefP=1此处的%表示RS测量仅用于计算%单元格特定的参考信号端口0。NSubframe被设为0%，因为lteCellSearch返回的时间偏移量相对于帧的开始。enb。TDDConfig = cell1.TDDConfig;enb。SSC = cell1.SSC;enb。CellRefP = 1;enb。NSubframe = 0;nDetected = length(cellIDs);为n = 1:nDetected enb。NCellID = cellIDs(n);rxgrid = lteOFDMDemodulate(enb, rx波形(1+偏移量(n):结束，:));rsmeas = hRSMeasurements(enb,rxgrid);rxRSRPs(T,n) = rsmeasure . rsrpdbm;结束[~，idx] = sort(rxRSRPs(T,1:nDetected)，“下”）;流(“\ n的处方:\ n”）;为n = 1: fprintf(' NCellID: %3d RSRP: %7.2fdBm\n'cellIDs (idx (n)), rxRSRPs (T, idx (n)));结束%选择RSRP最高的单元格。enb。NCellID = cellIDs(idx(1));detectedCells(T) = find(enb. ncelllid ==[cell1.]NCellID cell2.NCellID]);流('\n选定:Cell %d (NCellID=%d)\n'detectedCells (T)、enb.NCellID);结束
-------------------------------------------- 时间T1  -------------------------------------------- tx:细胞1细胞2 NCellID: 101 313 Es /物联网:16.00 db -InfdB Es / Noc: 16.00 db -InfdB RSRP: -82.00 dbm -InfdBm处方:NCellID: 101 RSRP: -82.00 dbm NCellID: 278 RSRP: -108.41 dbm NCellID: 437 RSRP: -109.49 dbm选择:细胞1 (NCellID = 101 ) -------------------------------------------- 时间T2  -------------------------------------------- tx:细胞1细胞2 NCellID: 101 313 Es /物联网:-3.11dB 2.79dB Es/Noc: 13.00dB 16.00dB RSRP: -85.00dBm -82.00dBm rx: NCellID: 313 RSRP: -82.03dBm NCellID: 101 RSRP: -84.93dBm NCellID: 325 RSRP: -108.91dBm Selected: Cell 2 (NCellID=313) -------------------------------------------- Time period T3 -------------------------------------------- tx: Cell 1 Cell 2 NCellID: 101 313 Es/Iot: 2.79dB -3.11dB Es/Noc: 16.00dB 13.00dB RSRP: -82.00dBm -85.00dBm rx: NCellID: 101 RSRP: -81.80dBm NCellID: 313 RSRP: -84.87dBm NCellID: 437 RSRP:-108.33dBm已选:Cell 1 (NCellID=101)

仿真结果

最后，对仿真结果进行了绘制。下图说明了三个时间段，分别显示了每个时间段:

  • Cell 1和Cell 2的理想RSRPs(在发射机处测量)

  • 为每个被检测细胞测量的RSRPs(在接收器处测量)

  • 基于具有最高测量RSRP的单元格标识的所选单元格(单元格1或单元格2)

hRSMeasurementsExamplePlot (txRSRPs rxRSRPs detectedCells);

可以看出，测量的rsrp接近于期望的理想值，并且在每个时间段，UE都选择了介绍中所述的期望cell。

请注意，实际上有九个测量的RSRP点(MaxCellCount=3的三个时间段)，但图轴被调整为关注RSRP感兴趣的区域(大约-85dBm到-82dBm)。其他测量的rsrp约为-110dBm，是AWGN噪声功率(NocdBm=-98dBm)和RS测量过程中集成的Cell-Specific参考信号资源元素的数量。

附录

本例使用这些helper函数。

选定的参考书目

  1. 3GPP TS 36.133《无线电资源管理支持的要求》金宝app

  2. 3GPP TS 36.304“闲置模式下的用户设备(UE)程序”