Планирование NR PUSCH FDD

Этот пример оценивает пропускную способность и эффективность справедливости доли ресурса восходящего канала (UL) планирование стратегии в режиме дуплекса деления частоты (FDD) с интегрированным слоем управления линией радиосвязи (RLC). UL планирование стратегии присваивает физический восходящий канал совместно использованные ресурсы канала (PUSCH) ресурсы к набору оборудования пользователя (UEs), соединенный с gNB. Пример использует неподтвержденный режим (UM) слоя RLC и передачи физический слой (PHY). Слой PHY передачи не включает обработки физического уровня и принимает основанный на вероятности подход к пакетным отказам приема модели. Пример регистрирует события в симуляции и также показывает визуализацию времени выполнения, чтобы наблюдать производительность сети.

Введение

В этом примере показано, как стратегия планирования (управляемый gNB) присваивает ресурсы UL среди UEs. Пример рассматривает следующие операции в gNB и UEs, которые упрощают передачи UL и приемы.

Полный пакет PUSCH передается в первом символе его выделенного набора символов. Приемник обрабатывает пакет в символе сразу после последнего символа в выделенном наборе символов.

Планировщик запускается каждый p пазы, чтобы присвоить ресурсы UL, где p является сконфигурированной периодичностью планировщика. В каждом запуске количество запланированных пазов равно периодичности запущенного планировщика, p. Первый паз, среди p пазов, которые будут запланированы в запуске, является следующим предстоящим пазом, который удовлетворяет возможности времени для подготовки PUSCH UEs. Например, рисунок показывает способ, которым планировщик выбирает пазы во время двух последовательных запусков. Это принимает периодичность планировщика (p) 3 пазов. Следовательно, планировщик выполняется после каждых 3 пазов и планирует ресурсы для 3 пазов. Возможность времени для подготовки PUSCH всего UEs принята как больше, чем 1 паз (14 символов), но меньше чем 2 паза (28 символов).

  • Запуск 1: Когда планировщик запустится в начале Паза-A, он планирует 3 паза, начинающие с Паза-C, потому что для Паза-A и Вставляют-B UEs, не получают достаточно времени для подготовки PUSCH (UEs получает время 0 символов в начале Паза-A и 14 символов в начале Паза-B). Для Паза-C UEs получают 28 символов для подготовки PUSCH, и это удовлетворяет возможности времени для подготовки PUSCH. Следовательно, Паз-C, D, и E планируются в этом запуске.

  • Запуск 2: Когда планировщик запустится в начале Паза-D, он планирует следующие 3 непрерывных паза, начинающие с Паза-F (Паз-F, G, и H).

Можно выбрать любую из реализованных стратегий планирования: пропорциональная ярмарка (PF), лучший CQI или циклический алгоритм (RR). Различные поддерживаемые входные параметры к планировщику UL перечислены наряду со стратегиями планирования, которые рассматривают их.

Два пакета управления, буферный отчет о состоянии (BSR) и присвоение UL, приняты, чтобы быть отправленными из полосы без потребности ресурсов для передачи.

Опорный сигнал демодуляции (DM-RS) не моделируется в этом примере. Однако один символ сохранен неиспользованным для него в присвоениях PUSCH.

Этот пример модели:

  • Паз базирующимся и символ базирующееся планирование UL. Планировщик UL гарантирует, что UEs получают необходимое время для подготовки PUSCH.

  • Выделение, состоящее из нескольких несмежных участков, ресурсов частотного диапазона в терминах ресурса блокирует группы (RBGs).

  • Конфигурируемый интервал поднесущей, приводящий к различной длительности паза.

  • Асинхронный гибридный автоматический повторный запрос UL (HARQ) механизм.

  • Обнаружение успешности или неуспешности приема UL UEs, использующим новый индикатор данных (NDI), отмечает существующий в присвоении UL.

  • Несколько логических каналов, чтобы поддержать различные шаблоны трафика приложения.

  • Логическое установление приоритетов канала (LCP) в UE, чтобы распределить полученное присвоение UL среди логических каналов.

  • Периодический шаблон трафика приложения UL.

  • RLC, действующий в режиме UM.

Настройка сценария

Для симуляции, набор эти ключевые параметры конфигурации:

  • Время симуляции

  • Количество UEs

  • Расстояние UEs от gNB (влияет на значения UL CQI для UEs),

  • Шаблон трафика приложения в UEs, чтобы генерировать трафик

  • Настройка RLC для сущностей Tx и Rx в UEs и gNB соответственно

  • Логическая настройка канала UEs и gNB

  • Планирование стратегии: PF, Лучший CQI, RR

  • Периодичность BSRs, отправленного UEs, чтобы сообщить gNB о незаконченной буферной сумме

  • Время для подготовки PUSCH для UEs

  • Пропускная способность PUSCH в терминах количества блоков ресурса (RBS)

  • Интервал поднесущей

  • Тип настройки размера RBG

  • Начальное качество канала UL и его механизм обновления

rng('default'); % Reset the random number generator
simParameters = []; % Clear the simulation parameters
simParameters.NumFramesSim = 200; % Simulation time in terms of number of 10 ms frames
simParameters.SchedulingType = 0; % Set the value to 0 (slot based scheduling) or 1 (symbol based scheduling)

