NB-IoT下行带内和Guardband波形生成和分析
这个例子展示了如何生成一个窄带物联网(NB-IoT)下行波形带内和guardband操作模式在LTE载体通过使用LTE工具箱™。的示例还展示了一个分析恢复NB-IoT物理下行共享信道的质量(NPDSCH)误差向量幅度(维生素)测量。
介绍
支持最金宝app大NB-IoT部署的灵活性,3 gpp定义这三个NB-IoT模式操作:
独立:NB-IoT航母部署在LTE谱之外,例如,频谱用于GSM或卫星通信
Guardband: NB-IoT航母部署在两个LTE之间Guardband运营商
带内:NB-IoT航母部署在资源块的LTE
本例着重于带内和guardband模式。更多信息生成一个独立的NB-IoT下行波形,看到NB-IoT下行波形生成的例子。这个图显示了一个示意图的带内和guardband模式5 MHz LTE载体。
带内模式可以进一步分组根据物理细胞身份(PCI)使用,Inband-SamePCI Inband-DifferentPCI。如果Inband-SamePCI,物理层细胞身份和PCI是相同的和用户设备(UE)可以对LTE的端口和通道信号做出假设。NB-IoT主信息块(MIB-NB)表示操作模式。网络可以使用无线资源控制信息分配一个非链接载体的问题操作锚载体,参见36.331节6.7.3.2 TS和部分7.1.2.5 7.2.1.1 (5]。
表16.8 - 1的TS 36.213限制允许物理资源块(复审委员会)指数带内模式NB-IoT锚母舰的这些值。不支持带内模式NB-IoT 1.4 MHz LTE载体。金宝appguardband NB-IoT模式,允许复审委员会指标取决于guardband LTE载体的大小。Guardband NB-IoT模式不支持1.4兆赫和3兆赫LT金宝appE载体。此表显示了允许复审委员会指数对带内和guardband模式。
prbTable = nbAllowedPRB ()
prbTable =6×3表LTE带宽允许复审委员会指数NB-IoT带内模式允许复审委员会指数NB-IoT guardband模式___________________ _______________________________________________________ _____________________________________________“1.4 MHz (RBs) 6日”{1x0 double } {1x0 double } " 3 MHz ( 15 RBs)" {[ 2 12]} {1x0 double } " 5 MHz ( 25 RBs)" {[ 2 7 17 22]} {[ -1 25]} " 10 MHz ( 50 RBs)" {[ 4 9 14 19 30 35 40 45]} {[ -2 -1 50 51]} " 15 MHz ( 75 RBs)" {[ 2 7 12 17 22 27 32 42 47 52 57 62 67 72]} {[ -4 -3 -2 -1 75 76 77 78]} " 20 MHz (100 RBs)" {[4 9 14 19 24 29 34 39 44 55 60 65 70 75 80 85 90 95]} {[-5 -4 -3 -2 -1 100 101 102 103 104]}
这个例子展示了如何:
生成的波形NB-IoT带内操作模式
从收到检索原始NB-IoT波形组合包含NB-IoT和LTE波形的波形
测量NPDSCH维生素来验证恢复NB-IoT波形的质量
这些数据显示的步骤生成波形和接收机的处理步骤计算NPDSCH维生素。接收机的频率校正介绍每个OFDM符号相抵消。由于这个原因,这个例子符号相位补偿适用于NB-IoT资源网格之前结合LTE的网格。
模拟配置
示例指定一个带内的操作模式NB-IoT锚5 MHz LTE载体载体。您可以使用nbPRB参数改变指数NB-IoT LTE复审委员会的分配。研究LTE干扰的影响在挣值管理NPDSCH都没有LTE干扰通过设置再次运行这个示例lteDisabled来真正的。
operationMode =“Inband-SamePCI”;% NB-IoT操作模式ltecfg =结构();% LTE配置ltecfg。TotSubframes = 10;%的子帧数ltecfg。NDLRB =
25;%下行资源块的数量nbPRB =
7;%的复审委员会NB-IoT部署(基于)lteDisabled =
假;%设置为true来禁用LTE组件nbPowerBoost = 6;% NB-IoT权力提高分贝%验证复审委员会选择LTE NB-IoT操作模式的载体是被允许的。verifyNBPRB (nbPRB ltecfg.NDLRB operationMode);
NB-IoT下行配置和资源网格生成
配置NB-IoT下行波形发生器。这个例子使用了NBIoTDownlinkWaveformGenerator类生成NB-IoT资源网格。看到NB-IoT下行波形生成更多信息的例子NBIoTDownlinkWaveformGenerator。
ngen = NBIoTDownlinkWaveformGenerator;ngen.Config。CellRefP = 1;ngen.Config。NNCellID = 0;ngen.Config。NFrame = 0;ngen.Config。TotSubframes = ltecfg.TotSubframes;ngen.Config。OperationMode = OperationMode; ngen.Config.NPDSCH.StartSubframe = 2; ngen.Config.NPDSCH.NRep = 1; ngen.Config.Windowing = 3;%窗口设置为3,表E.5.1-1a TS 36.104所示
显示网格资源。
图;displayResourceGrid (ngen);
生成NB-IoT下行波形和资源网格。
