传播信道模型
LTE Toolbox™产品提供了一组通道模型,用于测试和验证UE和eNodeB无线电传输和接收,定义在<一个href="//www.tatmou.com/jp/jp/jp/help/lte/ug/propagation-channel-models.html" class="intrnllnk">[1]一个>和<一个href="//www.tatmou.com/jp/jp/jp/help/lte/ug/propagation-channel-models.html" class="intrnllnk">[2]一个>.LTE工具箱产品中提供以下通道模型。
多径衰落传播条件
高速列车条件
移动传播条件
多径衰落传播条件
多径衰落信道模型指定了以下三种延迟配置文件。
扩展行人A模型(EPA)
扩展车辆A模型(EVA)
扩展典型城市模型(ETU)
这三种延迟分布分别代表低、中、高延迟传播环境。这些通道的多路径延迟配置文件如下表所示。
EPA延迟概况年代trong>
额外抽头延迟(ns) | 相对功率(dB) |
---|---|
0 | 0.0 |
30. | -1.0 |
70 | -2.0 |
90 | -3.0 |
110 | -8.0 |
190 | -17.2 |
410 | -20.8 |
EVA延迟概况年代trong>
额外抽头延迟(ns) | 相对功率(dB) |
---|---|
0 | 0.0 |
30. | -1.5 |
150 | -1.4 |
310 | -3.6 |
370 | -0.6 |
710 | -9.1 |
1090 | -7.0 |
1730 | -12.0 |
2510 | -16.9 |
ETU延迟概况年代trong>
额外抽头延迟(ns) | 相对功率(dB) |
---|---|
0 | -1.0 |
50 | -1.0 |
120 | -1.0 |
200 | 0.0 |
230 | 0.0 |
500 | 0.0 |
1600 | -3.0 |
2300 | -5.0 |
5000 | -7.0 |
在前面的表格中所有的水龙头都有一个古典多普勒光谱。除了多径时延曲线外,还为每种多径衰落传播条件指定了最大多普勒频率,如下表所示。
通道模型 | 最大多普勒频率 |
---|---|
EPA 5赫兹 | 5赫兹 |
伊娃5赫兹 | 5赫兹 |
伊娃70赫兹 | 70赫兹 |
ETU 70赫兹 | 70赫兹 |
ETU 300赫兹 | 30..0赫兹 |
在MIMO环境下,引入了一组相关矩阵来模拟UE和eNodeB天线之间的相关性。这些相关矩阵在<一个href="//www.tatmou.com/jp/jp/jp/help/lte/ug/propagation-channel-models.html" class="intrnllnk">MIMO信道相关矩阵一个>.
年代ection>高速列车状况
高速列车条件定义了一个无衰落的传播信道,该信道具有单个多径分量,其位置是固定的。这个单多径表示多普勒频移,这是由于高速列车经过基站引起的,如下图所示。
表达式<年代p一个n class="inlineequation"> 是列车到eNodeB的初始距离,<年代p一个n class="inlineequation"> 为eNodeB与铁路轨道之间的最小距离。这两个变量都以米为单位。的变量ν是火车的速度,单位是米每秒。由移动的列车引起的多普勒频移由下式给出。
的变量<年代p一个n class="inlineequation"> 多普勒频移和<年代p一个n class="inlineequation"> 为最大多普勒频率。角的余弦<年代p一个n class="inlineequation"> 由下式给出。
对于eNodeB测试,定义了两个高速列车场景,使用下表中列出的参数。多普勒频移,<年代p一个n class="inlineequation"> ,由上述方程及下表所示参数计算得到。
参数 | 价值 | |
---|---|---|
场景1 | 场景3 | |
1000米 | 30..0米 | |
50米 | 2米 | |
ν | 350公里/小时 | 30..0公里/基米-雷克南 |
1340赫兹 | 1150赫兹 |
这两种情况都会导致适用于所有频段的多普勒频移。场景1的多普勒频移轨迹如下图所示。
场景3的多普勒频移轨迹如下图所示。
对于UE测试,多普勒频移,<年代p一个n class="inlineequation"> ,由上述方程及下表所示参数计算得到。
参数 | 价值 |