% Number of UEs in the simulation. UEs are assumed to have sequential radio
% network temporary identifiers (RNTIs) from 1 to NumUEs. If you change the
% number of UEs, ensure that the simulation parameters
% simParameters.UEDistance and simParameters.PacketPeriodicityUEs are
% array of length equal to NumUEs; and simParameters.PacketSizesUEs,
% properties of simParameters.RLCConfig, and simParameters.LCHConfig
% consists of number of rows equal to numUEs.
simParameters.NumUEs = 4;
% Number of logical channels in each UE. If you change the number of
% logical channels, ensure that the simulation parameters
% simParameters.PacketSizesUEs, properties of simParameters.RLCConfig, and
% simParameters.LCHConfig consists of number of columns equal to
% NumLogicalChannels. The logical channels associated to data radio bearers
% use logical channel identifiers (LCIDs) starting from 4. So, the
% logical channels are assumed to have LCIDs starting from 4 to NumLogicalChannels+3.
simParameters.NumLogicalChannels = 3;
simParameters.UEDistance = [100; 250; 700; 750]; % Distance of UEs from gNB (in meters)

% Set the application traffic pattern for UEs. For example, the vector
% element value 10 at index 4 represents that for each of the logical
% channels of UE-4, a packet is generated every 10 ms
simParameters.PacketPeriodicityUEs = [30; 20; 30; 10]; % Periodicity at which UEs generate packets in logical channels (in ms)
% The N-by-P matrix represents the size of packet generated by the UE in
% each logical channel, where 'N' represents the number of UEs and 'P'
% represents the number of logical channels. A matrix element at position (i, j)
% represents packet size (in bytes) generated by UE with RNTI 'i' for LCID 'j+3'.
% For example, the value 12000 at index (3, 1) represents a packet
% of size 12000 bytes generated by UE-3 for LCID 4
simParameters.PacketSizesUEs = [4000 6000 8000;
    500  8000 8000;
    12000 8000 4000;
    1000 8000 4000];

% RLC configuration
% Each property of RLCConfig must be an N-by-P matrix, where 'N' represents the number of UEs
% and 'P' represents the number of logical channels. A matrix element at position
% (i, j) corresponds to a property value of a UE with RNTI 'i' and LCID 'j+3'.
% Sequence number (SN) field length (in bits) to be used by each UE for their logical channels
simParameters.RLCConfig.SNFieldLength = [6 6 12;
    6 6 12;
    6 12 6;
    6 6 12];
% Reassembly timer to be used by each UE for their logical channels
simParameters.RLCConfig.ReassemblyTimer = [5 10 15;
    5  5 10;
    5  5  5;
    5 10 15];
% Max number of service data units (SDUs) in the Tx buffer of each logical channel (to model Tx buffer overflow)
simParameters.RLCConfig.MaxTxBufferSDUs = [4 3 11;
    3 5 4;
    6 1 3;
    11 6 26];

% Logical channel (LCH) configuration
% Each property of LCHConfig must be an N-by-P matrix, where 'N' represents the number of UEs
% and 'P' represents the number of logical channels. A matrix element at position
% (i, j) corresponds to a property value of a UE with RNTI 'i' and LCID 'j+3'.
% Mapping between logical channel and logical channel group (LCG) ID
simParameters.LCHConfig.LCGID = [1 3 2;
    1 2 2;
    1 2 3;
    5 1 2];
% Priority of each logical channel
simParameters.LCHConfig.Priority = [1 5 8;
    1 1 6;
    4 10 4;
    10 11 13];
% Prioritized bit rate (PBR) of each logical channel (in kilo bytes per second)
simParameters.LCHConfig.PBR = [8 16 32;
    8 128 32;
    8 16 32;
    8 16 32];
% Bucket size duration (BSD) of each logical channel (in ms)
simParameters.LCHConfig.BSD = [5 10 50;
    5 20 20;
    5 5 5;
    5 10 20];

% Medium access control (MAC) configuration
% Set the scheduler run periodicity in terms of number of slots. Value must be
% less than the number of slots in a 10 ms frame
simParameters.SchedulerPeriodicity = 4;
simParameters.SchedulerStrategy = 'PF'; % Supported scheduling strategies: 'PF', 'RR' and 'BestCQI'
% Moving average weight parameter within the range [0, 1] calculates
% average data rate for a UE. The value is used in the PF scheduling strategy.
% Parameter value closer to 1 implies more weight on the instantaneous
% data rate. Parameter value closer to 0 implies more weight on the past
% data rate
% AverageDataRate = ((1 - MovingAvgDataRateWeight) * PastDataRate) + (MovingAvgDataRateWeight * InstantaneousDataRate)
simParameters.MovingAvgDataRateWeight = 0.5;
simParameters.BSRPeriodicity = 5; % In ms
simParameters.EnableHARQ = true; % Flag to enable or disable HARQ. If disabled, there are no retransmissions
simParameters.NumHARQ = 16; % Number of HARQ processes in each UE
% PUSCH preparation time. gNB ensures that PUSCH assignment is received at
% UEs PUSCHPrepTime ahead of the transmission time
simParameters.PUSCHPrepTime = 200; % In microseconds
% Maximum RBs allotted to a UE in a slot for a PUSCH transmission (limit is
% applicable for new PUSCH assignments and not for the retransmissions)
simParameters.RBAllocationLimitUL = 15;

