Генерация сигналов восходящего канала UMTS

В этом примере показано, как сгенерировать HSUPA FRC с помощью LTE Toolbox™.

Введение

LTE Toolbox может использоваться, чтобы сгенерировать стандартный совместимый W-CDMA/HSPA/HSPA +, восходящие и нисходящие комплексные основополосные формы волны включая предопределенные настройки для стандарта задали каналы измерения. Для восходящего канала это включает Ссылочные каналы измерения (RMC) и Фиксированный ссылочный канал (FRC), заданный в TS25.141 [1].

Этот пример демонстрирует как две связанных с восходящим каналом функции, umtsUplinkReferenceChannels и umtsUplinkWaveformGenerator, объединитесь, чтобы поддерживать эту функцию. Мы показываем, как они могут сгенерировать форму волны FRC для HSUPA, тестирующего использование одной из предопределенных обеспеченных настроек. Мы также представляем явный код MATLAB®, который перечисляет все восходящие параметры генератора, настроенные для этого конкретного канала измерения. FRCs заданы в TS25.141, Приложении A.10 [1]. Этот код также предоставляет полезный шаблон для полной индивидуальной настройки формы волны.

umtsUplinkWaveformGenerator функция может сгенерировать пользовательский W-CDMA/HSPA/HSPA + формы волны с помощью описанных ниже каналов физического уровня. Произвольные Закодированные Составные Транспортные Каналы (CCTrCH) могут быть сконфигурированы также. Выходные формы волны loopable для непрерывного воспроизведения в симуляции или через тестовое оборудование.

Физические каналы поддержали:

  • Специализированный физический канал данных (DPDCH)

  • Специализированный физический канал управления (DPCCH)

  • E-DCH специализированный физический канал данных (E-DPDCH)

  • E-DCH специализированный физический канал управления (E-DPCCH)

  • Специализированный Канал Управления сопоставил с передачей HS-DSCH (HS-DPCCH)

Транспортные каналы поддержали:

  • Выделенный канал (DCH)

  • Расширенный выделенный канал (E-DCH)

Физическая обработка канала задана в TS25.211 и 24TS25.213 [][]. Обработка для транспортных каналов задана в TS25.212 [3].

Сгенерированные формы волны могут использоваться во многих приложениях:

  • Золотая ссылка для реализаций передатчика

  • Тестирование получателя и разработка алгоритмов

  • Тестирование аппаратного и программного обеспечения РФ

Смотрите Генерацию сигналов и Передачу с помощью LTE Toolbox с Тестовым оборудованием и Измерительным оборудованием для более подробного объяснения того, как соединить интерфейсом с формами волны с внешним оборудованием.

W-CDMA/HSPA/HSPA + Генерация сигналов и Функции Параметризации

Генератор формы волны функционирует umtsUplinkWaveformGenerator требует одной иерархической структуры MATLAB, которая задает набор всех параметров для физических и транспортных каналов, существующих в выходной форме волны.

Тулбокс включает функциональный umtsUplinkReferenceChannels который может возвратить полностью заполненную структуру параметра для всех предварительно сконфигурированных Ссылочных каналов измерения (RMC) и Фиксированных ссылочных каналов (FRC).

Путем объединения двух функций эти заданные формы волны измерения стандарта могут быть сгенерированы легко. Предварительно сконфигурированные параметры возвращены в umtsUplinkReferenceChannels может также использоваться в качестве начальной точки для индивидуальной настройки параметра, например, изменяя выходную фильтрацию, уровни мощности канала или даже ссылочную настройку CCTrCH, до вызывания функции генератора. Если полное управление параметром формы волны требуется затем, этот пример включает код MATLAB ниже который списки все возможные восходящие параметры. Следующая схема показывает шаги.

