主要内容

版本10 PDSCH增强的UE特定波束成形

这个示例演示了LTE工具箱™的Release 10 ue特定的波束形成能力,并展示了如何通过适当选择波束形成矩阵来获得更好的性能。

介绍

Release 10允许在天线端口7-14上传输多达8层(TS36.213, Section 7.1.5B) [1])。该方案中的传输在具有每个层的参考信号(端口)的一个或多个层上进行,并且可以使用任何适当尺寸的波束形成矩阵将与任何数量的传输天线进行波束;在标准中未指定发送天线数量和波束成形矩阵值的选择。

该示例显示了使用基于信道状态信息参考信号的预编码矩阵指示符(PMI)反馈时实现的误差矢量幅度(EVM)改进。创建具有物理下行链路共享信道(PDSCH)信息的波形,并通过嘈杂的衰落通道传递。接收波形被解调,导致每个接收天线的接收资源网格。然后使用对信道的估计来解码PDSCH,计算信道的SNR和奇异值并选择适当的预编码矩阵。计算接收信号的EVM并用于估计有效通道SNR。该过程与基于信道状态信息(CSI)和基于PMI反馈的参考信号(RS)进行该过程,以展示对性能的影响。

参考测量信道配置

为RMC R.5生成参考测量通道(RMC)配置结构修改为只创建一个子帧和5个资源块(RBs),并使用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'in conjunction with the appropriate choice of the number of layers纳罗尔。使用LTE工具箱支持的Port7-14传输方案存在许多标准定义的RMC。金宝app实施例是R.43,R.44,R.45,R.45-1,R.48,R.50和R.51。看ltermcdl.有关详细信息。波束成形矩阵由PDSCH配置字段表示W.;传输天线的数目由柱的数目给出W.

rmc = struct;%RMC配置结构rmc.rc ='r.5';RMC R.5上的%基础配置rmc.duplexmode ='TDD';%用户时间句双工(TDD)rmc.totsubframes = 1;%配置单个子帧%从RMC R.5生成基本配置并修改以设置Port7-14传输方案所需的%参数。请注意,如果%标准定义的RMC使用Port7-14传输方案支持金宝app使用%LTERMCDL,这些参数将被预先配置。rmc = ltermcdl(rmc);rmc.ndlrb = 25;% 25资源块rmc。NCellID = 10;%细胞身份10rmc.pdsch.txscheme =.'port7-14';%最多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;%加扰标识0rmc.csirefp = 8;% 8 scsi - rs端口rmc。CSIRSConfig = 0;%CSI-RS配置0rmc.csirsperiod ='上';%配置CSI-RS总是'开'rmc。ZeroPowerCSIRSPeriod ='离开';%配置零功率CSI-RS'OFF'rmc.pdsch.prbset =(4:8)。';%5分配的RBSrmc.PDSCH.PMIMode ='宽带';%宽带PMI模式rmc.pdsch.csi ='上';软位的% CSI缩放%码本子集定义允许所有码本条目rmc.pdsch.codebooksubset =.'0xfffffffffffffffffffffffff';

频道配置

衰落信道配置有用于3个接收天线的扩展车辆A (EVA)轮廓。

channel = struct;%通道配置结构channel.seed = 8;%沟道种子channel.nrxants = 3;% 3接收天线通道。DelayProfile ='eva';%延迟概要通道。DopplerFreq = 5.0;Hz中%多普勒频率channel.mimocorrelation =.“媒介”;% Multi-antenna相关性channel.nterms = 16;衰落模型中使用的振荡器channel.modeltype =.“GMEDS”;%瑞利衰落模型类型channel.inittime = 0.0;%初始时间channel.initphase =.'随机的';%随机初始阶段channel.normalizepathgains ='上';%标准化延迟配置文件channel.normalizetxants =.'上';传输天线的%标准化

信道估计器配置

使用UE特定的RS或CSI-RS估计频道时,必须使用信道估计器的特殊模式Port7-14传输方案。该模式为占用相同的时间频率位置的参考符号提供适当的“解扩”操作。LtedlchanneLeStimate通过配置a为此模式配置用户自定义导频平均窗口,大小为1×2(频率和时间)。

cec = struct;%信道估计配置结构cec.pilotaverage =.'用户自定义';%类型的导频符号平均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.interpype =.'立方体';% 2D插补型cec.interpwindow ='中心';%插值窗口类型cec。InterpWinSize = 1;%插值窗口大小

仿真环路

使用CSI-RS的PMI反馈时,模拟运行两次以演示性能增益。产生两块图:

  • 当在2层上传输时,PDSCH接收星座,每个发射天线中的1个中的1个

  • 当通过波束形成矩阵在8天线上传输时,PDSCH接收星座W.与信道响应匹配。使用基于CSI-RS的PMI反馈选择此选项。

还示出了两个传输中的每一个的奇异值,并且信道响应在所有分配的PDSCH资源元素(RES)上进行平均。这些奇异值组合以提供通道的有效SNR。最后,使用发送和接收的PDSCH符号之间的EVM的度量估计接收符号的SNR。这些数值结果显示了与波束形成矩阵的SNR大约2dB的改进W.由基于CSI-RS的PMI反馈选择。