% PHY layer and channel configuration
% RB count for 5 MHz band with 15 kHz subcarrier spacing (SCS). The complete
% UL bandwidth is assumed to be allotted for PUSCH
simParameters.NumRBs = 25;
simParameters.SCS = 15; % kHz
simParameters.ULBandwidth = 5e6; % Hz
simParameters.ULCarrierFreq = 2.515e9; % Hz
% Set the RBG size configuration to 1 (configuration-1 RBG table) or 2
% (configuration-2 RBG table) as defined in 3GPP TS 38.214 Section
% 5.1.2.2.1
simParameters.RBGSizeConfig = 1;

% Configure parameters to update channel conditions for the UEs. Channel
% quality is periodically improved or deteriorated by CQIDelta every
% channelUpdatePeriodicity seconds for all RBs of a UE. Whether channel
% conditions for a particular UE improve or deteriorate is randomly
% determined: RBCQI = RBCQI +/- CQIDelta
simParameters.ChannelUpdatePeriodicity = 0.5; % In sec
simParameters.CQIDelta = 1;
% Mapping between distance from gNB (first column in meters) and maximum
% achievable UL CQI value (second column). For example, if a UE is 700
% meters away from the gNB, it can achieve a maximum CQI value of 10 as the
% distance falls within the [501, 800] meters range, as per the mapping. Set
% the distance in increasing order and the achievable CQI value in decreasing
% order
simParameters.CQIvsDistance = [
    200  15;
    500  12;
    800  10;
    1000  8;
    1200  7];

% Logging and visualization configuration
% Flag to enable or disable run time CQI visualization
simParameters.CQIVisualization = true;
% Flag to enable or disable run time visualization of RB assignment. If enabled,
% then for slot based scheduling it updates every frame (10 ms) to show RB
% allocation to the UEs for different slots of the last frame.
simParameters.RBVisualization = true;

% The output metrics plots are updated NumMetricsSteps times during simulation
simParameters.NumMetricsSteps = 20;

% MAT-files used for post simulation visualization
simParameters.ParametersLogFile = 'simParameters'; % For logging the simulation parameters
simParameters.SimulationLogFile = 'simulationLogs'; % For logging the simulation logs

hNRULSchedulingValidateConfig(simParameters); % Validate the simulation configuration

Выведенные параметры

На основе первичных параметров конфигурации вычислите выведенные параметры.

simParameters.NCellID = 1; % Physical cell ID
simParameters.DLCarrierFreq = 2.635e9; % Hz
simParameters.DLBandwidth = 10e6; % Hz
simParameters.GNBPosition = [0 0 0]; % Position of gNB in (x,y,z) coordinates
% Slot duration for the selected SCS and number of slots in a 10 ms frame
slotDuration = 1/(simParameters.SCS/15); % Slot duration in ms
numSlotsFrame = 10/slotDuration; % Number of slots in 10 ms frame
numSlotsSim = simParameters.NumFramesSim * numSlotsFrame; % Number of slots in the simulation

% Maximum RLC SDU length (in bytes)
simParameters.maxRLCSDULength = 9000;

% RLC entity direction. Value 0 represents downlink only, 1
% represents UL only and 2 represents both UL and downlink
% directions. Setting entity direction to have only UL
simParameters.RLCConfig.EntityDir = ones(simParameters.NumUEs, simParameters.NumLogicalChannels);

% LCID (LCID of data radio bearers starts from 4) 
simParameters.LCHConfig.LCID = ones(simParameters.NumUEs, simParameters.NumLogicalChannels) .* (4:4+simParameters.NumLogicalChannels-1);

% Construct information for RLC logger and visualizer
lchInfo = repmat(struct('RNTI', [], 'LCID', [], 'EntityDir', []), [simParameters.NumUEs 1]);
for idx = 1:simParameters.NumUEs
    lchInfo(idx).RNTI = idx;
    lchInfo(idx).LCID = simParameters.LCHConfig.LCID(idx, :);
    lchInfo(idx).EntityDir = simParameters.RLCConfig.EntityDir(idx, :);
end

% Find maximum achievable CQI value for UEs based on their distance from
% the gNB
maxUECQIs = zeros(simParameters.NumUEs, 1); % To store the maximum achievable CQI value for UEs
for ueIdx = 1:simParameters.NumUEs
    % Based on the distance of the UE from gNB, find matching row in
    % CQIvsDistance mapping
    matchingRowIdx = find(simParameters.CQIvsDistance(:, 1) > simParameters.UEDistance(ueIdx));
    if isempty(matchingRowIdx)
        maxUECQIs(ueIdx) = simParameters.CQIvsDistance(end, 2);
    else
        maxUECQIs(ueIdx) = simParameters.CQIvsDistance(matchingRowIdx(1), 2);
    end
end

