PDSCH港口5 UE-Specific波束形成
这个例子演示了发布8端口5 UE-specific波束形成与LTE工具箱™。
介绍
有七个传播模式在发布8:
单天线端口,端口0
发射分集
开环空间多路复用、大时滞周期延迟多样性(CDD)
闭环空间多路复用
多用户MIMO
基于码书的波束形成(闭环空间复用使用一个传输层)
UE-specific波束形成(单天线端口,端口5)
在传输方式7中,UE-specific波束形成、任意波束形成应用和用户设备(UE)不是通知使用的预编码矩阵,因此问题需要估计信道包括波束形成的影响。的问题只需要特定于问题的物理下行共享信道的解调参考信号(PDSCH)的数据传输问题似乎是只收到一个发送天线,因此,这种传播模式被描述为“单天线端口,端口5”。
传输在这个方案是由一层用一个参考信号和可以beamformed到任意数量的传输使用任何适当尺寸的天线波束形成向量;传输天线的数量的选择和波束形成矢量值是未指定的标准。
这个例子显示了如何“单天线端口,端口5”传输方案可以实现使用LTE工具箱PDSCH传输和接收。它还表明,波束形成向量的合适的选择导致更好的性能。
RMC发电机安装
在这个例子中参考测量通道(RMC)创建配置使用lteRMCDL,重新配置描述UE-specific波束形成配置。生成配置R.6和PDSCH配置TxScheme = ' Port5 '与版本相关的传输方案8 UE-specific LTE工具箱中的波束形成。PDSCH传输天线的数量设置为4(预编码矩阵的列数W表明NTxAnts),表明UE-specific传输天线波束形成将beamform到4。请注意,rmc.CellRefP = 1,这意味着只有一个特异性参考信号;该参考信号和相关的传输将映射到第一个4传输天线。
rmc = lteRMCDL (“R.6”);% RMC配置rmc。TotSubframes = 1;%数量的子帧生成rmc.PDSCH。TxScheme =“Port5”;%设置UE-specific波束形成方案rmc.PDSCH。CSI =“上”;% CSI扩展软比特
信道估计配置
信道估计设置使用一个结构定义的cec。保守9-by-9飞行员平均窗口是用来减少噪声对信道估计的影响。信道估计是使用UE-specific执行作为参考信号Port5使用传输方案。
cec。PilotAverage =“UserDefined”;%的试点,平均象征cec。FreqWindow = 9;%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=dmr的;%参考信道估计
系统处理
使用以下步骤创建和接收UE-specific beamformed PDSCH:
创建一个密集的传输资源网格:创建一个网格传输与特异性但没有PDSCH渠道。要做到这一点,
lteRMCDLTool使用第二(数据)输入设置为一个空向量。这将创建资源数组包含特异性RMC的渠道:主同步信号(PSS),二级同步信号(SSS),参考信号(RS),物理广播信道(PBCH)和物理通道(PCFICH)格式控制指标。这个资源映射到数组第一个传输天线txGrid内CellRefP = 1。设置波束形成向量:波束形成向量
rmc.PDSCH.W是一个领域PDSCH配置结构。rmc.PDSCH.W1-by-NTxAnts(行)向量表示复杂的收益被应用到单层PDSCH传播及其相关的参考信号。创建和地图UE-Specific参考信号:
lteDMRSIndices创建索引映射UE-specific参考信号在传输资源数组。lteDMRS创建UE-specific参考信号为一个列向量(尺寸M×1, M是UE-specific参考信号的数量(RS)资源元素(REs)的子帧)这是相同的大小lteDMRSIndices输出。注意,与其他在LTE工具箱(例如使用预编码操作lteDLPrecode),整个波束形成的向量W转置的预计LTE规范即符号的层次和天线躺在列,而不是行。这是因为LTE工具箱使用第二(列)而不是1(行)维度代表传输天线(这是一致的多通道信号的表示在MATLAB®)。创建和地图PDSCH:
ltePDSCHIndices创建指数映射一个传输层上的PDSCH和扩展这些单层指标到传输飞机,导致一个rmc.PDSCH.NTxAnts列矩阵的指数。ltePDSCH打乱和调节提供的随机输入数据,导致调制符号的一个列向量,进行波束形成的列向量乘法rmc.PDSCH.W给一个rmc.PDSCH.NTxAnts列矩阵,将相同的大小ltePDSCHIndices输出。创建传输波形:OFDM调制传输资源网格。
噪声传播信道建模:信道建模是由传输波形相乘
txWaveform与一个固定的信道矩阵H的大小1-by-NTxAnts接待4天线传输的模型在一个天线。需要注意,转置操作应用频道时矩阵H作为H定义与典型NRxAnts-by-NTxAnts形状,而txWaveform使用二维表示传输天线。加性噪声为28.0 dB然后应用于接收信号信噪比。同步、解调和信道估计:从接受者的角度,传输用UE-specific波束形成有效地从一个天线。因此,信道估计和均衡试图估计和平衡回到原来的单一传输层;波束形成向量
W整个信道响应的一部分吗HW。”这将是估计的。因此使用UE-specific参考信号进行信道估计;第二个参数提供了PDSCH配置时TxScheme = ' Port5 '。PDSCH接待:
