介绍

这个设计构建的LTE HDL MIB复苏,增加解码SIB1所需的处理。它是基于LTE工具箱™手机搜索、MIB和SIB1复苏(LTE工具箱)。

为了解码SIB1消息,需要额外的步骤后,MIB(主信息块)被解码。这个设计增加了功能定位和解码PCFICH(物理控制格式指示器通道)的PDCCH(物理下行控制信道),和PDSCH(物理下行共享信道)。中使用的可扩展的体系结构LTE HDL MIB复苏允许扩展设计,而重用MIB复苏的核心功能的实现。这种设计可以在SoC硬件软件平台上实现合作设计和硬件支持包。金宝app看到soc上部署LTE HDL参考应用。

总结SIB1处理阶段

SIB1复苏的最初阶段是一样的LTE HDL MIB复苏、细胞组成的搜索、PSS /瑞士检测,OFDM解调和MIB解码。LTE信号检测、时间和频率同步和OFDM解调接收的数据执行,提供信息的子帧号、双工模式,和细胞接收到的波形的ID。接收的数据网格子帧缓冲到内存缓冲区,一旦一个完整的子帧被存储在内存中,信道估计计算。信道估计可以用于平衡电网从缓冲区读取数据。子帧0时已经存储在缓冲区,和信道估计计算,物理广播信道(PBCH)可以从电网获取相等和解码,恢复MIB信息。

的MIB消息包含许多参数需要解码随后的通道。其中一个参数是系统帧数(SFN)。SFN需要确定的位置SIB1消息,自从SIB1消息只发送的帧编号(国防部(SFN, 2) = 0)。因此,如果在奇数帧MIB信息解码,接收者必须等到下一个帧解码SIB1之前。当接收者解码MIB信息,甚至收到了子帧5的一个框架,试图在解码SIB1。

MIB信息还提供NDLRB系统参数,表明下行发射机所使用的资源块的数量。对不同NDLRB值(不同的带宽)活动副载波的数量是不同的。因此NDLRB影响资源的索引内存网格的每个通道PBCH后加工。

NDLRB首先是用来计算资源元素(REs)分配给物理控制指示器通道(PCFICH),格式和相应的符号可以从资源检索网格。然后PCFICH译码器试图解码CFI数据使用的符号检索资源网格。

CFI表示数量分配给物理下行控制信道的OFDM符号(PDCCH)。CFI,会同MIB参数NDLRB PHICH持续时间、和Ng,用于计算资源(REs)分配给PDCCH元素。这些REs从电网要求,传递给PDCCH解码器。如果信号解码是采用时分双工(TDD)基于TDD PDCCH分配不同的配置使用。因为TDD的配置是不知道在这一点上,每个TDD的配置影响PDCCH分配是尝试,直到成功解码。

一旦PDCCH解码,盲目搜索PDCCH常见的搜索空间进行寻找DCI SIB1(下行控制信息)消息。这DCI的CRC炒消息SI-RNTI(系统信息广播网络临时标识符)和携带的信息分配和PDSCH SIB1消息的编码。搜索操作盲目尝试解码DCI消息的可能的格式,从多个候选人。如果信号解码是使用TDD和DCI消息没有找到搜索,然后将re-attempted PDCCH解码为任何未经实验的TDD配置。

一旦找到,DCI解析消息,DCI分配类型、RIV,差距PDSCH资源分配计算所需参数。物理资源块内(PRBs)分配给SIB1消息PDSCH可以计算。解析DCI消息还提供了信息传输块长度和冗余版本解码PDSCH所需。

使用审查委员配置信息中的REs分配给SIB1消息PDSCH可以计算。然后PDSCH解码过程从网格资源检索的数据。如果解码错误免费SIB1消息返回。

体系结构和配置

架构被设计为可扩展的,允许添加通道处理子系统,删除或替代实现交换。这扩展了添加的MIB设计生产SIB1设计。核心功能是相同的,添加了额外的处理和控制的三个通道解码SIB1所需。

允许重用和共享的主要子系统模型,示例使用模型引用。模型引用允许每个子系统的单元测试和模型实例化在多个不同的例子。LTE HDL细胞搜索,LTE HDL MIB复苏和LTE HDL SIB1复苏都参考模型。

例子的结构模型

顶级的ltehdlSIB1Recovery模型如下图所示。的高密度脂蛋白LTE SIB1子系统支持HDL代码金宝app生成。的SW DCI资源分配子系统代表的软件部分设计分区的硬件/软件合作设计实现。的stateViewerMATLAB功能块生成基于文本信息消息decoderState信号从高密度脂蛋白LTE SIB1,并打印这些信息来诊断观众和MATLAB仿真软件图窗口。金宝app的stateViewer也产生了stopSimulation信号,停止模拟解码器到达终端状态时,显示的文本信息的消息。

SW DCI资源分配

的SW DCI资源分配子系统包含的一个实例ltehdlDCIResourceAllocation模型。这里使用公共汽车是方便信号路由与这个子系统。

dciRecourceAllocation

的ltehdlDCIResourceAllocation模型参考执行DCI消息的解析部分,生成DCI参数,然后使用DCI参数执行DCI物理资源块(复审委员会)分配计算。这些操作是等价的LTE工具箱函数lteDCI和lteDCIResourceAllocation。由于审查委员分配计算的复杂性,这部分的设计被选中为实现软件,作为HDL实现需要大量的硬件资源。

高密度脂蛋白LTE SIB1

的高密度脂蛋白LTE SIB1子系统包含两个子系统。的下行同步解调子系统的一个实例ltehdlDownlinkSyncDemod模型中描述LTE HDL细胞搜索的例子。它执行细胞搜索、时间和频率同步和OFDM解调。的高密度脂蛋白MIB + SIB1解码器子系统执行信道解码操作需要解码MIB和SIB1消息,如下所述。

高密度脂蛋白MIB + SIB1解码器

的高密度脂蛋白MIB + SIB1解码器下面的结构可以看到。它接收OFDM解调的网格数据下行同步解调子系统,并将数据存储在子帧缓冲区,资源网格内存。然后计算接收到的数据的信道估计信道估计子系统,并使用这个平衡数据读出资源网格内存。然后执行一系列的信道解码步骤为了解码SIB1消息。总共有10个引用模型在这个级别的层次结构:4通道解码器,4频道索引生成子系统,子系统和2执行资源网格缓冲,信道估计和均衡。

的PBCH索引,资源网格内存,信道均衡和MIB译码器所有实例化MIB中使用相同的参考模型的例子。更详细的信息关于这些引用的操作模型,参考LTE HDL MIB复苏。

索引子系统

有4个索引子系统,对应4通道需要解码为了获得SIB1信息:PBCH, PCFICH PDCCH, PDSCH。每个索引子系统有一个对应的解码子系统。索引子系统使用一个地址总线,由读地址与副载波对应的号码,一个读银行对应一个OFDM符号,和读允许信号来控制访问网格。的read_selectorMATLAB功能块之间的选择4的输出索引子系统基于阅读启动信号。假设只有一个索引子系统将尝试从网格在任何时候阅读,与控制子系统负责启用索引子系统在适当的时候。

PBCH索引

的PBCH索引块的引用ltehdlPBCHIndexing模型。这对PBCH执行索引的一代,相当于LTE工具箱函数ltePBCHIndices。

PCFICH索引

的PCFICH索引块的引用ltehdlPCFICHIndexing模型。它生成所需的指标阅读从电网PCFICH符号记忆和相当于LTE工具箱函数ltePCFICHIndices。PCFICH总是在第一个OFDM符号(第一内存网格银行缓冲)和长度是16符号,在4组4符号。4组符号分布在季度的占用带宽,和一个偏移量依赖于细胞ID。

PDCCH索引

的PDCCH索引子系统生成所需的指标从网格内存读取PDCCH符号。它引用的ltehdlPDCCHIndexing模型,相当于LTE工具箱函数ltePDCCHIndices和ltePDCCHDeinterleave。1和4之间的PDCCH跨越OFDM符号,作为定义的值从PCFICH解码。副载波的数量由PDCCH取决于NDLRB张成。结果,从电网读取的符号数不同,表示的nSymbols输出。PDCCH占据了所有的OFDM符号表示CFI,但必须排除任何地点已经被分配给其他渠道,如PCFICH和PHICH。主索引执行的计算PDCCH_Index_Gen子系统。它计算的位置PCFICH和PHICH然后从指数的范围不包括这些位置PDCCH占领了。在TDD模式下不同数量的符号被PHICH基于TDD配置。不同TDD配置有三个可能的值的mi(0, 1, 2),按照6.9节的1),这是一个乘数的大小分配给PHICH区域。当FDD在双工模式下,mi总是1。的大小方面的PDCCH四胞胎(组4符号)和符号的Mquad和Msymb输出。