% Define initial UL channel quality as an N-by-P matrix,
% where 'N' is the number of UEs and 'P' is the number of RBs in the carrier
% bandwidth. The initial value of CQI for each RB, for each UE, is given
% randomly and is limited by the maximum achievable CQI value corresponding
% to the distance of the UE from gNB
simParameters.InitialChannelQualityUL = zeros(simParameters.NumUEs, simParameters.NumRBs); % To store current UL CQI values on the RBs for different UEs
for ueIdx = 1:simParameters.NumUEs
    % Assign random CQI values for the RBs, limited by the maximum achievable CQI value
    simParameters.InitialChannelQualityUL(ueIdx, :) = randi([1 maxUECQIs(ueIdx)], 1, simParameters.NumRBs);
end

% Interval at which metrics visualization updates in terms of number of
% slots. Make sure that MetricsStepSize is an integer
simParameters.MetricsStepSize = ceil(numSlotsSim / simParameters.NumMetricsSteps);
if mod(numSlotsSim, simParameters.NumMetricsSteps) ~= 0
    % Update the NumMetricsSteps parameter if numSlotsSim is not
    % completely divisible by it
    simParameters.NumMetricsSteps = floor(numSlotsSim / simParameters.MetricsStepSize);
end

if ~isfield(simParameters, 'SchedulingType') || simParameters.SchedulingType == 0 % If no scheduling type is specified or slot based scheduling is specified
    rbAssignmentPlotPeriodicity = numSlotsFrame; % Update RB assignment visualization every frame (10 ms)
    tickGranularity = 14;
    simParameters.PUSCHMappingType = 'A';
    simParameters.PDSCHMappingType = 'A';
else % Symbol based scheduling
    rbAssignmentPlotPeriodicity = 1; % Update RB assignment visualization every slot
    tickGranularity = 1;
    simParameters.PUSCHMappingType = 'B';
    simParameters.PDSCHMappingType = 'B';
end

gNB и Setup UEs

Создайте gNB и объекты UE, инициализируйте информацию об условии канала UL для UEs в gNB и настройте логические каналы в gNB и UE. Классы помощника hNRGNB.m и hNRUE.m создают gNB и узлы UE соответственно, содержа слой RLC и MAC. Для слоя МАКа hNRGNB.m использует класс помощника hNRGNBMAC.m, чтобы реализовать функциональность gNB MAC, и hNRUE.m использует hNRUEMAC.m, чтобы реализовать функциональность УИ МАКА. Планировщики реализованы в hNRSchedulerRoundRobin.m (Циклический алгоритм), hNRSchedulerProportionalFair.m (Пропорциональная ярмарка), hNRSchedulerBestCQI.m (Лучший CQI). Все планировщики наследовались базовому классу hNRScheduler.m, который содержит базовую функциональность планирования. Для слоя RLC и hNRGNB.m и hNRUE.m используют hNRUMEntity.m, чтобы реализовать функциональность передатчика RLC и приемника. Слой Passthrough PHY для UE и gNB реализован в hNRUEPassThroughPhy.m и hNRGNBPassThroughPhy.m, соответственно.

simParameters.Position = simParameters.GNBPosition;
gNB = hNRGNB(simParameters); % Create gNB node
% Create and add scheduler
switch(simParameters.SchedulerStrategy)
    case 'RR' % Round robin scheduler
        scheduler = hNRSchedulerRoundRobin(simParameters);
    case 'PF' % Proportional fair scheduler
        scheduler = hNRSchedulerProportionalFair(simParameters);
    case 'BestCQI' % Best CQI scheduler
        scheduler = hNRSchedulerBestCQI(simParameters);
end
addScheduler(gNB, scheduler); % Add scheduler to gNB

gNB.PhyEntity = hNRGNBPassThroughPhy(simParameters); % Create passthrough PHY
configurePhy(gNB, simParameters);
setPhyInterface(gNB); % Set the interface to PHY layer

% Create the set of UE nodes
UEs = cell(simParameters.NumUEs, 1);
for ueIdx = 1:simParameters.NumUEs
    simParameters.Position = [simParameters.UEDistance(ueIdx) 0 0]; % Position of UE
    UEs{ueIdx} = hNRUE(simParameters, ueIdx);
    simParameters.InitialChannelQualityDL = simParameters.InitialChannelQualityUL;
    UEs{ueIdx}.PhyEntity = hNRUEPassThroughPhy(simParameters, ueIdx); % Add passthrough PHY
    configurePhy(UEs{ueIdx}, simParameters);
    setPhyInterface(UEs{ueIdx}); % Set the interface to PHY layer
    
    % Initialize the UL CQI values at gNB
    updateChannelQuality(gNB, simParameters.InitialChannelQualityUL(ueIdx, :), 1, ueIdx); % 1 for UL