---|---|
300米 | |
2米 | |
ν | 300公里/小时 |
750赫兹 |
这些参数导致应用于所有频段的多普勒频移,如下图所示。
移动传播条件
LTE中的移动传播信道定义了一种多径分量位置变化的信道条件。参考时间和第一次敲击之间的时间差,Δτ,由下式给出。
的变量一个表示以秒和为单位的开始时间Δω表示以弧度每秒为单位的角旋转。
请注意年代trong>
多路径组件之间的相对时间保持固定。
移动传播条件的参数如下表所示。
参数 | 场景1 | 场景2 |
---|---|---|
通道模型 | ETU200 | 情况下 |
问题的速度 | 120公里/小时 | 350公里/小时 |
CP长度 | 正常的 | 正常的 |
一个 | 10μs | 10μs |
Δω | 0.04秒<年代up>1年代up> | 0.13秒<年代up>1年代up> |
多普勒频移只适用于场景1的衰落样本生成。在场景2中,对具有加性高斯白噪声(AWGN)的单一非衰落多径分量进行建模。根据上式,该多径分量的位置随时间变化。
具有单个非衰落抽头的移动信道的示例如下图所示。
MIMO信道相关矩阵
在MIMO系统中,发射天线和接收天线之间存在相关性。这取决于许多因素,如天线和载波频率之间的分离。为了获得最大容量,希望将发射天线和接收天线之间的相关性最小化。
有不同的方法来模拟天线相关。一种技术利用相关矩阵来描述发射器和接收器上多个天线之间的相关性。这些矩阵分别在发送端和接收端独立计算,然后通过克罗内克积组合,以生成信道空间相关矩阵。
中定义了三个不同的相关级别<一个href="//www.tatmou.com/jp/jp/jp/help/lte/ug/propagation-channel-models.html" class="intrnllnk">[1]一个>.
低相关性或无相关性
媒介相关
高度的相关性
的参数α和β为每个相关级别定义,如下表所示的相关值。
低的相关性 | 媒介相关 | 高度的相关性 | |||
---|---|---|---|---|---|
α | β | α | β | α | β |
0 | 0 | 0.3 | 0.9 | 0.9 | 0.9 |
eNodeB和UE的独立相关矩阵,R<年代ub>eNB年代ub>和R<年代ub>问题年代ub>,分别为下表中不同天线组(1、2、4)。
相关 | 一个天线 | 两根天线 | 四个天线 |
---|---|---|---|
eNodeB | <年代pan class="inlineequation"> |
|
|
问题 | <年代pan class="inlineequation"> |
|
|
信道空间相关矩阵,R<年代ub>争吵年代ub>,由下式给出。
符号⊗表示克罗内克产品。信道空间相关矩阵的值,R<年代ub>争吵年代ub>,对于不同的矩阵大小定义如下表。
矩阵的大小 | R<年代ub>争吵年代ub>值 |
---|---|
1×2例 | <年代pan class="inlineequation"> |
2×2例 | <年代pan class="inlineequation"> |
4×2例 | <年代pan class="inlineequation"> |
4×4例 | <年代pan class="inlineequation"> |
参考文献
3gpp = 36.101。“演进通用地面无线电接入(E-UTRA);用户设备(UE)无线电发射和接收。”第三代合作伙伴计划;技术规范组无线接入网.URL:<一个href="https://www.3gpp.org" target="_blank">https://www.3gpp.org一个>.
3gpp = 36.104。“演进通用地面无线电接入(E-UTRA);基站(BS)无线电发射和接收。”第三代合作伙伴计划;技术规范组无线接入网.URL:<一个href="https://www.3gpp.org" target="_blank">https://www.3gpp.org一个>.
另请参阅
lteFadingChannel
|<年代p一个n itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">lteHSTChannel
|<年代p一个n itemscope itemtype="//www.tatmou.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">lteMovingChannel