主要内容

5G NR上行矢量波形生成

此示例显示如何使用PUSCH和SRS配置和生成5G NR上行链路向量波形,通过使用基带分量载波的PUSCH和SRSnrWaveformGenerator功能。

介绍

这个示例演示了如何使用参数化和生成5G新无线电(NR)上行波形nrWaveformGenerator功能。生成的波形包含这些通道和信号:

  • PUSCH及其相关DM-RS和PT-RS

  • SRS

这个例子演示了如何参数化和生成基带分量载波波形,其特征是多个子载波间隔(SCS)载波和带宽部分(BWP)。您可以在不同的bwp上生成物理上行共享通道(PUSCH)和探测参考信号(SRS)的多个实例。

该实例还演示了如何使用CG-UCI和SRS在PUSCH上参数化和生成上行控制信息(UCI)进行定位。

波形和载波配置

基带波形的产生由nrULCarrierConfig对象和一组与波形通道和信号相关的附加对象。

nrULCarrierConfig对象,您可以设置这些上行链路运营商配置参数。

  • 此UL运营商配置的标签

  • SCS以资源块为单位的载波带宽

  • 载体细胞ID

  • 子帧中生成波形的长度

  • 窗口

  • OFDM调制波形的采样率

  • 符号相位补偿的载波频率

您可以控制SCS载波带宽和保护带使用NStartGridNSizeGrid属性nrSCSCarrierConfig对象。

waveconfig = nrULCarrierConfig ();%创建一个波形参数对象的实例waveconfig。标签=“UL载体1”%上行波形配置的标签waveconfig.ncellid = 0;%细胞身份waveconfig。ChannelBandwidth = 50;%信道带宽(MHz)waveconfig。FrequencyRange =“FR1”% 'FR1'或'FR2'waveconfig。NumSubframes = 10;%生成的波形中1ms子帧的数量(每1ms子帧1、2、4、8个插槽,取决于SCS)waveconfig。窗口Percent = 0;相对于FFT长度的窗口百分比waveconfig。SampleRate = [];% OFDM调制波形的采样率waveconfig。CarrierFrequency = 0;%载波频率,单位为Hz。此属性用于符号阶段在OFDM调制之前的%补偿,不适合上转换%使用最大尺寸定义一组SCS特定载波% 50 MHz NR信道。参见TS 38.101-1了解更多关于定义的信息%带宽和保护带需求scscarriers = {nrSCSCarrierConfig (), nrSCSCarrierConfig ()};scscarriers{1}。SubcarrierSpacing = 15;scscarriers{1}。NSizeGrid= 270; scscarriers{1}.NStartGrid = 0; scscarriers{2}.SubcarrierSpacing = 30; scscarriers{2}.NSizeGrid = 133; scscarriers{2}.NStartGrid = 1;

带宽部分

BWP由在给定的载体上共享数字命数的一组连续资源组成。可以使用单元格数组定义多个bwp。单元格数组中的每个元素nrWavegenBWPConfig对象定义BWP。对于每个BWP,可以指定SCS、循环前缀(CP)长度和带宽。这SubcarrierSpacing属性将BWP映射到前面定义的某个SCS特定载波。这NStartBWP属性控制载波中BWP的位置,相对于Point A.这在BWP数字中以公共资源块(CRB)表示。不同的BWP可以彼此重叠。

%带宽部件配置bwp = {nrWavegenBWPConfig (), nrWavegenBWPConfig ()};bwp{1}。BandwidthPartID = 1;%带宽部分IDbwp{1}。标签=“BWP @ 15千赫”此BWP的%标签BWP {1} .subcarrierspacing = 15;% BWP子载波间距BWP {1} .CYCLICPREFIX ='普通的'% BWP循环前缀15千赫bwp{1}。NSizeBWP = 25;prb中BWP的大小%bwp{1}。NStartBWP = 10;BWP相对于A点(即CRB)的位置bwp{2}。BandwidthPartID = 2;%带宽部分IDbwp{2}。标签=“BWP @ 30khz”此BWP的%标签BWP {2} .subcarrierspacing = 30;% BWP子载波间距bwp{2}。CyclicPrefix ='普通的'30 kHz的%BWP循环前缀bwp{2}。NSizeBWP = 51;prb中BWP的大小%bwp{2}。NStartBWP = 40;BWP相对于A点(即CRB)的位置