    % Setup logical channels
    for lcIdx = 1:simParameters.NumLogicalChannels
        % Create RLC channel configuration structure
        rlcChannelConfigStruct.EntityType = simParameters.RLCConfig.EntityDir(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.LogicalChannelID = simParameters.LCHConfig.LCID(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.SeqNumFieldLength = simParameters.RLCConfig.SNFieldLength(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.MaxTxBufferSDUs = simParameters.RLCConfig.MaxTxBufferSDUs(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.ReassemblyTimer = simParameters.RLCConfig.ReassemblyTimer(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.EntityType = simParameters.RLCConfig.EntityDir(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.LCGID = simParameters.LCHConfig.LCGID(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.Priority = simParameters.LCHConfig.Priority(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.PBR = simParameters.LCHConfig.PBR(ueIdx, lcIdx);
        rlcChannelConfigStruct.BSD = simParameters.LCHConfig.BSD(ueIdx, lcIdx);
        
        % Setup logical channel at gNB for the UE
        configureLogicalChannel(gNB, ueIdx, rlcChannelConfigStruct);
        % Setup logical channel at UE
        configureLogicalChannel(UEs{ueIdx}, ueIdx, rlcChannelConfigStruct);
        
        % Add data traffic pattern generators to UE nodes. Application data
        % is pumped to RLC layer as per the installed traffic pattern
        packetSize = simParameters.PacketSizesUEs(ueIdx, lcIdx);
        % Calculate the data rate (in kbps) of On-Off traffic pattern using
        % packet size (in bytes) and packet interval (in ms)
        dataRate = ceil(1000/simParameters.PacketPeriodicityUEs(ueIdx)) * packetSize * 8e-3;
        % Limit the size of the generated application packet to the maximum
        % RLC SDU size. The maximum supported RLC SDU size is 9000 bytes
        if packetSize > simParameters.maxRLCSDULength
            packetSize = simParameters.maxRLCSDULength;
        end
        % Create an object for On-Off network traffic pattern and add it to the
        % specified UE. This object generates the uplink (UL) data traffic on the UE
        app = networkTrafficOnOff('PacketSize', packetSize, 'GeneratePacket', true, ...
            'OnTime', simParameters.NumFramesSim/100, 'OffTime', 0, 'DataRate', dataRate);
        UEs{ueIdx}.addApplication(ueIdx, simParameters.LCHConfig.LCID(ueIdx, lcIdx), app);
    end
end

% Setup the UL and DL packet distribution mechanism
simParameters.MaxReceivers = simParameters.NumUEs;
% Create DL packet distribution object
dlPacketDistributionObj = hNRPacketDistribution(simParameters, 0);
% Create UL packet distribution object
ulPacketDistributionObj = hNRPacketDistribution(simParameters, 1);
hNRSetUpPacketDistribution(simParameters, gNB, UEs, dlPacketDistributionObj, ulPacketDistributionObj);

Обработка цикла

Симуляция является пазом запуска пазом. В каждом пазе выполняются эти операции:

  • Запустите слои MAC и PHY gNB

  • Запустите слои MAC и PHY UEs

  • Слой определенное логгирование и визуализация

  • Усовершенствуйте таймер для узлов. Каждый 1 мс это также отправляет триггер в слои RLC и приложение. Прикладной уровень и слой RLC выполняют их запланированные операции на основе триггера таймера на 1 мс.

% Create an object for MAC scheduling information visualization and logging (UL direction is represented as 1)
simSchedulingLogger = hNRSchedulingLogger(simParameters, 1);

% Create RLC statistics logging object
simRLCLogger = hNRRLCLogger(simParameters, lchInfo);

% Create metrics visualization object (UL direction is represented as 1)
visualizer = hNRMetricsVisualizer(simParameters, 'RLCLogger', simRLCLogger, 'LCHInfo', lchInfo, 'MACLogger', simSchedulingLogger, 'VisualizationFlag', 1);

% Run processing loop
slotNum = 0;
numSymbolsSim = numSlotsSim * 14; % Simulation time in units of symbol duration
% Execute all the symbols in the simulation
for symbolNum = 1 : tickGranularity : numSymbolsSim
    if mod(symbolNum - 1, 14) == 0
        slotNum = slotNum + 1;
    end
    
    % Run MAC and PHY of gNB
    run(gNB);
    
    % Run MAC and PHY layers of UEs
    for ueIdx = 1:simParameters.NumUEs
        run(UEs{ueIdx}); 
    end
    
    % RLC logging (only at slot boundary)
    if (simParameters.SchedulingType == 1 && mod(symbolNum, 14) == 0) || (simParameters.SchedulingType == 0 && mod(symbolNum-1, 14) == 0)
        logCellRLCStats(simRLCLogger, gNB, UEs); % Update RLC statistics logs
    end
    
    % MAC logging
    logCellSchedulingStats(simSchedulingLogger, symbolNum, gNB, UEs, 1); % For UL
    
