Введение

Цель теста в приложении A.4.2.2.1 [1] TS 36.133 состоит в том, чтобы проверить, что требования для TDD к повторному выбору ячейки внутричастоты TDD удовлетворяются. Тестовая среда состоит из одного поставщика услуг TDD, одного UE и двух ячеек (Ячейка 1 и Ячейка 2) как показано в схеме ниже:

Тест затем задает три последовательных периода времени T1... T3, во время которого Ячейка 1 и Ячейка 2 имеют различные уровни мощности. В каждом из периодов времени UE должен выбрать правильную ячейку на основе критериев повторного выбора ячейки, заданных в Разделе TS 36.304 5.2 [2]. Те критерии включают измеренный RSRP и RSRQ, минимум потребовал RSRP и уровней RSRQ и различных смещений. В этом примере используется упрощенная процедура повторного выбора, где ячейка с самым высоким RSRP выбрана.

Уровни мощности каждой ячейки и ожидаемое поведение UE в каждом периоде времени следующие:

В периоде времени T1 только Ячейка 1 активна, и Ячейка 2 выключается. UE должен выбрать Cell 1:

В периоде времени T2 включается Ячейка 2, и степень Ячейки 1 уменьшена. UE должен выбрать Cell 2:

В периоде времени T3 уменьшена степень Ячейки 2, и степень Ячейки 1 увеличена. UE должен выбрать Cell 1:

Этот пример покажет, как использовать LTE Toolbox™, чтобы сконфигурировать тестовую среду в приложении A.4.2.2.1 [1] TS 36.133, выполнить поиск ячейки, чтобы обнаружить ячейки, которые присутствуют, и наконец делают измерения RSRP для того, чтобы выполнить повторный выбор ячейки.

Setup степени сигнала

Степени сигнала (в дБ) для обеих ячеек в каждом периоде времени настраиваются согласно таблице A.4.2.2.1-2 [1] TS 36.133. Степени сигнала являются векторами, где каждый элемент дает степень сигнала для каждого из трех периодов времени теста.

SINRdB1 = [  16 13 16];     % Es/Noc for Cell 1
SINRdB2 = [-Inf 16 13];     % Es/Noc for Cell 2

Шумовой Setup степени

Шумовая степень (в dBm) настраивается согласно таблице A.4.2.2.1-2 [1] TS 36.133. Линейная шумовая степень затем вычисляется и будет использоваться позже, чтобы сконфигурировать AWGN, добавленный в тесте.

NocdBm = -98;               % dBm/15kHz average power spectral density
NocdBW = NocdBm-30;         % Noc in dBW/15kHz
Noc = 10^(NocdBW/10);       % linear Noc

Ячейка 1 настройка

Функция lteRMCDL, который создает настройку Ссылочного канала измерения (RMC), используется, чтобы создать полную eNodeB настройку для Ячейки 1. Используемым RMC является RMC R.7, который имеет необходимую пропускную способность 10 МГц, как задано в таблице A.4.2.2.1-1 [1] TS 36.133. Настройка восходящего нисходящего канала TDD и специальная настройка подкадра для теста также заданы в той таблице. Ортогональная генерация шума канала (OCNG) включена, и произвольно выбранная идентичность ячейки установлена.

cell1 = lteRMCDL('R.7','TDD');
cell1.TDDConfig = 1;
cell1.SSC = 6;
cell1.OCNGPDCCHEnable = 'On';
cell1.OCNGPDSCHEnable = 'On';
cell1.NCellID = 101;

Ячейка 2 настройки

Настройка Ячейки 2 идентична той из Ячейки 1 кроме различной идентичности ячейки, используется.

cell2 = cell1;
cell2.NCellID = 313;

Настройка поиска ячейки

Структура searchalg создается, который будет использоваться, чтобы сконфигурировать операцию функции lteCellSearch, используемой, чтобы обнаружить ячейки. При обнаружении нескольких ячеек занимает место эта функция, ячейки согласно пиковой величине корреляций раньше обнаруживали PSS и SSS, а не RSRP. Поэтому MaxCellCount, количество ячеек, чтобы обнаружить, установлен в 3 когда самые сильные две ячейки в терминах RSRP (ожидал быть Ячейкой 1 и Ячейкой 2) являются не обязательно самыми сильными двумя ячейками, обнаруженными lteCellSearch. Метод обнаружения SSS установлен в 'PostFFT', где обнаружение SSS выполняется в частотном диапазоне с синхронизируемым использованием демодуляции OFDM оценки синхронизации от обнаружения PSS.

searchalg.MaxCellCount = 3;
searchalg.SSSDetection = 'PostFFT';

Цикл симуляции для тестовых периодов времени

Симуляция запущена в цикле для этих трех периодов времени T1... T3 задан в тесте. Шаги обработки для каждого периода времени следующие:

Много значений зарегистрированы в Командном окне MATLAB® для каждого периода времени:

Обратите внимание на то, что много других параметров физического уровня, таких как длина циклического префикса и дуплексный режим приняты, чтобы быть известными и приняты, чтобы быть равными для каждого eNodeB. Смотрите Поиск Ячейки, MIB и пример Восстановления SIB1 для получения дополнительной информации об обнаружении этих параметров.

nTimePeriods = 3;

txRSRPs = -inf(nTimePeriods,2);
rxRSRPs = -inf(nTimePeriods,searchalg.MaxCellCount);
detectedCells = zeros(nTimePeriods,1);

rng('default');
separator = repmat('-',1,44);

% For each time period:
for T = 1:nTimePeriods

    fprintf('\n%s\n Time period T%d\n%s\n\n',separator,T,separator);
    fprintf('       tx:    Cell 1     Cell 2\n');
    fprintf('  NCellID: %7d    %7d\n',cell1.NCellID,cell2.NCellID);

    % Cell 1 transmission.
    SINR1 = 10^(SINRdB1(min(T,end))/10);     % linear Es/Noc
    Es1 = SINR1*Noc;                         % linear Es per RE
    [txcell1,~,info] = lteRMCDLTool(cell1,randi([0 1],1000,1));
    txcell1 = txcell1 * sqrt(Es1);
    rxwaveform = txcell1;

    % Cell 2 transmission.
    SINR2 = 10^(SINRdB2(min(T,end))/10);     % linear Es/Noc
    Es2 = SINR2*Noc;                         % linear Es per RE
    txcell2 = lteRMCDLTool(cell2,randi([0 1],1000,1));
    txcell2 = txcell2 * sqrt(Es2);
    delta_t = round(info.SamplingRate*3e-6); % Time offset between cells
    rxwaveform = rxwaveform + circshift(txcell2,delta_t);

    % Display ideal signal to noise/interference ratios based on test
    % parameters.
    EsToIot1 = 10*log10(Es1) - 10*log10(Es2 + Noc);
    EsToNoc1 = 10*log10(Es1) - 10*log10(Noc);
    EsToIot2 = 10*log10(Es2) - 10*log10(Es1 + Noc);
    EsToNoc2 = 10*log10(Es2) - 10*log10(Noc);
    fprintf('   Es/Iot: %7.2fdB  %7.2fdB\n',EsToIot1,EsToIot2);
    fprintf('   Es/Noc: %7.2fdB  %7.2fdB\n',EsToNoc1,EsToNoc2);

    % Perform Reference Signal (RS) measurements on the transmitted
    % signals.
    rxgridcell1 = lteOFDMDemodulate(cell1,txcell1);
    rsmeas1 = hRSMeasurements(cell1,rxgridcell1);
    txRSRPs(T,1) = rsmeas1.RSRPdBm;
    rxgridcell2 = lteOFDMDemodulate(cell2,txcell2);
    rsmeas2 = hRSMeasurements(cell2,rxgridcell2);
    txRSRPs(T,2) = rsmeas2.RSRPdBm;
    fprintf('     RSRP: %7.2fdBm %7.2fdBm\n',txRSRPs(T,1),txRSRPs(T,2));

    % Add noise.
    No = sqrt(Noc/(2*double(info.Nfft)));
    noise = No*complex(randn(size(rxwaveform)),randn(size(rxwaveform)));
    rxwaveform = rxwaveform + noise;

    % Cell search.
    % NDLRB is only required so that lteCellSearch can infer the sampling
    % rate of 'rxwavefom'
    enb.NDLRB = cell1.NDLRB;
    % assumed parameters
    enb.DuplexMode = cell1.DuplexMode;
    enb.CyclicPrefix = cell1.CyclicPrefix;
    % perform cell search
    [cellIDs,offsets] = lteCellSearch(enb,rxwaveform,searchalg);