PUSCH实例配置

本节通过使用单元格数组指定波形中的PUSCH实例集。单元格数组中的每个元素nrwavegenpuschconfig对象定义了一系列PUSCH实例。此示例定义了两个PUSCH序列。

一般参数

为每个PUSCH序列设置这些参数:

  • 启用或禁用此PUSCH序列

  • 为这个PUSCH序列指定一个标签

  • 指定携带PUSCH的BWP。PUSCH使用为此BWP指定的SCS

  • 分贝功率缩放

  • 启用或禁用UL-SCH传输信道编码

  • RNTI

  • NID用于扰乱PUSCH位

  • 改变预编码。变换预编码时真正的时,使能变换预编码,得到的波形为DFT-s-OFDM。变换预编码时,得到的波形为CP-OFDM

  • 用于计算传输块大小的目标码率

  • 开销参数

  • 传输方案。当传输方案为'码本'时,启用MIMO预编码,并根据层数、天线端口数和传输预编码矩阵指标选择预编码矩阵。当传输设置为时“nonCodebook”,使用单位矩阵,导致没有MIMO预编码

  • 符号调制

  • 层数。由于只有一个码字传输,上行链路层数限制在4层以内。名义上,当转换预编码被启用时,层的数量被设置为1。时,此值将被忽略dmr。PortSet属性指定

  • 天线端口数量。启用码本传输时使用它。天线端口的数量必须大于或等于配置的DM-RS端口数

  • 传输预编码矩阵指示器

  • 冗余版本(RV)序列

  • 跳频

  • 第二跳的资源块偏移量

  • 传输块数据源。你可以使用一个比特数组或这些标准的PN序列:'pn9-ITU''pn9''pn11''pn15''pn23'.生成器的种子可以使用表单中的单元格数组指定{PN9,种子}.如果没有指定种子,则用所有种子初始化生成器

pusch = {nrwavegenpuschconfig();PUSCH {1} .ENABLE = 1;%启用PUSCH序列pusch{1}。标签=“push @ 15khz”%此PUSCH序列的标签pusch{1}。BandwidthPartID = 1;% PUSCH传输的带宽部分pusch{1}。权力= 0;%以dB为单位的功率缩放pusch{1}。编码= 1;%启用UL-SCH传输信道编码pusch{1}。NID = 1;%数据部分置乱pusch{1}。RNTI = 0;% RNTIpusch{1}。TransformPrecoding = false;%变换预编码pusch{1}。TargetCodeRate = 0.47;%用于计算传输块大小的码率pusch{1}。XOverhead = 0;百分比匹配开销%传输设置pusch{1}。TransmissionScheme ='码本'%的电报密码本,“nonCodebook”PUSCH {1} .Modulation =“正交相移编码”%的π/ 2-BPSK, QPSK, 16 qam,‘64 qam’,‘256 qam’pusch{1}。NumLayers = 2;% push层数pusch{1}。NumAntennaPorts = 4;%天线端口数pusch{1}。TPMI = 0;%传输预编码矩阵指示器(0…27)pusch{1}。RVSequence =[0, 2、3、1];% RV序列将在PUSCH分配序列中循环应用pusch {1} .frequencyhopping =“interSlot”%槽内频率跳变('enabled','disabled')pusch{1}。SecondHopStartPRB = 10;%第二跳的资源块偏移量%的数据源pusch{1}。数据源='pn9'%通道数据源

分配

这个图代表了PUSCH分配中使用的一些参数。

可以设置以下参数来控制PUSCH分配。这些参数是相对于BWP的。

  • PUSCH映射类型

  • 分配给每个PUSCH实例的槽中的符号。用于PUSCH映射类型“一个”,插槽内的开始符号必须为零,长度可以从4到14(对于普通CP),最多12(对于扩展CP)。用于PUSCH映射类型“B”,开始符号可以来自插槽中的任何符号

  • 用于PUSCH序列的帧中的槽

  • 槽位分配的周期。空周期表示没有重复

  • 相对于BWP分配的prb

pusch{1}。MappingType =“一个”%pusch映射类型('a'(插槽),'b'(非插槽))pusch{1}。SymbolAllocation = [0, 14];%首先符号和长度pusch {1} .slotallocation = [0 1];%为PUSCH序列分配的槽索引pusch{1}。时间= 5;%槽位分配周期pusch{1}。PRBSet = 0:10;%复审委员会分配