    % Visualization
    % Check slot boundary
    if symbolNum > 1 && ((simParameters.SchedulingType == 1 && mod(symbolNum, 14) == 0) || (simParameters.SchedulingType == 0 && mod(symbolNum-1, 14) == 0))
        % RB assignment visualization (if enabled)
        if simParameters.RBVisualization
            if mod(slotNum, rbAssignmentPlotPeriodicity) == 0
                % Plot at slot boundary, if the update periodicity is reached
                plotRBGrids(simSchedulingLogger);
            end
        end
        % CQI grid visualization (if enabled)
        if simParameters.CQIVisualization
            if mod(slotNum, numSlotsFrame) == 0 % Plot at frame boundary
                plotCQIRBGrids(simSchedulingLogger);
            end
        end
        % If the update periodicity is reached, plot scheduler metrics and RLC metrics visualization
        % at slot boundary
        if mod(slotNum, simParameters.MetricsStepSize) == 0
            plotMetrics(visualizer, slotNum);
        end
    end
    
    % Advance timer ticks for gNB and UEs by 14 symbols
    advanceTimer(gNB, tickGranularity);
    for ueIdx = 1:simParameters.NumUEs
        advanceTimer(UEs{ueIdx}, tickGranularity);
    end
end

Figure Resource Grid Allocation contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes with title Resource Grid Allocation for Cell ID - 1 contains 232 objects of type text, line.

Figure Channel Quality Visualization contains an axes and other objects of type uicontrol. The axes with title Channel Quality Visualization for Cell ID - 1 contains 80 objects of type rectangle.

Визуализация симуляции

Четыре типа показанной визуализации во время выполнения:

  • Отображение значений CQI для UEs по пропускной способности PUSCH: Для получения дополнительной информации смотрите 'Качественную фигуру' Визуализации Канала для получения дополнительной информации.

  • Отображение присвоения сетки ресурса на UEs: 2D сетка частоты времени обновляет каждые 10 мс (длина системы координат) и показывает выделение RB UEs в предыдущей системе координат. Процесс HARQ для присвоений PUSCH также показывают рядом с RNTI UEs. Новые передачи отображают черным цветом, и повторные передачи показывают в синем использовании ID процесса HARQ каждого UE, присвоение повторной передачи может быть сопоставлено со своей ранее не пройдено передачей. Для получения дополнительной информации смотрите 'фигуру' Выделения Сетки Ресурса для получения дополнительной информации.

  • Отображение UL планирование метрических графиков: 'Восходящая фигура' показателей производительности Планировщика включает графики: пропускная способность UL (на UE и ячейку), полезная пропускная способность UL (на UE и ячейку), процент доли ресурса среди UEs (из общих ресурсов UL), чтобы передать справедливость планирования и ожидания, которое UL буферизуют состояние UEs, чтобы показать, получают ли UEs достаточные ресурсы. Максимальное достижимое значение скорости передачи данных для пропускной способности UL показывают с пунктирной линией в графиках полезной пропускной способности и пропускной способности. Показатели производительности строят обновление для каждого metricsStepSize пазы.

  • Отображение метрического графика RLC: 'Метрическая фигура' Визуализации RLC представляет количество байтов, переданных слоем RLC (на логический канал) для каждого UE. Метрики RLC строят обновления для каждого metricsStepSize пазы.

Журналы симуляции

Параметры, используемые для журналов симуляции и симуляции, сохранены в файлах MAT для постанализа методом моделирования и визуализации. Параметры симуляции сохранены в файле MAT с именем файла как значение параметра конфигурации simParameters.ParametersLogFile. На журналы временного шага, планируя журналы присвоения и журналы RLC сохранены в файле MAT simParameters.SimulationLogFile. После симуляции откройте файл, чтобы загрузить ULTimeStepLogs, SchedulingAssignmentLogs и RLCLogs в рабочей области.

Журналы временного шага: таблица показывает запись шага шага расчета. Каждая строка таблицы представляет паз.

Каждая строка таблицы представляет паз и содержит следующую информацию:

  • Метка времени: Время (в миллисекундах) начиная с запуска симуляции.

  • Система координат: Структурируйте номер.

  • Паз: Номер слота в системе координат.

  • Битовый массив Выделения RBG: N-by-P побитово отображают матрицу, где N является количеством UEs, и P является количеством RBGs. Если RBG присвоен конкретному UE, соответствующий бит установлен в 1. Например, [0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0; 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0; 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0] средние значения, что пропускная способность UL имеет 13 RBGs и UE-1, присвоены индексы RBG: 2, 3, 5, 7 и 9; UE-2 присвоен индексы 0, 1 и 10 RBG; UE-3 присвоен, индексы 4, 6, 8, 11 и 12 и UE-4 RBG не присвоены никакой RBG.

  • MCS: Вектор-строка из длины N, где N является количеством UEs. Каждое значение соответствует схеме модуляции и кодирования (MCS) индекс для передачи PUSCH. Например, [10 12 8 - 1] означает, что только UE-1, UE-2 и UE-3 присвоены ресурсы UL для этого паза и используют значения MCS 10, 12, и 8, соответственно.

  • Процесс HARQ: Вектор-строка из длины N, где N является количеством UEs. Значение является ID процесса HARQ, используемым UE для передачи PUSCH. Например, [0 3 6 - 1] означает, что только UE-1, UE-2 и UE-3 присвоены ресурсы UL для этого паза и используют идентификаторы процесса HARQ 0, 3, и 6, соответственно.

  • NDI: Вектор-строка из длины N, где N является количеством UEs. Значение является флаговым значением NDI в присвоении UL для передачи PUSCH. Например, [0 0 1 - 1] означает, что только UE-1, UE-2 и UE-3 присвоены ресурсы UL для этого паза и используют флаговые значения NDI (которые определяют, используются ли новая передача или повторная передача), 0, 0, и 1, соответственно.

  • Тип Tx: Тип Tx задает тип передачи (новая передача или повторная передача). Вектор-строка из длины N, где N является количеством UEs. Возможными значениями является любой 'newTx', 'reTx', или 'noTx'. 'noTx'средние значения, что UE не выделяется ресурсы PUSCH. Например, ['newTx''newTx''reTx''noTx'] означает, что только UE-1, UE-2 и UE-3 присвоены ресурсы UL для этого паза. UE-1 и UE-2 передают новый пакет от заданного процесса HARQ, в то время как UE-3 ретранслирует пакет в буфере заданного процесса HARQ.

  • CQI для UEs: матрица N-by-P, где N является количеством UEs и P, является количеством RBS в пропускной способности. Элемент матрицы A в положении (i, j) соответствует значению UL CQI для UE с RNTI i в RB j.

  • Состояние HARQ NDI: матрица N-by-P, где N является количеством UEs и P, является количеством процессов HARQ на UEs. Элементом матрицы A в положении (i, j) является последний полученный флаг NDI в UE i для ID процесса HARQ j. Для новых передач должны переключиться это значение и флаг NDI в присвоении PUSCH. Например, в пазе 1 системы координат 5 описанных в журнале планирования, UE-1 использует ID HARQ 0, и последнее флаговое значение NDI для ID HARQ 0 в UE-1 равняется 1. Чтобы указать на новую передачу, флаговые значения NDI превращаются на 0 в присвоении PUSCH.

  • Байты пропускной способности: Вектор-строка из длины N, где N является количеством UEs. Значения представляют байты MAC, переданные UEs в этом пазе.

  • Байты полезной пропускной способности: Вектор-строка из длины N, где N является количеством UEs. Значения представляют новые байты MAC передачи, переданные UEs в этом пазе.

  • Буферное Состояние UEs: Вектор-строка из длины N, где N является количеством UEs. Значения представляют сумму незаконченных буферов в UEs.

Планирование журналов присвоения: информация всех присвоений планирования и сопутствующей информации зарегистрирована этот файл. Таблица показывает демонстрационные записи в журнале.

Журналы RLC: Каждая строка в журналах RLC представляет паз и содержит эту информацию:

  • Метка времени: Метка времени (в миллисекундах)

  • Система координат: Структурируйте номер.

  • Паз: Номер слота в системе координат.

  • Статистика UE RLC: ячейка N-by-P, где N является продуктом количества UEs и количества логических каналов и P, является количеством собранных статистических данных. Каждая строка представляет статистику логического канала в UE. Последняя строка содержит совокупную статистику RLC целой симуляции.

  • статистика gNB RLC: ячейка N-by-P, где N является продуктом количества UEs и количества логических каналов и P, является количеством собранных статистических данных. Каждая строка представляет статистику логического канала UE в gNB. Последняя строка содержит совокупную статистику RLC целой симуляции.

Каждая строка UE и таблицы gNB RLC статистики представляет логический канал UE и содержит:

  • RNTI: Радиосеть временный идентификатор UE.

  • LCID: Логический идентификатор канала.

  • TxDataPDU: Количество данных PDUs, отправленный RLC в слой MAC.

  • TxDataBytes: Количество байтов данных, отправленных RLC в слой MAC.

  • ReTxDataPDU: Количество данных PDUs, ретранслируемый RLC к слою MAC.

  • ReTxDataBytes: Количество байтов данных, ретранслируемых RLC к слою MAC.

  • TxControlPDU: Количество управления PDUs, отправленный RLC в слой MAC.

  • TxControlBytes: Количество служебных байтов, отправленных RLC в слой MAC.

  • TxPacketsDropped: Количество RLC SDUs зашло RLC из-за переполнения буфера Tx.

  • TxBytesDropped: Количество байтов зашло RLC из-за переполнения буфера Tx.

  • TimerPollRetransmitTimedOut: Число раз опрос ретранслирует таймер, истекло.

  • RxDataPDU: Количество данных PDUs получено RLC от слоя MAC.

  • RxDataBytes: Количество байтов данных получено RLC от слоя MAC.

  • RxDataPDUDropped: Количество полученных данных PDUs от MAC, которые пропущены слоем RLC.

  • RxDataBytesDropped: Количество полученных байтов данных от MAC, которые пропущены слоем RLC.

  • RxDataPDUDuplicate: Количество дублирующегося PDUs получено RLC от слоя MAC.

  • RxDataBytesDuplicate: Количество дублирующихся байтов данных получено RLC от слоя MAC.

  • RxControlPDU: Количество управления PDUs получено RLC от слоя MAC.

  • RxControlBytes: Количество служебных байтов получено RLC от слоя MAC.

  • TimerReassemblyTimedOut: Число раз таймер повторной сборки истекло.

  • TimerStatusProhibitTimedOut: Число раз состояние запрещает таймер, истекло.

Можно запустить скрипт NRPostSimVisualization, чтобы получить визуализацию симуляции сообщения журналов. В скрипте симуляции сообщения вам предоставляют переменную isLogReplay, который предоставляет эти возможности визуализировать 'Выделение Сетки Ресурса' и 'Качественные фигуры' Визуализации Канала.

  • Установите isLogReplay к true для воспроизведения журналов симуляции.

  • Установите isLogReplay к false анализировать журналы симуляции и вводить номер системы координат, чтобы визуализировать информацию о планировании конкретной системы координат

% Read the logs and save them in MAT-files
simulationLogs = cell(1, 1);
simulationLogs{1} = struct('ULTimeStepLogs',[], 'SchedulingAssignmentLogs',[] ,'RLCLogs',[]);
[~, simulationLogs{1}.ULTimeStepLogs] = getSchedulingLogs(simSchedulingLogger); % UL time step scheduling logs
simulationLogs{1}.SchedulingAssignmentLogs = getGrantLogs(simSchedulingLogger); % Scheduling assignments log
simulationLogs{1}.RLCLogs = getRLCLogs(simRLCLogger); % RLC statistics logs
save(simParameters.SimulationLogFile, 'simulationLogs'); % Save simulation logs in a MAT-file
save(simParameters.ParametersLogFile, 'simParameters'); % Save simulation parameters in a MAT-file

Приложение

Пример использует эти функции помощника и классы:

  • hWirelessNode.m: Беспроводной базовый класс узла

  • hNRNode.m: базовый класс узла NR и для gNB и для UE

  • hNRGNB.m: функциональность узла gNB

  • hNRUE.m: функциональность узла UE

  • helperApplication.m: функциональность Прикладного уровня

  • hNRRLCEntity.m: Базовый класс для RLC UM и сущностей AM

  • hNRUMEntity.m: функциональность RLC UM

  • hNRRLCDataPDUInfo.m: Создает информационный объект PDU RLC

  • hNRRLCDataReassembly.m: Создайте информационный объект повторной сборки SDU RLC

  • hNRRLCBufferStatus.m: Генерирует буферный объект информации о статусе RLC

  • hNRMAC.m: функциональность базового класса MAC NR

  • hNRGNBMAC.m: функциональность gNB MAC

  • hNRUEMAC.m: функциональность УИ МАКА

  • hNRScheduler.m: Базовая функциональность планировщика MAC

  • hNRSchedulerBestCQI.m: Реализации лучший CQI планирование стратегии

  • hNRSchedulerProportionalFair.m: Реализует пропорциональную справедливую стратегию планирования

  • hNRSchedulerRoundRobin.m: циклический алгоритм Реализаций планирование стратегии

  • hNRMACBSR.m: Генерирует буферный отчет о состоянии

  • hNRMACBSRParser.m: Синтаксические анализы буферизуют отчет о состоянии

  • hNRMACSubPDU.m: Генерирует MAC subPDU

  • hNRMACPaddingSubPDU.m: Генерирует MAC subPDU с дополнением

  • hNRMACMultiplex.m: Генерирует PDU MAC

  • hNRMACPDUParser.m: PDU MAC Синтаксических анализов

  • hNewHARQProcesses.m: Создает новый процесс HARQ

  • hUpdateHARQProcess.m: Обновления процесс HARQ

  • hNRPhyInterface.m: слой PHY соединяет интерфейсом с классом

  • hNRGNBPassthroughPhy.m: слой PHY передачи gNB

  • hNRUEPassthroughPhy.m: слой PHY передачи UE

  • hNRPUSCHInfo.m: информационная структура PUSCH, переданная MAC слою PHY

  • hNRRxIndicationInfo.m: Информационная структура, переданная слоем PHY MAC наряду с PDU MAC

  • hNRPacketDistribution.m: Создает пакетный объект распределения

  • hNRUplinkGrantFormat.m: формат присвоения UL

  • hNRRLCLogger.m: Реализации логгирование статистики RLC и функциональность визуализации

  • hNRSchedulingLogger.m: Реализации планируя информационную функциональность логгирования и визуализации

  • hNRULSchedulingValidateConfig.m: Подтверждает настройку симуляции

  • hNRSetUpPacketDistribution.m: Настройте пакетную функциональность распределения

  • hNRPacketWriter.m: пакеты MAC Получений

  • hNRPacketInfo.m: формат Метаданных для получения пакетов MAC

  • hNRMetricsVisualizer.m: метрическая функциональность визуализации Реализаций

  • NRPostSimVisualization.m: Отправьте скрипт визуализации симуляции

Ссылки

[1] 3GPP TS 38.214. “NR; процедуры Физического уровня для данных”. Проект Партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа Technical Specification Group.

[2] 3GPP TS 38.321. “NR; спецификация протокола Среднего управления доступом (MAC)”. Проект Партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа Technical Specification Group.

[3] 3GPP TS 38.322. “NR; спецификация протокола Управления линией радиосвязи (RLC)”. Проект Партнерства третьего поколения; Сеть радиодоступа Technical Specification Group.

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте