上行触发器格式的802.11ax包错误率仿真
此示例显示了如何测量IEEE®802.11AX™高效率（HE）上行链路，基于触发（TB）格式的数据包错误率。
介绍
802.11ax[1]基于触发器的（HE TB）格式允许在上行链路中进行OFDMA或MU-MIMO传输。HE-TB传输完全由接入点（AP）控制。传输所需的所有参数在触发帧中提供给参与HE-TB传输的所有sta。如下图所示，当AP触发时，每个站（STA）同时发送HE TB数据包。
在本例中，端到端仿真用于确定一个MU-MIMO配置中四个sta的HE TB链路的包错误率。在每个信噪比点上，除信道和噪声外，多包在无损害的情况下传输。对收到的报文进行解调，并恢复每个STA的psdu。将PSDUs与传输的PSDUs进行比较，以确定包错误率，从而确定所有用户的包错误率。数据包检测、定时同步和符号均衡由接收端完成。本例中不进行频率偏移校正。HE TB加工链的加工如下图所示。
接收机执行一个基于最小均方误差的有序连续干扰消除(MMSE-SIC)过程来实现数据均衡[2]。为了避免取消阶段中的误差传播，基于信道状态信息以降序排序所有STA的数据流并按顺序均衡。该图显示了MMSE-SIC均衡的过程。
均衡法
在此示例中，您可以将均衡方法指定为“MMSE”或“MMSE-SIC”。默认均衡器是“MMSE-SIC”。
equalizationMethod ='mmse-sic'；
用户配置
在该示例中，多个上行链路sta的分配信息和发射参数使用hetbsystemconfig对象。
AllocationIndex = 195;MU-MIMO配置中％四个上行链路用户cfgsys = hetbsystemconfig（AllocationIndex）;
在基于触发器的传输中，对于所有上行链路用户来说，某些参数相同，而有些则可能不同。这用户财产cfgSys包含用户配置的单元格数组。单元数组的每个元素都是一个对象，可以将其配置为设置单个用户的参数。在此示例中，所有用户具有相同的传输参数。
%这些参数对MU-MIMO系统中的所有用户都是相同的cfgsys.heltftype = 4;% HE-LTF压缩模式cfgsys.guardinterval = 3.2;%保护间隔类型cfgSys。SingleStreamPilots = 1;HE-LTF的单流导频传输numRx=8；％接收数（AP）天线数量％下面指定每个用户的各个参数allocInfo = ruInfo (cfgSys);numUsers = allocInfo.NumUsers;%上行链路用户数为了userIdx = 1:numUsers cfgSys.User{userIdx}。NumTransmitAntennas = 1;cfgSys.User {userIdx}。NumSpaceTimeStreams = 1;cfgSys.User {userIdx}。SpatialMapping =“直接”; cfgSys.User{userIdx}.MCS=7；cfgSys.User{userIdx}.APEPLength=1e3；cfgSys.User{userIdx}.ChannelCoding=“自民党”；结尾
系统内的单个用户的基于触发器的传输配置为配置wlanhetbconfig对象。使用该方法生成所有用户的传输配置getuserconfig．创建一个由四个HE TB对象组成的单元阵列来描述四个用户的传输。
cfgTB=getUserConfig（cfgSys）；
仿真参数
对于每个SNR点（DB）信噪比向量生成多个分组，通过信道并解调以确定分组错误率。
SNR = 20：2：24;％HE TB数据包的样本速率和现场指数对于所有内容相同％用户。这里使用第一个用户的触发配置来获取％HE TB PPDU的样品速率和现场指数。fs = wlansamplerate（cfgtb {1}）;所有用户都相同IND = WLANFIELDINDINCES（CFGTB {1}）;所有用户都相同
频道配置
在此示例中，TGax NLOS室内信道模型与延迟剖面模型-B一起使用。当发射器和接收器之间的距离大于或等于5米时，模型B被视为非直瞄。这将在中进一步描述wlanTGaxChannel．在该示例中，假设所有STA都与AP处于相同的距离。
tgaxbase = wlantgaxchannel;tgaxbase.samplere = fs;tgaxbase.transmissionDirection =.“上行”；tgaxbase.transmitreceivedistance = 10;chanbw = cfgsys.channelbandwidth;tgaxbase.channelbandwidth = chanbw;tgaxbase.numreceiveannas = numrx;
为四个用户中的每一个创建一个单独的频道。每个频道都是tgaxBase，但又有所不同UserIndex属性，并存储在单元格数组中tgax．这UserIndex设置每个通道的属性为每个用户提供唯一的频道。在该示例中，通过随机改变每个数据包使用随机信道实现UserIndex属性。
％单元阵列存储通道对象，每个用户一个tgax=细胞（1，微乳）；为了UserIDX = 1：NUMUSERS TGAX {USERIDX} =克隆（TGAXBASE）;tgax {useridx} .numtransmitantennas = cfgsys.user {useridx} .numtransmitantannas;tgax {useridx} .userIndex = UserIDX;结尾
处理SNR点
对于每个SNR点，测试了许多数据包，并计算数据包错误率。802.11AX的预先序言是向后兼容802.11ac™的，因此在该示例中，VHT波形的定时同步组件用于在接收器处同步HE波形。对于每个用户，发生以下处理步骤以在包含所有四个用户的接收器处创建波形：