PUSCH DM-RS配置

配置DM-RS参数。

%天线端口和DM-RS配置(TS 38.211第6.4.1.1节)PUSCH {1} .dmrspower = 0;额外功率提升百分比,单位为dBpusch {1} .DMRS。DMRSConfigurationType = 1;% DM-RS配置类型(1,2)pusch {1} .DMRS。NumCDMGroupsWithoutData = 2;%没有数据的DM-RS CDM组的数量。该值可以是集合{1,2,3}之一pusch {1} .dmrs.dmrsportset = [0 2];% DM-RS天线端口使用([]给出端口号0:NumLayers-1)pusch {1} .dmrs.dmrstypeaposition = 2;%仅映射类型A。第一个DM-RS符号位置(2,3)pusch {1} .DMRS。DMRSLength = 1;%前置DM-RS符号数(1个(单符号),2个(双符号))pusch {1} .DMRS。DMRSAdditionalPosition = 2;%额外的DM-RS符号位置(最大范围0 ... 3)pusch {1} .dmrs.nidnscid = 1;CP-OFDM(0…65535)的置乱标识。使用empty([])来使用物理层单元标识pusch {1} .DMRS。NSCID = 0;CP-OFDM(0,1)的%加扰初始化pusch {1} .DMRS。NRSID = 0;DFT-s-OFDM DM-RS的置乱标识(0…1007)。使用empty([])来使用物理层单元标识pusch {1} .dmrs.grouphopping = true;组跳配置。此属性仅在启用转换预编码时使用pusch {1} .dmrs.sequencehopping = false;%序列跳转配置。此属性仅在启用转换预编码时使用

GroupHopping属性在启用转换预编码时用于DM-RS序列生成。你可以设置GroupHopping:

  • “启用”表示跳跃的存在。它由高层参数配置sequenceGroupHopping

  • “禁用”来表示序列跳变的存在。它由高层参数配置Sequenthopping.

  • “没有”表示组跳变和序列跳变都不存在

无数据的DM-RS CDM组的数量与配置类型有关。DM-RS配置类型1的DM-RS CDM组的最大数量可以是2个,DM-RS配置类型2的DM-RS CDM组的最大数量可以是3个。

PUSCH PT-RS配置

配置PT-RS参数。

PT-RS配置(TS 38.211章节6.4.1.2)pusch{1}。EnablePTRS = 0;%启用或禁用PT-RS(1或0)pusch{1}。PTRSPower = 0;对于CP-OFDM的DB中的%额外的PT-RS功率升高pusch {1} .PTRS。TimeDensity = 1;PT-RS(1,2,4)的时间密度(L_PT-RS) %PUSCH {1} .ptrs.frequencydensity = 2;CP-OFDM PT-RS频率密度(K_PT-RS) (2,4)PUSCH {1} .ptrs.numptrssamples = 2;DFT-s-OFDM PT-RS采样数(NGroupSamp) (2,4)pusch {1} .PTRS。NumPTRSGroups = 2;% DFT-s-OFDM PT-RS组(NPTRSGroup)数(2,4,8)pusch {1} .PTRS。REOffset ='00'% PT-RS资源元件偏移量CP-OFDM ('00','01','10','11')pusch {1} .PTRS。PTRSPortSet = 0;% PT-RS天线端口必须是CP-OFDM dm端口的一个子集pusch {1} .PTRS。NID = 0;DFT-s-OFDM的PT-RS置乱标识(0…1007)

当为CP-OFDM启用PT-RS时,DM-RS端口必须在0到3的范围内,对于DM-RS配置类型1,并且在0到5的范围内,对于DM-RS配置类型2.当时PT-RS为DFT-S-OFDM启用,PT-RS组的数量设置为8,必须将PT-RS样本的数量设置为4。

在UCI PUSCH

可以通过设置以下参数来配置PUSCH上的UCI传输:

  • 启用/关闭HARQ-ACK、CSI part1、CSI part2和CG-UCI的传输

  • HARQ-ACK、CSI第1部分、CSI第2部分、CG-UCI位的个数

  • BetaOffsetACKBetaOffsetCSI1BetaOffsetCSI2,BetaOffsetCGUCI可以从表9.3-1和9.3-2的TS 38.213设置

  • 用于HARQ-ACK、CSI第1部分、CSI第2部分和CG-UCI的数据源。你可以使用一个比特数组或这些标准的PN序列:'pn9-ITU''pn9''pn11''pn15''pn23'.生成器的种子可以使用表单中的单元格数组指定{PN9,种子}.如果没有指定种子,则用所有种子初始化生成器

