Введение

Этот пример характеризует удар интерференции LTE в прием РФ формы волны NR. Чтобы оценить удар интерференции, пример выполняет эти измерения:

Удар получателя нарушения РФ такой как синфазный и квадратура (IQ) неустойчивость, шум фазы и нелинейность усилителя мощности (PA) также рассматривается.

Пример работает над подкадром основанием подкадра. Для каждого подкадра рабочий процесс состоит из этих шагов:

Этот пример использует модель Simulink, чтобы выполнить эти операции. Сгенерированный модулированный сигнал, обрабатывающий (шаги 1, 2 и 6), использует функциональные блоки MATLAB®, тогда как получатель РФ, моделируя (шаги 3 и 4) использует RF Blockset. Эта модель только поддерживает Нормальный и режимы симуляции Акселератора.

Структура модели Simulink

Модель содержит три основных части:

modelName = 'NewRadioRFReceiverWithLTEInterferenceModel';
open_system(modelName);

Основополосная генерация

Блок NR TM Transmission передает стандартно-совместимый 5G тестовая модель NR (NR-TM) формы волны для частотного диапазона 1 (FR1) и частотного диапазона 2 (FR2) [1]. Для генерации сигналов NR-TM можно задать имя NR-TM, пропускную способность канала, разрядка поднесущей (SCS), режим дуплекса, идентичность ячейки и версия TS 38.141 с помощью блока Waveform Parameters.

Точно так же блок LTE-TM Transmission передает стандартно-совместимые формы волны LTE-TM [2]. Можно также задать имя TM, пропускную способность канала, режим дуплекса и идентичность ячейки. Эта модель передискретизирует, при необходимости, форму волны LTE, чтобы совпадать с уровнем выборки формы волны NR. Блок Waveform Parameter не принимает пропускную способность LTE шире, чем пропускная способность NR.

Кроме того, блок Waveform Parameters предоставляет возможность включать или отключать тест ACLR. Когда измерение ACLR включено, форма волны сверхдискретизирована, чтобы визуализировать спектральный перерост. Блок Waveform Parameters также включает параметр по имени Усиление Interferer, которое позволяет управлению линейное усиление интерференции LTE. Чтобы отменить передачу интерференции LTE, установите параметр Усиления Interferer на 0. Блок Interferer Gain соединяется между Основополосной Генерацией и этапами Приема РФ.

Для получения дополнительной информации о том, как сгенерировать NR-TMs и LTE-TMs, смотрите 5G NR-TM и Генерация сигналов FRC и Тестовая модель Нисходящего канала LTE (E-TM) Генерация сигналов (LTE Toolbox), соответственно.

Когда пример работает над подкадром основанием подкадра, NR-TM и блоки Передачи LTE-TM генерируют один подкадр за один раз. Передача десяти подкадров, соответствие одной системе координат в случае режима дуплекса FDD, длятся 10 мс. Если время симуляции более длинно, чем 10 мс, оба блока передают тот же кадр циклически. Блок Subframe Counter хранит количество в настоящее время переданного подкадра. Если время симуляции более длинно, чем период системы координат, сброс блока Subframe Counter к 0.

Прием РФ

Блок Receiver РФ основан на архитектуре получателя супергетеродина. Эта архитектура применяет фильтрацию полосы пропускания и усиление и downconverts полученная форма волны к промежуточной частоте. Компоненты РФ этого получателя супергетеродина:

set_param(modelName,'Open','off');
set_param([modelName '/RF Receiver'],'Open','on');

Чтобы отправить обе формы волны в Получатель РФ, вставьте блок Vector Concatenate между Основополосным Приемом и этапами Приема РФ. Блок Vector Concatenate конкатенирует обе формы волны горизонтально, один столбец на форму волны. Затем блок Inport в Получателе РФ преобразует две конкатенированных комплексных основополосных формы волны в сигналы РФ, считая центральные частоты выбранными в параметре Несущих частот этого блока (каждая частота, выбранная в Несущих частотах, присвоена различной конкатенированной форме волны). Блок Outport преобразует сигнал РФ назад в комплексную основную полосу.

Вследствие того, что Получатель РФ принимает максимум 1 024 выборок на подкадр, Входной буфер, перед блоком Receiver РФ, сокращает количество выборок, отправленных в Получатель РФ. В текущей настройке Входной буфер отправляет одну выборку за один раз, приводя к Получателю РФ, являющемуся основанным на выборке. Чтобы сконфигурировать Получатель РФ для основанного на системе координат приема, обновите модель:

Прежде, чем отправить выборки на блок Decode Subframe, Буфер вывода (после Получателя РФ) буферизует все выборки в подкадре, и блок ADC оцифровывает сигнал. Можно изменить параметры блоков ADC с помощью его маски.

Блок Delay составляет вызванные буфером задержки. Когда длительность задержки эквивалентна передаче подкадра, блок Decode Subframe не демодулирует первую информацию, полученную в период подкадра.

Можно сконфигурировать компоненты Получателя РФ с помощью маски блока Receiver РФ.