为了创建HE TB波形，根据预定义的用户参数为每个用户创建并编码PSDU。
每个用户的波形通过室内TGAX通道模型传递。通过随机改变不同的用户和数据包来模拟不同的频道实现。
UserIndex渠道的财产。这导致所有用户的空间相关性能相同。所有HE TB用户的波形都被缩放并组合，以确保在添加噪声后每个用户的同一SNR。
在每个用户的OFDM解调之后，将AWGN添加到接收的波形中，以创建期望的每个子载波的平均SNR。
通信信道，以提供正确的信噪比。该配置考虑了信道内接收天线数量的归一化，以及在OFDM解调过程中去除的未使用子载波中的噪声能量。
在接收器（AP）发生以下处理步骤：
检测到数据包。
建立了精细定时同步。L-STF, L-LTF和L-SIG样本被提供用于精确定时，允许在L-STF的开始或结束时进行包检测。
所有用户的HE-LTF和HE-DATA数据字段都是从同步接收波形中提取的。HE-LTF和HE-DATA字段是OFDM解调的。
为每个RU提取解调的HE-LTF，并执行信道估计。
使用每个RU的解调数据场导频执行噪声估计。
从解调数据字段中提取数据字段并均衡所有用户内的所有用户。
对于每个RU和RU内的用户，对用户的空间流进行解调和解码以恢复发送的PSDU。
可以使用parfor循环并行处理信噪比点，因此对每个信噪比点创建一个AWGN信道并配置comm.AWGNChannel。为了使用并行计算来提高速度，请将下面的'for'语句注释掉，并取消对'parfor'语句的注释。
ofdmInfo = wlanHEOFDMInfo (“数据”、cfgSys.ChannelBandwidth cfgSys.GuardInterval);numSNR =元素个数(信噪比);%信噪比点数numPackets=50；%要模拟的数据包数packetErrorRate = 0 (numUsers numSNR);txPSDU =细胞(numUsers);% parfor isnr = 1:numSNR %使用“parfor”加速模拟为了ISNR = 1：NUMSNR％迭代设置随机子流索引，以确保每个%迭代使用一组可重复的随机数stream=RandStream('幸福父母'那'种子',0); 子流=isnr；RandStream.setGlobalStream（stream）；%每模拟一个SNR点创建一个AWGN信道实例awgn = comm.awgnchannel;Awgn.noisemethod =“信噪比”；摘要。SignalPower = 1 / numRx;sysInfo = ruInfo (cfgSys);%模拟多个数据包numpacketerrors =零（麻木，1）;为了pktIdx = 1: numPackets%传输处理rxWaveform = 0;packetError = 0 (numUsers, 1);txPSDU =细胞(1、numUsers);%为每个包生成随机信道实现，方法是%通道的UserIndex属性。这假设所有用户％具有相同数量的发射天线。chpermutations = randperm（麻木商）;为了userIdx = 1: numUsers每个用户的％he tb config对象cfgUser=cfgTB{userIdx}；%使用随机PSDU生成数据包txPSDU{userIdx} = randi([0 1]，getPSDULength(cfgUser)*8,1，'int8'）;%生成HE TB波形，包含单个用户的有效载荷txtrig = wlanwaveformgenerator（txpsdu {useridx}，cfguser）;％通过随机TGAX通道传递波形ChannelIDX = chpermutations（UserIDX）;重置（TGAX {ChinnelIDX}）;％新渠道实现rxtrig = tgax {chentelidx}（[txtrig; zeros（15，尺寸（txtrig，2））]）;％缩放了ru内用户的发射功率。这是%确保添加噪音后每个用户的信噪比相同。ruNum=cfgSys.User{userIdx}.RUNumber；SF=sqrt（1/sysInfo.numusersperu（ruNum））*sqrt（cfgUser.RUSize/（sum（sysInfo.RUSizes））；％将上行用户组合成一个波形rxWaveform=rxWaveform+SF*rxTrig；结尾％通过AWGN通道传递波形。解释噪声NULL中的％能量，因此SNR定义为每个活动子载波。摘要。信噪比=信噪比(isnr) -10 * log10 (ofdmInfo.FFTLength / sum (sysInfo.RUSizes));rxWaveform = awgn (rxWaveform);％接收处理包检测并确定粗包偏移量coarsepktoffset = wlanpacketdetect（rxwaveform，chanbw，0,0.05）;如果isempty（coarsepktoffset）％如果空不检测到L-STF;数据包错误numPacketErrors = numPacketErrors + 1;持续；％转到下一个循环迭代结尾%提取非ht字段并确定精细数据包偏移量nonhtfields = rxWaveform (coarsePktOffset + (ind.LSTF (1): ind.LSIG (2)),:);finePktOffset = wlanSymbolTimingEstimate (nonhtfields chanBW);％确定最终数据包偏移量pktoffset = coarsepktoffset + finepktoffset;％如果通过来自的预期延迟范围检测到数据包％频道建模;数据包错误如果pktOffset>50 