lteULChannelEstimate

Оценка канала восходящего канала PUSCH

Описание

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,rxgrid) возвращает оценку для канала путем усреднения оценок методом наименьших квадратов ссылочных символов через время и копирования этих оценок через выделенные элементы ресурса в сетке частоты времени. Это возвращает предполагаемый канал между каждой передачей, и получите антенну и оценку шумовой степени спектральная плотность. См. Алгоритмы.

пример

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,cec,rxgrid) возвращает предполагаемый канал с помощью метода и параметров, заданных пользователем в настройке средства оценки канала cec структура.

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,cec,rxgrid,refgrid) возвращает предполагаемый канал с помощью метода и параметров, заданных конфигурационной структурой оценки канала и дополнительной информацией о переданных символах, найденных в refgrid.

Когда cec.InterpType установлен в 'None', значения в refgrid обработаны как ссылочные символы и получившийся hest содержит ненулевые значения в их местоположениях.

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,rxgrid,refgrid) возвращает предполагаемый канал с помощью метода оценки как описано в TS 36.101 [1], Приложении F4. Описанный метод использует дополнительную информацию о канале, полученную через информацию переданных символов, найденных в refgrid. Эта дополнительная информация допускает улучшенную оценку канала и запрашивается для точных измерений EVM. rxgrid и refgrid должен только содержать целую ценность подкадра символов SC-FDMA.

Примеры

свернуть все

Используйте lteULChannelEstimate оценить характеристики канала для полученной сетки ресурса.

Инициализируйте конфигурационную структуру UE к A3-2 RMC. Инициализируйте конфигурационную структуру оценки канала. Сгенерируйте форму волны передачи. В целях этого примера мы обходим этап канала системной модели и копируем txWaveform к rxWaveform.

ue = lteRMCUL('A3-2');
ue.TotSubframes = 1;
cec = struct('FreqWindow',7,'TimeWindow',1,'InterpType','cubic');
txWaveform = lteRMCULTool(ue,[1;0;0;1]);
rxWaveform = txWaveform;

Демодулируйте форму волны SC-FDMA и выполните операцию оценки канала на rxGrid.

rxGrid = lteSCFDMADemodulate(ue,rxWaveform);
hest = lteULChannelEstimate(ue,ue.PUSCH,cec,rxGrid);

Входные параметры

свернуть все

Настройка UE-specific в виде структуры. ue может содержать следующие поля.

Поле параметраТребуемый или дополнительныйЗначенияОписание
NULRBНеобходимый

6, 15, 25, 50, 75, 100

Количество восходящих блоков ресурса. (NRBUL)

NCellIDНеобходимый

Неотрицательное скалярное целое число

Идентичность ячейки физического уровня

NSubframeНеобходимый

0 (значение по умолчанию), неотрицательное скалярное целое число

Номер подкадра

CyclicPrefixULДополнительный

'Normal' (значение по умолчанию), 'Extended'

Циклическая длина префикса для восходящего канала.

NTxAntsДополнительный

1 (значение по умолчанию), 2, 4

Количество антенн передачи.

HoppingДополнительный

'Off' (значение по умолчанию), 'Group', или 'Sequence'

Метод скачкообразного движения частоты.

SeqGroupДополнительный

0 (значений по умолчанию), целое число от 0 до 29

Присвоение группы последовательности PUSCH (Δ SS).

Только используемый, если NDMRSID или NPUSCHID отсутствует.

CyclicShiftДополнительный

0 (значений по умолчанию), целое число от 0 до 7

Количество циклических сдвигов используется в PUSCH DM-RS (урожаи nDMRS(1)).

NPUSCHIDДополнительный

0 (значение по умолчанию), неотрицательное скалярное целое число от 0 до 509

PUSCH виртуальная идентичность ячейки. Если это поле не присутствует, NCellID используется в группе, скачкообразно перемещающей инициализацию шаблона сдвига последовательности.

См. сноску.

NDMRSIDДополнительный

0 (значение по умолчанию), неотрицательное скалярное целое число от 0 до 509

Идентичность DM-RS для скачкообразного движения циклического сдвига (nIDcsh_DMRS). Если это поле не присутствует, NCellID используется в инициализации скачкообразного движения циклического сдвига.