  • 启用UCI的UL-SCH传输

  • UCIScaling是由高层参数提供的吗扩展,根据TS 38.212第6.3.2.4节

pusch{1}。EnableACK = true;%启用或禁用HARQ-ACKpusch{1}。NumACKBits = 5;% HARQ-ACK位数pusch{1}。BetaOffsetACK = 1;% HARQ-ACK功率因数pusch{1}。DataSourceACK ='pn9'% HARQ-ACK数据源pusch {1} .enablecsi1 = true;%启用或禁用CSI第1部分pusch{1}。NumCSI1Bits = 10;%CSI的数量1位pusch{1}。BetaOffsetCSI1 = 2;% CSI第1部分的功率因数pusch{1}。DataSourceCSI1 ='pn9'%CSI第1部分数据源pusch{1}。EnableCSI2 = true;%启用或禁用CSI第2部分pusch {1} .numcsi2bits = 10;% CSI第2部分的位数pusch{1}。BetaOffsetCSI2 = 2;% CSI第2部分的功率因数pusch{1}。DataSourceCSI2 ='pn9'% CSI第2部分数据源pusch{1}。EnableCGUCI = false;%启用或禁用CG-UCIpusch{1}。NumCGUCIBits = 10;% CG-UCI位数pusch{1}。BetaOffsetCGUCI = 2;CG-UCI的%功率因数pusch{1}。DataSourceCGUCI ='pn9'CG-UCI数据源pusch{1}。EnableULSCH = true;%当PUSCH上有UCI传输时启用或禁用UL-SCHPUSCH {1} .uciscaling = 1;%缩放系数(0.5,0.65,0.8,1)

当同时使能HARQ-ACK和CG-UCI时,TS 38.212的6.3.2.1.4节规定UCI位序列为CG-UCI位和HARQ-ACK位的并集。因此,PUSCH对UCI的处理将任何有源CG-UCI源都视为对HARQ-ACK的扩展,仅取BetaOffsetACK在这种情况下使用。

指定多个PUSCH序列

指定第二个BWP的第二个PUSCH序列。

pusch {2} = pusch {1};pusch{2}。使= 1;pusch{2}。标签=“push @ 30khz”;PUSCH {2} .BANDWIDTHPARTID = 2;% PUSCH映射到第二个BWPpusch{2}。SymbolAllocation = [0, 12];pusch{2}。[5 6 7 8];pusch{2}。PRBSet = 5:10;PRB分配百分比,相对于BWPpusch{2}。时间= 10;pusch{2}。TransformPrecoding = 1;pusch{2}。FrequencyHopping =“interSlot”;pusch{2}。NumLayers = 1;pusch{2}。RNTI = 0;pusch {2} .DMRS。GroupHopping= false; pusch{2}.DMRS.DMRSPortSet = 1;

SRS实例配置

配置波形中的SRS。单元格数组中的每个元素nrWavegenSRSConfig对象定义与BWP关联的SRS实例序列。这个例子定义了两个禁用的SRS序列。

一般参数

为每个SRS序列设置以下参数:

  • 启用或禁用此SRS序列

  • 为这个SRS序列指定一个标签

  • 指定携带此SRS序列的BWP。SRS序列配置使用为这个BWP指定的SCS

  • 指定以dB为单位的功率缩放

srs = {nrWavegenSRSConfig ()};srs{1}。使= 0;srs{1}。标签='srs @ 15 khz';srs{1}。BandwidthPartID = 1;srs{1}。权力= 3;%以dB为单位的功率缩放

SRS配置

您可以为每个SRS序列配置以下参数:

  • SRS天线端口数

  • 分配给每个SRS序列的槽中的符号

  • 用于SRS传输的一段时间内的槽

  • 槽位分配的周期。空周期表示没有重复

  • RBs中BWP中SRS序列的起始位置

  • 额外的频率偏移从4-PRB块的起始位置

  • 带宽和频率跳频配置。占用带宽取决于属性csr建筑,Bhop..放BHop <建筑使能跳频

  • 用于指定子载波中SRS频率密度的传输梳

  • 子载波中传输梳的偏移量

  • 循环移位旋转低papr碱基序列。循环移位,8或12的最大数量取决于传输梳号,2或4。对于4个SRS天线端口,分配给第一和第三天线端口中的SRS的子载波集取决于循环移位