numPacketErrors = numPacketErrors+1;持续；％转到下一个循环迭代结尾％rus提取HE-LTF和HE-DATA字段rxLTF = rxWaveform (pktOffset + (ind.HELTF (1): ind.HELTF (2)),:);rxData = rxWaveform (pktOffset + (ind.HEData (1): ind.HEData (2)),:);为了ruIdx=1:allocInfo.NumRUs%为感兴趣的RU解调HE-LTF和HE-Data字段ru = [allocinfo.rusize（ruidx）Allocinfo.Ruindices（Ruidx）];Demodheltfru = wlanhedemodulate（rxltf，'he-ltf'，chanBW，cfgSys.GuardInterval，cfgSys.HeltType，ru）；解调数据=wlanHEDemodulate（rxData，“数据”，chanbw，cfgsys.guardinterval，ru）;%信道估计[Chanest，SSPILOTEST] = HELTFCHANNELESTIMATIOM（DEMODHELTFRU，CFGSYS，RUIDX）;％在ru中获得数据和飞行员的指数（没有空虚）ruOFDMInfo = wlanHEOFDMInfo (“数据”，cfgSys.ChannelBandwidth，cfgSys.GuardInterval，...[allocInfo.RUSizes (ruIdx) allocInfo.RUIndices (ruIdx)]);%估计每个用户现场的噪声功率nvarest = henoiseestimate（remodhedataru（ruofdminfo.pilotindices，：，:)，sspilotest，cfgsys，ruidx）;%丢弃导频子载波Demoddatasym = Demodhedataru（Ruofdminfo.dataindices，：，:);chanestdata = chanest（ruofdminfo.dataindices，：:);%平衡如果strcmpi（均衡方法，'mmse-sic') [eqSym,csi] = heSuccessiveEqualize(demodDataSym,chanEstData,nVarEst,cfgSys,ruIdx);别的[eqSym，csi]=heEqualizeCombine（解调数据sym，chanEstData，nVarEst，cfgSys）；结尾为了useridx = 1：Allocinfo.numusersperru（ruidx）%为每个用户获取TB配置对象USERNUM = CFGSYS.RU {RUIDX} .USERNUMBERS（USERIDX）;cfguser = cfgtb {usernum};%获取当前用户的时空流索引stsidx = cfguser.startingspacetimestream-1 +（1：cfguser.numspacetimestreams）;% Demap和解码位rxpsdu = wlanhedatabitrocover（eqsym（：，：，stsidx），nvarest，csi（：，stsidx），cfguser，“LDPCDecodingMethod”那'分层BP'）;%按计算任何(biterr packetError (userNum) = (txPSDU {userNum}, rxPSDU));结尾结尾Numpackterros=Numpackterros+打包错误；结尾%计算SNR点的数据包错误率（PER）packetErrorRate (:, isnr) = numPacketErrors / numPackets;disp (['snr'num2str（SNR（ISNR））...'完成'num2str (numUsers)'用户']);结尾
SNR 20已完成4位用户SNR 22已完成4位用户SNR 24完成4个用户
绘制数据包错误率与信噪比
标记='ox * sd ^ v> ；颜色=“bmcrgbrkymcrgbrkymc”; 图形为了nSTA = 1:numUsers semilogy(snr,packetErrorRate(nSTA，:).'，[' - '标记（NSTA）颜色（NSTA）]）;抓住在；结尾网格在; xlabel('snr（db）'); 伊拉贝尔(“每”）;dataStr = arrayfun (@ (x) sprintf (“STA-%d”，x），1：讽刺者，“UniformOutput”，错误的）;传奇（数据组）;标题（'PER for uplink 802.11ax link'）;
在每个SNR点测试的数据包数由numPackets．对于有意义的结果，该值应大于此示例中所呈现的值。下图是通过运行更长的仿真来创建的numPackets：1E4和信噪比：20:2:28，显示MMSE均衡器和MMSE-SIC均衡器的分组错误率。
附录
此示例使用以下辅助函数和对象：
选定的书目
IEEE P802.11ax™/D4.1信息技术标准草案-系统间电信和信息交换-局域网和城域网-特定要求-第11部分：无线LAN介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）规范-修改件6：高效WLAN增强。
德·库维尔先生、马克先生、西蒙先生和鲁巴顿先生。一种新的可调混合扩频OFDM系统的MMSE连续干扰消除方案。IEEE第51届车辆技术会议论文集，第745-749页，第2卷，2000。
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