ltePDSCHIndices提供了矩阵印第安纳州它包含rmc.PDSCH.NTxAnts列。只有第一列的指标是必需的,只有一个接收天线。ltePDSCHDecode被称为回归估计软一点rxBits随着接收符号星座rxSymbols这是策划的每个波束形成的向量。注意,在ltePDSCHDecode,UE-specific波束形成接收者将MMSE均衡在接收天线,进行多元化相结合(在本例中只有一个接收天线)。
这个例子在一个循环中运行两次,第一次迭代时显示了PDSCH收到星座在所有四个天线传输相同的权重和第二传输四天线波束形成的向量W这是匹配信道响应。在每种情况下的阴谋PDSCH收到星座。第二个星座展品较低水平的噪音比第一,表明更好的性能。
重要的是要注意,两波束形成向量的所有元素具有相同的大小,因此传输天线权力是相同的所有4天线波束形成的总传输功率的选择向量都是一样的——这意味着无论是波束形成向量得到不公平的优势即更多的传输能力。第二模拟循环,W被选中,这样整个通道响应是1:HW。”= 1因此W =连词(H)。第一模拟循环(例如W =[17 17日17日17]/ 34),如果我们计算HW。”结果是(16 4 * j) / 34√6级,大约0.485 (4/17)。因此beamformer匹配的通道取得了通道响应与一个比更好的获得(1和大约0.485)。
%初始化存储变量进行比较rxSymbolsStore =细胞(1、2);WStore = 0 (2、4);%循环的传输,没有最优波束形成为optimalbeamforming = 0:1%配置随机数生成器rng (“默认”);%设置PDSCH波束形成的向量如果(optimalbeamforming)%使用波束形成向量匹配信道响应rmc.PDSCH.W= [17 8-15*1i -8+15*1i 15+8*1i]/34;其他的%为每个天线使用相等的传动比rmc.PDSCH.W= [17 17 17 17]/34;结束网格没有PDSCH %创建一个资源。PDSCH可以关闭%指定交通流的输入是空的[~,txGrid信息]= lteRMCDLTool (rmc中,[]);%创建和地图UE-specific参考信号rmc.PDSCH.NTxAnts= size(rmc.PDSCH.W,2); dmRsIndices = lteDMRSIndices(rmc,rmc.PDSCH); dmRsSymbols = lteDMRS(rmc,rmc.PDSCH); txGrid(dmRsIndices) = dmRsSymbols;%创建和地图PDSCH参考信号[pdschIndices, pdschIndicesDims] = ltePDSCHIndices (rmc rmc.PDSCH,…rmc.PDSCH.PRBSet);rmc.PDSCH pdschSymbols = ltePDSCH (rmc,…兰迪([0,1],pdschIndicesDims。G, 1));txGrid (pdschIndices) = pdschSymbols;% OFDM调制传输波形txGrid txWaveform = lteOFDMModulate (rmc);%波形通过通道H =[17 8 + 15 * 1 - 8我地位* 1 * 1我]/ 34;%通道响应rxWaveform = (H * txWaveform。”)。”;%添加噪声情况下SNRdB = 28;信噪比= 10 ^ (SNRdB / 20);N = 1 /(√(2.0 *双(info.Nfft)) *信噪比);%量表传输线噪声复杂= N * (randn(大小(rxWaveform)), randn(大小(rxWaveform)));rxWaveform = rxWaveform +噪声;%的同步抵消= lteDLFrameOffset (rmc, rxWaveform);rxWaveform = rxWaveform(1 +抵消:最终,);% OFDM解调恢复资源网格rxWaveform rxGrid = lteOFDMDemodulate (rmc);%信道和噪声估计[命令,巢]= lteDLChannelEstimate (rmc, rmc。PDSCH、cec rxGrid);%进行最小均方误差(MMSE)均衡和解码% PDSCH印第安纳州= ltePDSCHIndices (rmc, rmc。PDSCH rmc.PDSCH.PRBSet);印第安纳州=印第安纳州(:1);%只使用一个接收天线[rxBits, rxSymbols] = ltePDSCHDecode (rmc, rmc。PDSCH rxGrid(印第安纳州),…命令(印第安纳州),鸟巢);%商店收到符号和波束形成向量进行比较rxSymbolsStore {optimalbeamforming + 1} = rxSymbols;:WStore (optimalbeamforming + 1) = rmc.PDSCH.W;结束
分析
两个仿真循环性能通过绘制收到PDSCH星座相比也显示联合信道响应HW。”。从图可以看出,系统性能更好在波束形成向量匹配信道响应。注意,在LTE规范,没有提供援助在确定最佳波束形成的向量。可能的方法来确定波束形成向量例如将利用通道互惠在时分双工(TDD),或者使用上行信号的到达角估计频分双工(FDD)。
hUESpecificBeamformingResults (rxSymbolsStore H, WStore);
4天线增益相同,结合信道响应HW。”:0.47059 - -0.11765我4天线波束匹配通道,结合信道响应HW。”:1
附录
这个示例使用这个helper函数。