没有基于CSI-RS的PMI反馈的%发送为了csirsfeedback = 0:1%配置随机数生成器rng (“默认”);%配置具有传输波束成形矩阵W的PDSCH子结构。循环的第一个迭代中的%在其中一个迭代%8天线。在第二次迭代中,在2个光束上传输层%匹配使用基于csi - rs的PMI反馈的通道响应。这将返回第二次迭代的%PMI在结束时计算% 第一的如果~csirsFeedback rmc.PDSCH.W = [1 0 0 0 0 0 0 0 0 0;......0 0 0 0 1 0 0 0] / SQRT(2);别的rmc.pdsch.w = ltecsicodebook(rmc.pdsch.nlayers,......rmc.csirefp,[PMI(1)PMI(2)])。';结尾%用PDSCH产生传输,波束形成矩阵W,到8天线平面的%1st(注意该RMC的CellREFP = 1)。这%传输网格包含ue特定参考信号(UE-RS / DMRS)用于PMI选择的信道估计和CSI-RS参考信号的%[~, txGrid, rmcinfo] = lteRMCDLTool(rmc, [1;0;0;1]);通道。SamplingRate = rmcinfo.SamplingRate;%OFDM调制。附加的25个样本添加到结束时%波形是覆盖通道预期的延迟范围%建模(实现延迟和信道延迟的组合% 传播)[TxWaveForm,OFDMDIMS] = LTEOFDMMODULES(RMC,TxGrid,0);txwaveform = [txwaveform;零(25,尺寸(TxWaveForm,2))];%#好的%衰落信道rxwaveform = ltefadingchannel(通道,txwaveform);%创建和应用添加性白色高斯噪声如果~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));结尾rxwaveform = rxwaveform + v;%执行同步offset = ltedlframeoffset(RMC,RxWaveForm);rxwaveform = rxwaveform(1 + offset:结束,:);%对接收到的数据进行OFDM解调以重建%资源网格rxGrid = lteofdm解调(rmc, rx波形);使用用于PDSCH接收的UE特定DMR的%信道估计cec.reference =.dmr的;[hest,nest] = LtedLchanneLeStimate(RMC,RMC.PDSCH,CEC,RxGrid);%均衡(返回到图层)并解调PDSCH。%从给定的PDSCH的2层对应的%提取物res%子帧横跨所有接收天线和信道估计。ind = ltePDSCHIndices(rmc, rmc.)PDSCH rmc.PDSCH.PRBSet);[pdschRx, pdschHest] = lteExtractResources(ind, rxGrid, hest);[rxBits, rxSymbols] = ltePDSCHDecode(rmc, rmc. rxSymbols)PDSCH,......Pdschrx,Pdschhest,巢);%计算频道的奇异值并计算SNRh =挤压(平均值(pdschhest));d = svd(h);%打印奇异值和有效通道SNR如果csirsfeedback标签=“8天线传输与基于CSI-RS的PMI反馈”;别的标签='8天线传输,每层1个天线';结尾fprintf('%s:\ n \ n', 标签);svdb = sprintf('%0.2fdb',20 * log10(d));fprintf('频道奇异值:%s \ n',svdb);fprintf('有效通道SNR:%0.2FDB \ n'......SNRDB + 10 * log10(rmc.pdsch.nlayers)+ 10 * log10(总和(d。^ 2)));%再生PDSCH从硬位决策并解调以估计%符号传播remod = ltePDSCH(rmc, rmc. remod);PDSCH, rxBits {1} > 0);[rxBitsRef, rxSymbolsRef] = ltePDSCHDecode(rmc, rmc。PDSCH remod);%利用EVM测量估计信噪比EVM = comm.evm;EVMRMS = EVM(rxsymbolsref {1},rxsymbols {1});snrest = 20 * log10(1 /(EVMRMS / 100));fprintf('SNR估计来自接收器EVM:%0.2FDB \ n'信噪比);%现在计算PMI(通过CSI-RS)以用于第二次迭代。渠道实现仍然是一样的如果~ csirsFeedback通过CSI-RS进行PMI选择的%信道估计cec.reference =.'CSIRS';[hestpmi,nestpmi] = LTEDLCHANNELESTIMATIOM(RMC,RMC.PDSCH,......CEC,RXGRID);%PMI选择PMI = LTEPMISELECT(RMC,RMC.PDSCH,HESTPMI,NestPMI);结尾%绘制接收星座图(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);结尾
8天线传输,每层1个天线:通道奇异值:-10.19dB -15.32db有效通道SNR:20.98dB SNR从接收器EVM估计:20.73dB 8天线传输与基于CSI-RS的PMI反馈:通道奇异值:-5.38DB -11.00DB有效通道SNR:25.68DB SNR估计来自接收器EVM:25.06dB

选定的书目

  1. 3GPP TS 36.213“物理层程序”