的ramAddrCalc和lk_ram子系统是用来执行一个循环移位四胞胎使用cellID。因为DCI消息SIB1总是传播共同PDCCH的搜索空间,可以减少读取内存网格的符号的符号只检索常见的搜索空间。为了做这个PDCCH deinterleaving操作被执行时,第一个576符号从电网要求。如果有不到576 PDCCH那么所有的象征符号将被要求。在LTE工具箱,PDCCH deinterleaving操作执行的一部分ltePDCCHDecode函数。然而,当这个函数仅仅订购数据,不改变数据内容,可以移动这个处理阶段早期的接收器。通过移动deinterleaver采取行动的指标,而不是数据,并减少deinterleaving后常见的搜索空间,内存需求deinterleaver PDCCH译码器是降低。

PDSCH索引

的PDSCH索引计算网格中的PDSCH内存的位置根据物理资源块(复审委员会),传递给这个块的DCI资源分配计算SW DCI资源分配子系统。的PDSCH索引的一个实例吗ltehdlPDSCHIndexing模型和相当于LTE工具箱函数ltePDSCHIndices。PDSCH占据了所有的符号在复审委员会以前没有分配到另一个频道。因此,PDSCH索引函数必须排除任何位置分配给PSS和瑞士,和所有的控制通道地区(即由PCFICH OFDM符号表示)。作为SIB1消息总是发生在偶数帧的子帧5,不需要排除PBCH地点,因为这些只发生在子窗体的0。

译码器子系统

有4译码器子系统,每一个都有一个对应的索引子系统。当启用时,译码器子系统使相等符号的过程信道均衡子系统,解码通道所需执行的操作。的控制子系统支持的每个解码器子系统在适当的时候。译码器的输出从每个子系统是用来定位和解码链中的后续的渠道。在需要时,以确保这些信息是可用的,每一个译码器子系统输出寄存器的解码信息,为以后的访问。输出寄存器清除使用clearOutputReg在每个解码器的输入。

MIB译码器

的MIB译码器使用相同的参考模型,ltehdlPBCHDecoder,用于LTE HDL MIB的例子。它执行PBCH和BCH译码操作,相当于LTE工具箱函数ltePBCHDecode和lteMIB。这个块的输出提供所需的信息来定位和后续解码通道信息渠道。

CFI译码器

的CFI译码器使用ltehdlPCFICHDecoder参考模型。它执行相当于PCFICH和CFI解码操作ltePCFICHDecode和lteCFIDecode在LTE工具箱的函数。的输入信道均衡16个符号要求的吗PCFICH索引。的PCFICH译码器子系统执行descrambling和QPSK解调16 PCFICH符号产生32软比特。的CFI提取然后子系统相关软与三位CFI密语。的码字相关性最强的CFI值1,2或3。CFI值表明PCFICH OFDM符号的数量占据。如果NDLRB大于10,OFDM符号的数量等于CFI值(1、2或3)。如果NDLRB小于或等于10,OFDM符号的数量是一个大于CFI值(2、3、4),使用这些信息PDCCH索引和PDSCH索引子系统。

PDCCHDecodeSearch

的PDCCHDecodeSearch子系统使用ltehdlPDCCHDecode参考模型。它执行PDCCH解码,盲目PDCCH搜索和DCI解码操作需要定位和解码SIB1 DCI PDCCH内的消息。这是大致相当于LTE工具箱的功能ltePDCCHDecode,ltePDCCHSearch,lteDCI(这是内使用ltePDCCHSearch一些修改)。随着SIB1 DCI消息总是PDCCH常见的搜索空间内,只有这些符号从电网获取缓冲区,如上所述PDCCH索引。DCI SIB1消息总是DCI格式1或1 c。PDCCH常见的搜索空间中使用PDCCH聚合水平4或8日和CRC DCI信息与系统信息广播网络炒临时标识符(SI-RNTI)。使用这些信息搜索可以简化LTE工具箱相比ltePDCCHSearch实现。更多信息在LTE工具箱PDCCH搜索过程,看到的PDCCH盲目搜索和DCI解码(LTE工具箱)的例子。的PDCCHSearch子系统盲目尝试解码DCI消息从所有可能的候选人和组合常见的搜索空间内,直到DCI与正确的CRC面具是解码信息,表明SIB1 DCI消息被发现,或所有候选人都未遂,没有SIB1 DCI消息被发现。当SIB1 DCI消息被发现,停止搜索,信息解码DCI返回的消息块。然后传递到这些信息SW DCI资源分配子系统来解析DCI消息,确定哪些资源PDSCH已经分配给SIB1消息。