  • 插槽中的重复SRS符号的数量。它禁用块中的跳频重复符号。放重复= 1没有重复

  • 组或序列跳跃。它可以“没有”“groupHopping”“sequenceHopping”

  • 争先恐后的身份。当启用组或序列跳跃时,它初始化伪随机二进制序列

srs{1}。NumSRSPorts = 1;% SRS端口数(1,2,4)srs{1}。NumSRSSymbols = 4;%槽位SRS符号数(1,2,4)srs{1}。SymbolStart = 10;槽中SRS的%时域位置。(8 ... 13)对于正常CP和(6 ... 11),用于扩展CPSRS {1} .slotallocation = 2;%分配槽指数SRS {1} .period = 5;%槽位分配周期srs{1}。FrequencyStart = 0;%在RBs中BWP中SRS的频率位置srs{1}。NRRC = 0;%从4个prb块指定的FreqStart的额外偏移量(0…67)SRS {1} .csrs = 13;%带宽配置C_SRS(0 ... 63)。它控制了SRS的分配带宽srs{1}。建筑= 2;%带宽配置B_SRS(0…3)。它控制了SRS的分配带宽srs{1}。Bhop.= 1;%跳频配置(0…3)。设置BHop < BSRS使能跳频功能srs{1}。KTC = 2;%梳数(2,4)。它表示每个KTC子载波的SRS分配srs {1} .kbartc = 0;SRS序列的副载波偏移量(0…KTC-1)srs{1}。CyclicShift = 0;%循环移位数(0…NCSmax-1)。对于KTC = 2, NCSmax = 8;对于KTC = 4, NCSmax = 12。srs {1} .repetition = 1;%重复因子(1,2,4)。它表示槽位中相等连续的SRS符号的个数srs{1}。GroupSeqHopping =“没有”%组或序列跳转('neither', ' grouphpping ', 'sequenceHopping')srs{1}。NSRSID = 0;%置乱标识(0…1023)srs{1}。SRSPositioning = false;%启用用户定位的SRS

指定多个SRS序列

为第二个BWP指定第二个SRS序列。

srs {2} = srs {1};srs{2}。使= 0;srs{2}。标签=“SRS @ 30千赫”;srs{2}。BandwidthPartID = 2;srs{2}。NumSRSSymbols = 2;srs{2}。SymbolStart = 12;srs{2}。[5 6 7 8];srs{2}。Period = 10; srs{2}.BSRS = 0; srs{2}.BHop = 0;

波形的一代

本节将所有的信道和信号参数分配给主载波配置对象nrULCarrierConfig,然后生成并绘制波形图。

waveconfig。SCSCarriers = SCSCarriers;waveconfig。BandwidthParts = bwp;waveconfig。PUSCH = PUSCH;waveconfig。SRS = SRS;%产生复基带波形(波形信息]= nrWaveformGenerator (waveconfig);

绘制天线端口组基带波形的幅值。

图;情节(abs(波形));标题('5G上行链路基带波形的幅度');Xlabel(“样本指数”);ylabel ('震级');

绘制第一天线端口的波形谱图。

samplerate = info.ResourceGrids (1) .Info.SampleRate;nfft = info.ResourceGrids (1) .Info.Nfft;图;光谱图(波形(:1)的(nfft, 1), 0, nfft,“中心”,采样率,“桠溪”“MinThreshold”, -130);标题('5G上行链路基带波形的频谱图');

波形发生器函数返回时域波形和结构信息,它包含底层资源元素网格和波形中所有PUSCH和SRS实例使用的资源细分。

ResourceGrids字段是结构阵列,其中包含这些字段:

  • 对应于每个BWP的资源网格

  • 包含每个BWP中的信道和信号的总带宽的资源网格

  • 一种信息结构,其信息与每个BWP相对应。第一个BWP的信息结构的内容如下所示。

disp (与BWP 1相关的调制信息:) disp (info.ResourceGrids info) (1)
与BWP 1: Nfft: 4096 SampleRate: 61440000 cyclicprefixlength: [1x14 double] symbollength: [1x14 double] Windowing: 0 SymbolPhases: [0 0000 0000 000] SymbolsPerSlot: 14 SlotsPerSubframe: 1 SlotsPerFrame: 10 k0: 0

请注意,生成的资源网格是一个3D矩阵,其中不同的平面表示天线端口。对于不同的物理通道和信号,最低的端口映射到网格的第一个平面。

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功能

对象

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