См. сноску.

  1. Псевдослучайный генератор последовательности для скачкообразного движения циклического сдвига инициализируется согласно NDMRSID, если существующий — в противном случае это инициализируется согласно идентичности ячейки NCellID и присвоение группы последовательности SeqGroup. Точно так же шаблон сдвига последовательности для скачкообразного движения группы инициализируется согласно NPUSCHID, если существующий — в противном случае это инициализируется согласно NCellID и SeqGroup.

Типы данных: struct

Настройки канала PUSCH в виде структуры, которая может содержать следующие поля. Поле PMI параметра только требуется если ue.NTxAnts установлен в 2 или 4.

Поле параметраТребуемый или дополнительныйЗначенияОписание
PRBSetНеобходимый

Целочисленный вектор-столбец или матрица 2D столбца

Физический блок ресурса установлен в виде матрицы с 2 столбцами или с 1 столбцом. Это поле параметра содержит основанные на нуле индексы физического блока ресурса (PRB), соответствующие мудрым пазом выделениям ресурса для этого PUSCH.

Если PRBSet вектор-столбец, распределение ресурсов является тем же самым в обоих пазах подкадра. Чтобы задать отличие PRBs для каждого паза в подкадре, используйте матрицу с 2 столбцами. Индексы PRB являются базирующимся нулем.

NLayersДополнительный1 (значение по умолчанию), 2, 3, 4Количество слоев передачи
DynCyclicShiftДополнительный

0 (значений по умолчанию), целое число от 0 до 7

Циклический сдвиг для DM-RS (урожаи nDMRS(2)).

OrthoCoverДополнительный

'Off' (значение по умолчанию), 'On'

Применяется ('On'), или не применяется ('Off'), ортогональная последовательность покрытия w (Activate-DMRS-with OCC).

Следующее поле требуется только когда ue.NTxAnts установлен в 2 или 4.
PMIДополнительный

неотрицательное скалярное целое число (0..., 23)

0 (значение по умолчанию)

Скалярная матричная индикация перед кодером (PMI), которая будет использоваться во время предварительного кодирования

из ссылочных символов DRS

Типы данных: struct

Полученная сетка элемента ресурса в виде SC N NSym NR массивом комплексных символов.

  • SC N является количеством поднесущих

  • N Sym = N SF ×   N SymPerSF

    • SF N является общим количеством подкадров. Если SF N больше один, правильная область извлечена из возвращенного hest массив. Местоположение предполагаемого подкадра в hest задан с помощью поля cec.Window параметра.

    • N SymPerSF является количеством символов SC-FDMA на подкадр.

      • Для нормального циклического префикса каждый подкадр содержит 14 символов SC-FDMA.

      • Для расширенного циклического префикса каждый подкадр содержит 12 символов SC-FDMA.

  • N R является количеством, получают антенны

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Настройка средства оценки канала в виде структуры с этими полями.

Поле параметраТребуемый или дополнительныйЗначенияОписание
FreqWindowНеобходимый

Неотрицательное скалярное целое число

Размер окна в элементах ресурса раньше составлял в среднем по частоте во время оценки канала

Размер окна должен быть или нечетным числом или кратным 12.

TimeWindowНеобходимый

Неотрицательное скалярное целое число

Размер окна в элементах ресурса раньше составлял в среднем в зависимости от времени во время оценки канала

Размер окна должен быть нечетным числом.

InterpTypeНеобходимый

'nearest', 'linear', 'natural', 'cubic', 'v4''none'

См. сноску.

Тип 2D интерполяции используется во время интерполяции. Для получения дополнительной информации смотрите griddata. Поддерживаемый выбор показывают в следующей таблице.

ЗначениеОписание
'nearest'Самая близкая соседняя интерполяция
'linear'Линейная интерполяция
'natural'Естественная соседняя интерполяция
'cubic'Кубичная интерполяция
'v4'MATLAB® 4 griddata метод
'none'Отключает интерполяцию

PilotAverageДополнительный

'UserDefined'(значение по умолчанию), 'TestEVM'

См. сноску.

Тип экспериментального усреднения

ReferenceДополнительный

'Antennas' (значение по умолчанию), 'Layers''none'

См. сноску.