Блок Receiver РФ показывает типичные нарушения, включая:

Основополосный прием NR и измерения

Блок Decode Subframe выполняет демодуляцию OFDM полученного подкадра, оценку канала и эквализацию, чтобы восстановить и построить символы PDSCH в Схеме Созвездия. Этот блок также составляет в среднем EVM в зависимости от времени и частоту и строит эти значения:

Согласно TS 38.141-1 [1], не все символы PDSCH рассматриваются для оценки EVM. Используя RNTI, помощник функционирует hListTargetPDSCHs выбирает целевые символы PDSCH, чтобы анализировать.

Блок Spectrum Analyzer обеспечивает измерения частотного диапазона, такие как ACLR (называемый ACPR), занимаемая полоса, степень канала и CCDF. Чтобы визуализировать спектральный перерост, тест ACLR сверхдискретизировал форму волны. Коэффициент сверхдискретизации зависит от настройки формы волны и должен быть установлен таким образом, что сгенерированный сигнал способен к представлению первых и вторых смежных каналов. Оценка ACLR следует техническим требованиям в TS 38.141-1 [1].

Производительность модели

Чтобы охарактеризовать удар интерференции LTE на приеме NR, можно сравнить EVM и результаты ACLR для двух различных случаев: 1) нет никакой интерференции, например, только форма волны NR; и 2) существует интерференция, вы передаете обе формы волны, NR и LTE.

set_param([modelName '/Waveform Parameters'],'InterfererGain','0');
sim(modelName);

--- Starting simulation ---

This may take some time, depending on the configuration.
 Transmitting subframe 0 ...
 Transmitting subframe 1 ...
 Transmitting subframe 2 ...
 Transmitting subframe 3 ...

--- End of simulation ---

Согласно TS 38.104 [3], минимум потребовал, чтобы ACLR для проводимых измерений составил 45 дБ, и максимум потребовал EVM, когда созвездие 256-QAM, 3,5%. Когда значения ACLR, приблизительно 51 дБ, выше, чем 45 дБ, и полный EVM, приблизительно 1,3%, ниже, чем 3,5%, оба измерения находятся в пределах требований.

set_param([modelName '/Waveform Parameters'],'InterfererGain','1');
sim(modelName);
slmsgviewer.DeleteInstance();

--- Starting simulation ---

This may take some time, depending on the configuration.
 Transmitting subframe 0 ...
 Transmitting subframe 1 ...
 Transmitting subframe 2 ...
 Transmitting subframe 3 ...

--- End of simulation ---

По сравнению с предыдущим случаем более искажена схема созвездия, и спектральный перерост выше. В терминах измерений значения ACLR, приблизительно 47,90 дБ и полный EVM, приблизительно 2,151%, все еще находятся в пределах требований TS 38.104 [3].

Получатель РФ сконфигурирован, чтобы работать со значениями по умолчанию блока Waveform Parameters и с NR и поставщиками услуг LTE, сосредоточенными на уровне 2 140 МГц и 2 150 МГц, соответственно. Эти поставщики услуг являются в NR операционной группой n1 [4] и E-UTRA операционная полоса 1 [5]. Если вы изменяете несущую частоту или значения в блоке Waveform Parameters, вы, возможно, должны обновить параметры компонентов Получателя РФ, когда эти параметры были выбраны, чтобы работать на настройку по умолчанию примера. Для получения дополнительной информации смотрите раздел Summary и Further Exploration этого примера.

Итоговое и дальнейшее исследование

Этот пример демонстрирует, как смоделировать и протестировать прием формы волны NR при сосуществовании с формой волны LTE. Получатель РФ состоит из полосовых фильтров, усилителей и демодулятора IQ. Чтобы оценить удар интерференции LTE, пример изменяет усиление формы волны LTE и выполняет ACLR и измерения EVM. Можно исследовать удар изменения нарушений РФ также. Например:

Кроме того, можно проверять занимаемую полосу, степень канала и измерения CCDF при помощи блока Spectrum Analyzer.

Если вы изменяете несущие частоты или значения в блоке Waveform Parameters, вы, возможно, должны обновить параметры компонентов Получателя РФ, когда эти параметры были выбраны, чтобы работать на настройку по умолчанию примера. Например, изменение в несущих частотах требует пересмотра пропускной способности фильтров. Если вы выбираете пропускную способность NR шире, чем 20 МГц, вы, возможно, должны обновить длительность Импульсной характеристики и смещение частоты шума Фазы (Гц) параметры блока IQ Modulator. Смещение шума фазы определяет нижний предел длительности импульсной характеристики. Если разрешение смещения частоты шума фазы слишком высоко на данное время импульсной характеристики, предупреждающее сообщение появляется, задавая минимальную длительность, подходящую для необходимого разрешения. Для получения дополнительной информации смотрите Модулятор IQ.

Этим примером могло быть основание для тестирования сосуществования между NR-TM и формами волны LTE-TM для различных настроек РФ. Можно попытаться заменить блок Receiver РФ другой подсистемой РФ по вашему выбору и сконфигурировать модель соответственно.

Приложение

Этот пример использует эти функции помощника:

Выбранная библиография