Генерация FRC1 Используя предварительно сконфигурированную структуру параметра

umtsUplinkReferenceChannels функция требует, чтобы номер FRC был задан как показано ниже. Позволенные значения FRC являются 'FRC1', 'FRC2', 'FRC3', 'FRC4', 'FRC5', 'FRC6', 'FRC7' и 'FRC8'. Структура output preconfigParams предварительно созданная настройка для FRC1, и это может затем использоваться, чтобы сгенерировать заданную форму волны стандарта FRC путем вызова umtsUplinkWaveformGenerator функция.

frc = 'FRC1';     % FRC number
preconfigParams = umtsUplinkReferenceChannels(frc);        % Get FRC parameters
frcWaveform = umtsUplinkWaveformGenerator(preconfigParams);% Generate FRC waveform

Определение FRC Используя полный список параметров

В этом разделе мы создадим конфигурационную структуру FRC1 с нуля и покажем, что это идентично структуре, заданной с помощью umtsUplinkReferenceChannels функционируйте как показано выше. uplinkParams структура, заданная ниже, имеет полный список параметров, поддержанных umtsUplinkWaveformGenerator функционируйте и так может также использоваться в качестве шаблона, чтобы создать пользовательские формы волны, когда большой набор значений параметров должен быть изменен от структуры, выведенной umtsUplinkReferenceChannels.

% FRC definition from scratch
% General settings
uplinkParams.TotFrames = 1;                     % Number of frames to be generated
uplinkParams.ScramblingCode = 1;                % Scrambling code
uplinkParams.FilterType = 'RRC';                % Enable the RRC filter
uplinkParams.OversamplingRatio = 4;             % Oversampling set to 4
uplinkParams.NormalizedPower = 'Off';           % No power normalization

% Define Uplink Dedicated Physical Data Channel (DPDCH)
uplinkParams.DPDCH.Enable = 'On';               % Enable DPDCH
uplinkParams.DPDCH.SlotFormat = 2;              % DPDCH slot format
uplinkParams.DPDCH.CodeCombination = 64;        % DPDCH spreading factor
uplinkParams.DPDCH.Power = 0;                   % Power in dB
uplinkParams.DPDCH.DataSource = 'CCTrCH';       % DPDCH data source is CCTrCH
% DPDCH carries the Coded Composite Transport Channel (CCTrCH) containing
% one or more transport channels. Since DPDCH source is specified as
% CCTrCH, define the CCTrCH containing DTCH and DCCH transport channels
% Build DTCH definition
TrCH(1).Name = 'DTCH';                          % Name of the transport channel
TrCH(1).CRC = '16';                             % CRC type
TrCH(1).CodingType = 'conv3';                   % The coding type and rate
TrCH(1).RMA = 256;                              % Rate matching attribute
TrCH(1).TTI = 20;                               % TTI in ms
TrCH(1).DataSource = 'PN9-ITU';                 % Tr channel data source
TrCH(1).ActiveDynamicPart = 1;                  % Index to active dynamic part
TrCH(1).DynamicPart(1) = struct('BlockSize',244,'BlockSetSize',244); % 1x244 blocks
% Build DCCH definition
TrCH(2).Name = 'DCCH';                          % Name of the transport channel
TrCH(2).CRC = '12';                             % CRC type
TrCH(2).CodingType = 'conv3';                   % The coding type and rate
TrCH(2).RMA = 256;                              % Rate matching attribute
TrCH(2).TTI = 40;                               % TTI in ms
TrCH(2).DataSource = 'PN9-ITU';                 % Tr channel data source
TrCH(2).ActiveDynamicPart = 1;                  % Index to active dynamic part
TrCH(2).DynamicPart(1) = struct('BlockSize',100,'BlockSetSize',100);   % 1x100 blocks
% Finalize CCTrCH structure array using the TrCH structures defined above
uplinkParams.DPDCH.CCTrCH.Name = 'DCH';         % Name of the CCTrCH
uplinkParams.DPDCH.CCTrCH.TrCH = TrCH;          % Assign DTCH/DCCH to CCTrCH

% Define DPCCH
uplinkParams.DPCCH.Enable = 'On';               % Enable DPCCH
uplinkParams.DPCCH.SlotFormat = 0;              % Slot format number
uplinkParams.DPCCH.Power = -5.46;               % Power in dB
uplinkParams.DPCCH.TPCData = 1;                 % TPC value
uplinkParams.DPCCH.TFCI = 0;                    % TFCI value
uplinkParams.DPCCH.FBIData = 0;                 % FBI value

% Define HSUPA channels
uplinkParams.HSUPA.Enable = 'On';               % Enable HSUPA channels
uplinkParams.HSUPA.CodeCombination = [4 4];     % E-DPDCH spreading factors
uplinkParams.HSUPA.EDPDCHPower = -5.46+12.04;   % Power in dB
uplinkParams.HSUPA.EDPCCHPower = -5.46+6.02;    % Power in dB
uplinkParams.HSUPA.RSNSequence = 0;             % RSN value
uplinkParams.HSUPA.ETFCI = 0;                   % E-TFCI value
uplinkParams.HSUPA.HappyBit = 0;                % Happy Bit value
uplinkParams.HSUPA.DataSource = 'EDCH';         % Data source is E-DCH
uplinkParams.HSUPA.EDCH.BlockSize = 2706;       % E-DCH transport block size
uplinkParams.HSUPA.EDCH.TTI = 2;                % E-DCH TTI in ms
uplinkParams.HSUPA.EDCH.Modulation = 'BPSK';    % Modulation scheme
uplinkParams.HSUPA.EDCH.DataSource = 'PN9-ITU'; % E-DCH Data source

% Define HS-DPCCH, but disable for FRC1 generation
uplinkParams.HSDPCCH.Enable = 'Off';            % Disable HS-DPCCH
uplinkParams.HSDPCCH.Power = 0;                 % Power in dB
uplinkParams.HSDPCCH.CQI = 0;                   % CQI value
uplinkParams.HSDPCCH.HARQACK = 1;               % HARQ ACK bit value
uplinkParams.HSDPCCH.UEMIMO = 0;                % UE not in MIMO mode

% The structure defined above can be used to generate the waveform:
frcWaveform2 = umtsUplinkWaveformGenerator(uplinkParams);

% For completeness we can see that the FRC definition structures obtained
% by the above two parameterization approaches are identical
if(isequal(uplinkParams,preconfigParams))
    disp(['FRC1 definitions generated with and without using ' ...
    'umtsUplinkReferenceChannels function are the same.']);
end
FRC1 definitions generated with and without using umtsUplinkReferenceChannels function are the same.

Сравнение формы волны

Сравните формы волны сгенерировали использование обоих подходов, описанных выше, и смотрите, что сгенерированные формы волны идентичны

if(isequal(frcWaveform,frcWaveform2))
    disp(['FRC1 waveforms generated with and without using' ...
    ' umtsUplinkReferenceChannels function are the same.']);
end
FRC1 waveforms generated with and without using umtsUplinkReferenceChannels function are the same.

Постройте спектр

Постройте спектр сигнала области времени frcWaveform.

chiprate = 3.84e6;   % Chip rate of the baseband waveform
spectrumPlot = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate', chiprate*uplinkParams.OversamplingRatio);
spectrumPlot.Title = sprintf('Spectrum of Fixed Reference Channel %s waveform', frc);
spectrumPlot.YLimits = [-100,40];
spectrumPlot(frcWaveform);

Выбранная библиография

  1. 3GPP TS 25.141 "Проверка на соответствие стандарту базовой станции (BS) (FDD)"

  2. 3GPP TS 25.211 "Физические каналы и отображение транспортных каналов на физические каналы (FDD)"

  3. 3GPP TS 25.212 "Мультиплексирование и канал, кодирующий (FDD)"

  4. 3GPP TS 25.213 "Распространение и модуляция (FDD)"

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте