В системе LTE UE должен обнаружить и контролировать присутствие нескольких ячеек и выполнить повторный выбор ячейки, чтобы гарантировать, что это "расположено лагерем" на самой подходящей ячейке. UE, "расположенный лагерем" на конкретной ячейке, будет контролировать информацию о Системе и Разбивку на страницы той ячейки, но это должно продолжить контролировать качество и силу других ячеек, чтобы определить, требуется ли повторный выбор ячейки.
В этом примере сконфигурирована тестовая среда повторного выбора ячейки, описанная в приложении A.4.2.2.1 [1] TS 36.133. Поиск ячейки затем выполняется, чтобы определить обнаруженные ячейки. Измерения Опорного сигнала (RS) сделаны:
Мощность приемника опорного сигнала (RSRP)
Полученный индикатор силы сигнала (RSSI)
Опорный сигнал полученное качество (RSRQ)
Наконец RSRP используется в качестве критерия повторного выбора ячейки.
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.
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
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
Функциональный lteRMCDL
, то, которое 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;
Настройка Ячейки 2 идентична той из Ячейки 1 кроме различной идентичности ячейки, используется.
cell2 = cell1; cell2.NCellID = 313;
Структура searchalg
создается, который будет использоваться, чтобы сконфигурировать операцию lteCellSearch
функция раньше обнаруживала 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
функция. 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';
Симуляция запущена в цикле для этих трех периодов времени T1... T3 задан в тесте. Шаги обработки для каждого периода времени следующие:
Ячейка 1 передается на заданном уровне мощности для периода времени
Ячейка 2 передается на заданном уровне мощности для периода времени, и перемещение синхронизации между ячейками, заданными в таблице A.4.2.2.1-1 [1] TS 36.133, применяется
Форма волны AWGN создается на заданном уровне мощности для теста, и Ячейка 1, Ячейка 2 и формы волны AWGN добавляется вместе, чтобы смоделировать полученную форму волны в UE
Поиск ячейки выполняется на полученной форме волны
Для каждой обнаруженной ячейки синхронизируется полученная форма волны, демодулируемый OFDM и RSRP измеряется (использование функции hRSMeasurements), и обнаруженные тождества ячейки перечислены в порядке уменьшения RSRP
Выбранная ячейка (Ячейка 1 или Ячейка 2) определяется путем выбора идентичности ячейки, которая имеет самый высокий измеренный RSRP
Много значений зарегистрированы в Командном окне MATLAB® для каждого периода времени:
Для Ячейки 1 и Ячейки 2: идентичность ячейки, SINR (/), ОСШ (/) и идеальный RSRP (измеренный от переданных форм волны)
Для каждой обнаруженной ячейки в приемнике: идентичность ячейки и измеренный RSRP (измеренный от полученной формы волны)
Выбранная ячейка (и ее идентичность ячейки)
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)
Наконец, результаты, полученные посредством симуляции, построены. Фигура произвела ниже, иллюстрирует эти три периода времени, показывающие для каждого периода времени:
Идеальный RSRPs (измеренный в передатчике) для Ячейки 1 и Ячейки 2
Измеренный RSRPs (измеренный в приемнике) для каждой обнаруженной ячейки
Выбранная ячейка (Ячейка 1 или Ячейка 2) на основе идентичности ячейки ячейки, которая имеет самое высокое, измерила RSRP
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.
Этот пример использует эти функции помощника.
3GPP TS 36.133 "Требования для поддержки радио-управления ресурсами"
3GPP TS 36.304 "Процедуры оборудования пользователя (UE) в нерабочем режиме"