[nbWaveform, nbGrid nbInfo] = generateWaveform (ngen);nbInfo
nbInfo =结构体字段:SamplingRate: 1920000 Nfft: 128窗口:3 CyclicPrefixLengths: [10 9 9 9 9 9 9 10 9 9 9 9 9 9] SubframeChannelTypes: [“NPBCH”“NPDCCH”“NPDSCH”…]
LTE下行配置和资源网格生成
配置LTE载体。如果你选择带内操作模式下,离开了nbPRB复审委员会指数空在LTE配置。
nbPRB =双(nbPRB);ltecfg.PDSCH。PRBSet = (0: ltecfg.NDLRB-1) ';%对LTE的全面复审委员会分配如果包含(ngen.Config.OperationMode“Inband”)ltecfg.PDSCH.PRBSet (nbPRB + 1) = [];%为带内NB-IoT留下nbPRB空结束
生成LTE资源网格。本例使用lteRMCDLTool网格生成的宽带资源。
[~,lteGrid lteInfo] = lteRMCDLTool (ltecfg [1 0 0 1]);
波形的一代
之前的例子结合LTE和NB-IoT资源网格生成波形。的hNBInbandGuardbandCombineGrid函数pre-OFDM符号相位补偿适用于NB-IoT网格处理时接收方介绍的失真将接收到的波形将NB-IoT基带。
生成资源网格相结合,得到NB-IoT频率偏移量。
%创建所需的参数结构生成网格相结合combGridParams =结构();combGridParams。OperationMode = ngen.Config.OperationMode;combGridParams。NBPRB = NBPRB;combGridParams。OFDMInfo = nbInfo;combGridParams。LTEDisabled = LTEDisabled;[combGrid,抵消]= hNBInbandGuardbandCombinedGrid (combGridParams、lteGrid nbGrid * db2mag (nbPowerBoost));
生成波形。
OSR = lteInfo.SamplingRate / nbInfo.SamplingRate;% NB-IoT过采样率wavecfg。窗口= ngen.Config.Windowing * OSR;%使用相同的窗口NB-IoT波形txWaveform = lteOFDMModulate (wavecfg combGrid);
情节的功率谱波形传播。
txPlot = hPlotSpectrum (txWaveform lteInfo.SamplingRate,…“传播波形功率谱”,…{传输波形的});
NB-IoT同步和过滤
本节遵循这些步骤:
频率调整。将接收到的波形的频率将NB-IoT频谱基带(0赫兹)。
LTE组件和downsample过滤掉。Downsample NB-IoT波形的采样率和过滤NB-IoT带外的频率。
时间同步。消除任何潜在的时间延迟添加过滤器。
图的谱图得到波形。这图显示了频率被NB-IoT组件收到宽带波形。
rxWaveform = txWaveform;图;光谱图(rxWaveform(: 1)的(lteInfo.Nfft, 1), 0, lteInfo.Nfft,“中心”lteInfo.SamplingRate,“MinThreshold”,-130);
频率调整
接收到的波形将NB-IoT组件转移到基带。情节显示后接收到的波形频率的功率谱修正。
rxWaveformB = lteFrequencyCorrect (ltecfg rxWaveform,抵消);%接收波形NB-IoT基带combinedSpecPlotB = hPlotSpectrum (rxWaveformB lteInfo.SamplingRate,…的接收波形功率谱NB-IoT基带的,…{接收波形的});
过滤和Downsampling NB-IoT波形
下面的例子使用了重新取样的宽带波形函数downsample名义NB-IoT采样率为1.92 MHz。此外,默认冷杉抗锯齿低通滤波器的实现重新取样过滤掉不必要的LTE波形函数,不需要额外的低通滤波器。
rxwave =重新取样(rxWaveformB 1 OSR);
情节的功率谱恢复NB-IoT波形对原文的功率谱NB-IoT NB-IoT波形发生器生成的波形NBIoTDownlinkWaveformGenerator。因为生成的波形的力量取决于FFT的大小,把原始波形的过采样率,这样两个波形有一个类似的权力。
filteredSpecPlot =…hPlotSpectrum ([nbWaveform / OSR * db2mag (nbPowerBoost) rxwave], nbInfo.SamplingRate,…原始和恢复NB-IoT波形功率谱的,…{“原始NB-IoT波形”,“恢复NB-IoT波形”});
图的谱图恢复NB-IoT波形。这图显示了基带窄频波形提取后获得宽带波形。
图;光谱图(rxwave(: 1)的(nbInfo.Nfft, 1), 0, nbInfo.Nfft,“中心”nbInfo.SamplingRate,“MinThreshold”,-130);
时间同步
提取NB-IoT配置参数时间同步和维生素与测量。
enb = ngen.Config;enb。NSubframe = lteInfo.NSubframe;
对由此产生的波形应用时间同步。
timeOffset = lteNBDLFrameOffset (enb rxwave);%在样本时间延迟rxwave = rxwave (1 + timeOffset:最终,);
维生素与测量
信道估计配置维生素与测量
参数化信道估计在接收端使用结构cec。
cec =结构;%信道估计配置结构cec。PilotAverage =“UserDefined”;%的试点,平均象征cec。FreqWindow = 13;%频率窗口大小cec。TimeWindow = 9;%的时间窗口大小cec。InterpType =“立方”;% 2 d插值类型cec。InterpWindow =“中心”;%插值窗口类型cec。InterpWinSize = 1;%插值窗口大小cec。参考=“关系”;%参考信号进行信道估计
挣值管理过程都
的hNPDSCHEVM挣值管理功能提供了每个子帧和平均都测量。示例还显示情节与维生素与时间和副载波。
[evmmeas,情节]= hNPDSCHEVM (cec, enb rxwave, nbInfo);
维生素与子帧2:0.210%维生素与子帧3:0.176%维生素与子帧6:0.207%维生素与子帧7:0.192%
平均维生素与帧0:0.197%平均总体维生素:0.197%
引用
3 gpp TS 36.101。“进化通用陆地电台访问(进阶);用户设备(UE)无线电发射和接受。”第三代合作伙伴项目;技术规范集团无线接入网络。
3 gpp TS 36.104。“进化通用陆地电台访问(进阶);基站(BS)无线电发射和接受。”第三代合作伙伴项目;技术规范集团无线接入网络。
3 gpp TS 36.213。“进化通用陆地电台访问(进阶);物理层过程。”第三代合作伙伴项目;技术规范集团无线接入网络。
3 gpp TS 36.331。“进化通用陆地电台访问(进阶);无线资源控制(RRC);协议规范。”第三代合作伙伴项目;技术规范集团无线接入网络。
o . Liberg m·桑德博格Y.-P。王,j·伯格曼,j . (goldman Sachs)和g . Wikstrom移动互联网的东西:从大规模部署到关键5 g应用程序,爱思唯尔,2020年。
本地函数
函数prbTable = nbAllowedPRB ()%生成一个表显示审查委员指标允许NB-IoT带内%和guardband操作模式为每个LTE带宽。NDLRBList = 15 25 75 100 [6];bwMHz = (1.4 - 3 5 10 15 20);MHz带宽百分比bw =(垫(string (bwMHz),“左”)+ repmat (”MHz (“、大小(bwMHz)) +垫(字符串(NDLRBList),“左”)+ repmat (“苏格兰皇家银行)”,大小(bwMHz)));%带内模式%的带内模式允许复审委员会指数NB-IoT锚%载体来自TS 36.213的表16.8 - 1。prbIndexOdd = [35:5: 5 5:5:35];%直流(即。,PRB 0) is excludedprbIndexEven = [46:5: 6 5:5:45];%直流(即。,PRB 0) is excludedPRBInband =细胞(长度(NDLRBList), 1);为ibw = 1:长度(NDLRBList)如果国防部(NDLRBList (ibw), 2)%奇怪prbTemp = prbIndexOdd +地板(NDLRBList (ibw) / 2);其他的%甚至prbTemp = prbIndexEven +地板(NDLRBList (ibw) / 2);结束prbTemp (prbTemp < 0 | prbTemp > = NDLRBList (ibw)) = [];PRBInband {ibw} = prbTemp;结束PRBVariableNameInband =“允许复审委员会指数NB-IoT带内模式”;% Guardband模式%的允许复审委员会指数NB-IoT guardband模式%这里所有通道带宽。totalGuardHz = bwMHz * 1 e6 - NDLRBList * 12 * 15 e3;%总guardband赫兹地板NRBGuard = ((totalGuardHz / 2) / (12 * 15 e3));%的苏格兰皇家银行允许每一方的guardband受虐妇女综合症PRBGuard = cellfun (@ (x, y) ([- x: 1, y + (0: (x - 1)))), num2cell (NRBGuard (:)), num2cell (NDLRBList (:)),“UniformOutput”、假);%允许复审委员会指数guardband(基于)PRBVariableNameGuard =“允许复审委员会指数NB-IoT guardband模式”;prbTable =表(bw, PRBInband PRBGuard);prbTable.Properties。VariableNames = [“LTE带宽”PRBVariableNameInband PRBVariableNameGuard];结束函数verifyNBPRB (nbPRB NDLRB operationMode)%检查是否复审委员会选择LTE NB-IoT操作模式%载体是被允许的。prbTable = nbAllowedPRB ();r =包含(prbTable{: 1},字符串(NDLRB) +“RBs”);% prbTable行相关给定带宽c = 1 +包含(operationMode“Inband”)* 1 +包含(operationMode“警卫”)* 2;% prbTable列关联到给定的操作模式errorFlag = ismember (nbPRB prbTable {r、c} {1});%如果属实,所选nbPRB是被允许的tmp =提取(prbTable {r, 1}, digitsPattern);味精=“复审委员会选择指数”字符串(nbPRB) + +”)是无效的+ operationMode +“一个操作模式”字符串(tmp (1)) + +…“MHz LTE载体。看到“prbTable”允许复审委员会指数LTE带宽和操作模式的组合。”;断言(errorFlag、味精);%抛出一个错误如果选择nbPRB无效给定NDLRB和操作模式结束