的解调/ descramble子系统执行descrambling和QPSK解调,PDCCHSearch子系统执行搜索过程后面将更详细地描述。

PDCCHSearch

在PDCCHSearch子系统有许多处理阶段结合起来执行PDCCH搜索操作。的pdcchSearchControlMATLAB功能块将传入的数据写入PDCCH RAM,然后控制搜索过程中,遍历DCI格式的不同组合,PDCCH格式,PDCCH候选人。的dciControlMATLAB功能块生成的读地址PDCCH RAM鉴于PDCCH候选人数量和规模。的pdcchRateRecoveryMATLAB函数块相当于LTE工具箱函数lteRateRecoverConvolutional、执行deinterleaving和卷积译码器的速度复苏。的dciDecode子系统执行卷积解码的速度恢复,然后检查消息CRC的SI-RNTI确定SIB1 DCI消息被发现。如果成功解码,DCI消息位缓冲和输出,停止和搜索过程。PDCCH搜索过程也将停止如果检查过所有可能的候选人,但没有DCI消息SIB1被发现,与错误输出被断言。

PDSCHDecode

的PDSCHDecode子系统使用ltehdlPDSCHDecode参考模型。它等于ltePDSCHDecode和lteDLSCHDecode在LTE工具箱的函数。的QPSKDemod和PDSCHPRBS解调的信号并生成descrambling序列。然后传递给descrambled比特TurboRateRecovery执行deinterleaving和复苏传入的比特率。的SampleControlBusGeneration子系统生成所需的控制信号接口的LTE Turbo译码器和LTE CRC译码器解码的信号。的LTE CRC译码器表示状态的CRC解码,断言犯错信号,以及结束信号的ctrl总线输出,如果发现错误。如果CRC没有检测到任何错误然后SIB1消息已成功解码,以及sib1_bits流从块,bitsValid指示当sib1_bits是有效的。一旦SIB1消息被检测到,位输出PDSCHDecode,仿真停止。没有尝试要结合不同的冗余版本DLSCH(旅游房车)。

控制子系统

的控制子系统通过不同渠道跟踪译码器的状态处理阶段,使每个索引和解码子系统。子帧数和帧数作为输入,允许frameCount函数跟踪系统的帧数(SFN)。子帧,帧数据用于确定当通道都可以解码(例如SIB1只是传播甚至5子帧的帧编号)。的decoderStateMATLAB功能块实现了一个简单的状态机,跟踪处理阶段已经完成,并让下一个阶段。译码器的输出控制器的状态,和解析stateViewerMATLAB功能块在顶层模型的生产人类可读的信息。

当接收到的信号是在TDD模式控制子系统管理盲目搜索每个TDD的配置,运行PDCCH索引和PDCCH解码子系统的三种可能心肌梗死值。不同的心肌梗死值{0 1 2}导致PHICH分配不同,因此不同PDCCH分配。PDCCH分配计算,PDCCH解码试图为每个mi值,直到找到SIB1 DCI的消息,或所有的可能性都是筋疲力尽。

并显示结果

仿真模型配置为停止仿真的条件下:

如果SIB1消息成功解码,它的输出sib1Bits港口,sib1BitsValid端口指示输出时是有效的。数据缓冲和发送到MATLAB工作区。

LTE HDL SIB1接收器状态信息图窗口显示短信显示译码器的当前状态。系统的状态跟踪的控制子系统,decoderState信号传递的顶层模型的地方statePrintMATLAB功能块生成的文本信息的消息。

显示模块的顶层模型显示的一些关键参数解码通道处理的每一阶段。关键控制信号,从内控制子系统,记录的查看逻辑分析仪。

HDL代码生成和验证

生成这个例子中你必须有一个高密度脂蛋白HDL代码编码器™许可证。注意,试验台一代对于这个示例需要很长时间的长度创建所需的仿真测试向量。

HDL代码高密度脂蛋白LTE SIB1使用高密度脂蛋白工作流子系统生成顾问IP核心代工作流Xilinx®Zynq®-7000 ZC706评估板,然后合成。《华盛顿邮报》和路由资源利用率的结果如下所示。设计时间会见了一个目标时钟频率150 mhz。使用工作流顾问IP核心代工作流允许输入和输出端口映射到AXI4-Lite寄存器,减少FPGA IO针的数量要求,并允许分成硬件和软件的设计。

资源使用售予______片寄存器128726片附近地区70032 RAMB18 52 RAMB36 193 DSP48 156

更多信息见无线通信算法在硬件原型。

限制

的stateViewerMATLAB仿真功能块不支持快速加速模式。金宝app这一块可以删除或注释掉如果快速加速器模拟是必需的。

频率估计算法优化场景连续LTE信号。算法性能下降的稀疏信号在时域,如在TDD模式下配置downlink-to-uplink比率较低。这种退化可能减少后续处理阶段的检测和解码能力的信号。

引用

1。3 gpp TS 36.211,“物理通道和调制”