    % Compute RSRPs for each detected cell.
    % The TDD uplink-downlink configuration and special subframe
    % configuration are assumed to be known. The assumption of CellRefP=1
    % here means that the RS measurements will only be calculated for
    % cell-specific reference signal port 0. NSubframe is set to zero
    % because the timing offsets returned by lteCellSearch are relative to
    % the start of a frame.
    enb.TDDConfig = cell1.TDDConfig;
    enb.SSC = cell1.SSC;
    enb.CellRefP = 1;
    enb.NSubframe = 0;
    nDetected = length(cellIDs);
    for n = 1:nDetected
        enb.NCellID = cellIDs(n);
        rxgrid = lteOFDMDemodulate(enb,rxwaveform(1+offsets(n):end,:));
        rsmeas = hRSMeasurements(enb,rxgrid);
        rxRSRPs(T,n) = rsmeas.RSRPdBm;
    end
    [~,idx] = sort(rxRSRPs(T,1:nDetected),'descend');
    fprintf('\n       rx:\n');
    for n = 1:nDetected
        fprintf('  NCellID: %3d  RSRP: %7.2fdBm\n',cellIDs(idx(n)),rxRSRPs(T,idx(n)));
    end

    % Select the cell with the highest RSRP.
    enb.NCellID = cellIDs(idx(1));
    detectedCells(T) = find(enb.NCellID==[cell1.NCellID cell2.NCellID]);
    fprintf('\n Selected: Cell %d (NCellID=%d)\n',detectedCells(T),enb.NCellID);

end

--------------------------------------------
 Time period T1
--------------------------------------------

       tx:    Cell 1     Cell 2
  NCellID:     101        313
   Es/Iot:   16.00dB     -InfdB
   Es/Noc:   16.00dB     -InfdB
     RSRP:  -82.00dBm    -InfdBm

       rx:
  NCellID: 101  RSRP:  -82.00dBm
  NCellID: 278  RSRP: -108.41dBm
  NCellID: 437  RSRP: -109.49dBm

 Selected: Cell 1 (NCellID=101)

--------------------------------------------
 Time period T2
--------------------------------------------

       tx:    Cell 1     Cell 2
  NCellID:     101        313
   Es/Iot:   -3.11dB     2.79dB
   Es/Noc:   13.00dB    16.00dB
     RSRP:  -85.00dBm  -82.00dBm

       rx:
  NCellID: 313  RSRP:  -82.03dBm
  NCellID: 101  RSRP:  -84.93dBm
  NCellID: 325  RSRP: -108.91dBm

 Selected: Cell 2 (NCellID=313)

--------------------------------------------
 Time period T3
--------------------------------------------

       tx:    Cell 1     Cell 2
  NCellID:     101        313
   Es/Iot:    2.79dB    -3.11dB
   Es/Noc:   16.00dB    13.00dB
     RSRP:  -82.00dBm  -85.00dBm

       rx:
  NCellID: 101  RSRP:  -81.80dBm
  NCellID: 313  RSRP:  -84.87dBm
  NCellID: 437  RSRP: -108.33dBm

 Selected: Cell 1 (NCellID=101)

Результаты симуляции

Наконец, результаты, полученные посредством симуляции, построены. Фигура произвела ниже, иллюстрирует эти три периода времени, показывающие для каждого периода времени:

hRSMeasurementsExamplePlot(txRSRPs,rxRSRPs,detectedCells);

Это видно, что измеренные RSRPs близко к ожидаемым идеальным значениям, и что в каждом периоде времени UE выбирает ожидаемую ячейку как описано во введении.

Обратите внимание на то, что существуют на самом деле девять, измерил точки RSRP (MaxCellCount=3 для каждого из этих трех периодов времени), но оси графика настроены, чтобы фокусироваться на необходимой области RSRP (вокруг-85dBm к-82dBm). Другие измеренные RSRPs вокруг-110dBm, функции шумовой степени AWGN (NocdBm=-98dBm) и количество Специфичных для ячейки элементов ресурса Опорного сигнала, интегрированных во время измерений RS.

Приложение

Этот пример использует следующие функции помощника:

Выбранная библиография