Задает ориентир (сигналы внутренне сгенерировать) для оценки канала

Следующее поле требуется только когда rxgrid содержит больше чем один подкадр. См. сноску.

WindowДополнительный

'Left', 'Right', 'Centred', 'Centered'

Если больше чем один подкадр вводится, этот параметр требуется, чтобы указывать на положение подкадра от rxgrid и refgrid, содержащего желаемую оценку канала. Только оценки канала для этого подкадра будут возвращены. Для 'Centred' и 'Centered' настройки, размер окна должен быть нечетным.

  1. Для cec.InterpType = 'none', никакая интерполяция не выполняется между экспериментальными символами, и никакие виртуальные пилоты не создаются. hest будет содержать оценки канала в местоположениях переданных ссылочных символов для каждой полученной антенны и всех других элементов hest нуль. Усреднение экспериментальных оценок символов описано cec.TimeWindow и cec.FreqWindow все еще выполняются.

  2. 'UserDefined' экспериментальное усреднение использует прямоугольное ядро размера cec.FreqWindow- cec.TimeWindow и выполняет 2D операцию фильтрации на пилотов. Пилоты около ребра сетки ресурса усреднены меньше, когда у них нет соседей за пределами сетки. Для cec.FreqWindow = 12×X (т.е. любое кратное 12) и cec.TimeWindow = 1 средство оценки вводит особый случай, где окно усреднения (12×X) - в частоте используется, чтобы составить в среднем экспериментальные оценки; усреднение всегда применяется через (12×X) поднесущие, даже в ребрах верхней и нижней полосы; поэтому первые (6×X) символы в ребре верхней и нижней полосы имеют ту же оценку канала. Эта операция гарантирует, что усреднение всегда делается на 12 (или кратное 12) символы. Это обеспечивает соответствующую despreading операцию, требуемую для передачи мультиантенны случая, где сигналы DM-RS, сопоставленные с каждой антенной, занимают те же местоположения времени/частоты, но используют различные ортогональные коды покрытия, чтобы позволить им дифференцироваться в получателе. 'TestEVM' пилот, насчитывающий, игнорирует другие поля структуры в cec, и следует методу, описанному в TS 36.101, Приложении F в целях передатчика тестирование EVM.

  3. Установка cec.Reference к 'Antennas' использует PUSCH DMRS после предварительного кодирования на антенны передачи как ссылка для оценки канала. В этом случае матрица перед кодированием обозначается в chs.PMI используется, чтобы предварительно закодировать слои DMRS на антенны, и оценку канала, hest, матрица размера M-by-N-by-NRxAnts- chs.NTxAnts. Установка cec.Reference к 'Layers' использует PUSCH DMRS, не предварительно кодируя как ссылка для оценки канала. Оценка канала, hest, имеет размер M-by-N-by-NRxAnts- chs.NLayers. Установка cec.Reference к 'None' не генерирует сигналов внутренней ссылки, и оценка канала может быть выполнена на произвольном известном REs, как дано refgrid аргумент. Этот подход может использоваться, чтобы обеспечить refgrid содержание сигналов SRS создается на всем NTxAnts, обеспечение оценки канала полного ранга в целях выбора PMI, когда PUSCH передается с меньше, чем полным рангом.

  4. Когда rxgrid содержит больше чем один подкадр, cec.Window обеспечивает управление местоположения подкадра, для которого выполняется оценка канала. Это позволяет оценке канала для подкадра интереса помочься присутствием экспериментальных символов, занимающих тот же блок ресурса в подкадрах прежде и/или после того подкадра. Например, если rxgrid содержит пять подкадров, 'Left' оценивает последний первый подкадр в rxgrid, 'Centred'/'Centered' оценивает третий (средний) подкадр и 'Right' оценивает последний подкадр. Параметр ue.NSubframe соответствует выбранному подкадру. Так, с тремя подкадрами и cec.Window = 'Right', rxgrid соответствует подкадрам (ue.NSubframe-2, ue.NSubframe-1, ue.NSubframe). hest выведите будет одного размера с rxgrid и будет соответствовать тем же числам подкадра. Все местоположения кроме предполагаемого подкадра будут содержать нули.

Типы данных: struct

Ссылочный массив известных символов передаваемых данных в их правильных местоположениях в виде SC N NSym NT массивом комплексных символов. Все другие местоположения, такие как Символы DM-RS и неизвестные местоположения символа данных, должны быть представлены NaN. Первые две размерности rxgrid и refgrid должно быть то же самое.

  • SC N является количеством поднесущих.

  • N Sym = N SF ×   N SymPerSF

    • SF N является общим количеством подкадров. Если SF N больше один, правильная область извлечена из возвращенного hest массив. Местоположение предполагаемого подкадра в hest задан с помощью поля cec.Window параметра.

    • N SymPerSF является количеством символов SC-FDMA на подкадр.

      • Для нормального циклического префикса каждый подкадр содержит 14 символов SC-FDMA.

      • Для расширенного циклического префикса каждый подкадр содержит 12 символов SC-FDMA.

  • N T является количеством антенн передачи, ue.NTxAnts

Для cec.InterpType = 'None', значения в refgrid обработаны как ссылочные символы и получившийся hest содержит ненулевые значения в их местоположениях. Типичное использование для refgrid должен ввести значения SRS, переданного в какой-то момент во время отрезка времени rxgrid. Значения SRS могут использоваться, чтобы улучшить оценку канала.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

свернуть все

Оценка канала между каждой передачей и получает антенну, возвращенную как SC N NSym NR NT массивом комплексных символов.

  • SC N является количеством поднесущих.

  • N Sym является количеством символов SC-FDMA.

  • N R является количеством, получают антенны.

  • N T является количеством антенн передачи, ue.NTxAnts.

Опционально, средство оценки канала может быть сконфигурировано, чтобы использовать слои DM-RS в качестве ссылочного сигнала. В этом случае 4-D массив является SC N NSym NR NLayers массивом комплексных символов, где Слои N являются количеством слоев передачи.

Шумовая оценка, возвращенная в виде числа. Этот выход является степенью спектральная плотность шума, существующего на предполагаемых коэффициентах ответа канала.

Алгоритмы

свернуть все

Алгоритм оценки канала описан в следующих шагах.

  1. Извлеките сигналы ссылки демодуляции, или экспериментальные символы, для передачи - получают пару антенны от выделенных физических блоков ресурса в полученном подкадре.

  2. Насчитайте оценки наименьших квадратов, чтобы уменьшать любой нежелательный шум от экспериментальных символов.

  3. Используя убранные экспериментальные оценки символа, интерполируйте, чтобы получить оценку канала для целого количества подкадров, переданных в функцию.

Оценка наименьших квадратов

Оценки наименьших квадратов ссылочных сигналов получены путем деления полученных экспериментальных символов их ожидаемым значением. Оценки наименьших квадратов затронуты любым системным шумом. Этот шум должен удаляться или уменьшаться, чтобы достигнуть разумной оценки канала в экспериментальных местоположениях символа.

Шумоподавление и интерполяция

Чтобы минимизировать эффекты шума на экспериментальных оценках символа, оценки наименьших квадратов усреднены. Этот простой метод производит существенное сокращение уровня шума, найденного на экспериментальных символах. Экспериментальный метод усреднения символа использует окно усреднения, заданное пользователем. Размер окна усреднения измеряется в элементах ресурса; любые экспериментальные символы, расположенные в окне, используются, чтобы составить в среднем значение экспериментального символа, найденного в центре окна.

Затем усредненные экспериментальные оценки символа используются, чтобы выполнить 2D интерполяцию через выделенные физические блоки ресурса. Местоположение экспериментальных символов в подкадре идеально не подходит для интерполяции. Чтобы составлять это расположение, виртуальные пилоты создаются и размещаются с областью текущего подкадра. Это размещение позволяет полной и точной интерполяции выполняться.

Примечание

Средство оценки канала PUSCH только может иметь дело с непрерывным выделением блоков ресурса вовремя и частоты.

Ссылки

[1] 3GPP TS 36.101. “Развитый Универсальный наземный радио-доступ (к E-UTRA); передача радио оборудования пользователя (UE) и прием”. Проект партнерства третьего поколения; сеть радиодоступа Technical Specification Group. URL: https://www.3gpp.org.

Введенный в R2013b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте