Exponenta Banner
exponenta event banner

lteULChannelEstimate

Оценка восходящего канала PUSCH

свернуть все на странице

Синтаксис

[hest, noiseest] = lteULChannelОценка (ue, chs, rxgrid)
[hest, noiseest] = lteULChannelОценка (ue, chs, cec, rxgrid)
[hest, noiseest] = lteULChannelОценка (ue, chs, cec, rxgrid, refgrid)
[hest, noiseest] = lteULChannelОценка (ue, chs, rxgrid, refgrid)

Описание

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,rxgrid) возвращает оценку для канала путем усреднения оценок наименьших квадратов опорных символов по времени и копирования этих оценок по выделенным элементам ресурса в пределах временной частотной сетки. Он возвращает оцененный канал между каждой передающей и приемной антенной и оценку спектральной плотности мощности шума. См. раздел Алгоритмы.

пример

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,cec,rxgrid) возвращает оцененный канал, используя метод и параметры, определенные пользователем в конфигурации оценщика канала cec структура.

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,cec,rxgrid,refgrid) возвращает оцененный канал, используя способ и параметры, определенные структурой конфигурации оценки канала, и дополнительную информацию о переданных символах, найденную в refgrid.

Когда cec.InterpType имеет значение 'None', значения в refgrid обрабатываются как ссылочные символы и полученные в результате hest содержит ненулевые значения в их расположениях.

[hest, noiseest] = lteULChannelEstimate(ue,chs,rxgrid,refgrid) возвращает оцененный канал, используя метод оценки, описанный в TS 36.101 [1], Приложение F4. Описанный способ использует дополнительную канальную информацию, полученную посредством информации переданных символов, найденных в refgrid. Эта дополнительная информация позволяет улучшить оценку канала и требуется для точных измерений EVM. rxgrid и refgrid должен содержать только целый подкадр символов SC-FDMA.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Использовать lteULChannelEstimate для оценки характеристик канала для принятой сетки ресурсов.

Инициализация структуры конфигурации UE для RMC A3-2. Инициализируйте структуру конфигурации оценки канала. Формирование формы сигнала передачи. В данном примере мы обходим канальный этап модели системы и копируем txWaveform кому 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;

Демодуляция формы сигнала SC-FDMA и выполнение операции оценки канала rxGrid.

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

Входные аргументы

свернуть все

Специфичная для UE конфигурация, заданная как структура. ue может содержать следующие поля.

Поле параметраОбязательно или необязательноЦенностиОписание
NULRBНеобходимый

6, 15, 25, 50, 75, 100

Количество блоков ресурсов восходящей линии связи. (NRBUL)

NCellIDНеобходимый

Неотрицательное скалярное целое число

Идентификация ячейки физического уровня

NSubframeНеобходимый

0 (по умолчанию), неотрицательное скалярное целое число

Номер подкадра

CyclicPrefixULДополнительный

'Normal' (по умолчанию), 'Extended'

Длина циклического префикса для восходящей линии связи.

NTxAntsДополнительный

1 (по умолчанию), 2, 4

Количество передающих антенн.

HoppingДополнительный

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

Способ скачкообразной перестройки частоты.

SeqGroupДополнительный

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

Назначение группы последовательностей PUSCH (ΔSS).

Используется только в том случае, если NDMRSID или NPUSCHID отсутствует.

CyclicShiftДополнительный

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

Количество циклических сдвигов, используемых для PUSCH DM-RS (дает nDMRS (1)).

NPUSCHIDДополнительный

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

Идентификатор виртуальной ячейки PUSCH. Если это поле отсутствует, NCellID используется для инициализации последовательности смены групповых скачкообразных изменений.

См. сноску.

NDMRSIDДополнительный

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

Идентификатор DM-RS для циклической скачкообразной перестройки (nIDcsh_DMRS). Если это поле отсутствует, NCellID используется для инициализации скачкообразной перестройки циклического сдвига.

См. сноску.

  1. Генератор псевдослучайной последовательности для скачкообразной перестройки циклического сдвига инициализируется в соответствии с NDMRSID, если присутствует - в противном случае инициализируется в соответствии с идентификацией соты NCellID и назначение группы последовательностей SeqGroup. Аналогично, шаблон сдвига последовательности для групповой скачкообразной перестройки инициализируется в соответствии с NPUSCHID, если присутствует - в противном случае инициализируется в соответствии с NCellID и SeqGroup.

Типы данных: struct

Параметры канала PUSCH, заданные как структура, которая может содержать следующие поля. Поле параметра PMI требуется только в том случае, если ue.NTxAnts имеет значение 2 или 4.

Поле параметраОбязательно или необязательноЦенностиОписание
PRBSetНеобходимый

Вектор целочисленного столбца или матрица из двух столбцов

Набор блоков физических ресурсов, указанный как матрица из 1 или 2 столбцов. Это поле параметров содержит индексы блока физических ресурсов (PRB) на основе нуля, соответствующие выделениям ресурсов по интервалам для этого PUSCH.

Если PRBSet является вектором столбца, распределение ресурсов одинаково в обоих временных интервалах подкадра. Чтобы задать различные PRB для каждого слота в субкадре, используйте матрицу из 2 столбцов. Индексы PRB основаны на нуле.

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

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

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

OrthoCoverДополнительный

'Off' (по умолчанию), 'On'

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

Следующее поле требуется только в том случае, если ue.NTxAnts имеет значение 2 или 4.
 PMIДополнительный

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

0 (по умолчанию)

Указание матрицы скалярного предварительного кодера (PMI) для использования во время предварительного кодирования

ссылочных символов DRS

Типы данных: struct

Принята сетка элементов ресурса, заданная как массив комплексных символов NSC-by-NSym-by-NR.

  • NSC - количество поднесущих

  • NSym  = NSF  × NSymPerSF

    • NSF - общее число подкадров. Если NSF больше единицы, то из возвращенной области извлекается правильная область hest массив. Местоположение оцененного подкадра в пределах hest задается с помощью поля параметра cec.Window.

    • NSymPerSF - количество символов SC-FDMA на подкадр.

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

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

  • NR - количество приемных антенн

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Конфигурация оценщика канала, заданная как структура с этими полями.

Поле параметраОбязательно или необязательноЦенностиОписание
FreqWindowНеобходимый

Неотрицательное скалярное целое число

Размер окна в элементах ресурса, используемых для усреднения по частоте при оценке канала

Размер окна должен быть либо нечетным числом, либо кратным 12.

TimeWindowНеобходимый

Неотрицательное скалярное целое число

Размер окна в элементах ресурса, используемых для усреднения во времени при оценке канала

Размер окна должен быть нечетным числом.

InterpTypeНеобходимый

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

См. сноску.

Тип интерполяции 2-D, используемой во время интерполяции. Для получения более подробной информации см. griddata. Поддерживаемые варианты показаны в следующей таблице.

СтоимостьОписание
'nearest'Интерполяция ближайшего соседа
'linear'Линейная интерполяция
'natural'Интерполяция естественного соседа
'cubic'Кубическая интерполяция
'v4'MATLAB ® 4griddata метод
'none'Отключает интерполяцию

PilotAverageДополнительный

'UserDefined'(по умолчанию), 'TestEVM'

См. сноску.

Тип усреднения пилотов

ReferenceДополнительный

'Antennas' (по умолчанию), 'Layers', 'None'

См. сноску.

Указывает точку отсчета (сигналы для внутренней генерации) для оценки канала

Следующее поле требуется только в том случае, если rxgrid содержит более одного подкадра. См. сноску.

 WindowДополнительный

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

Если введено более одного подкадра, этот параметр требуется для указания положения подкадра из rxgrid и refgrid, содержащего требуемую оценку канала. Будут возвращены только оценки канала для этого подкадра. Для 'Centred' и 'Centered' настройки, размер окна должен быть нечетным.

  1. Для cec.InterpType = 'none', не выполняется интерполяция между символами пилот-сигнала и не создаются виртуальные пилот-сигналы. hest будет содержать оценки канала в местоположениях переданных опорных символов для каждой принятой антенны и всех других элементов hest равны нулю. Усреднение оценок пилот-символов, описанных cec.TimeWindow и cec.FreqWindow все еще выполняются.

  2. 'UserDefined' усреднение пилот-сигнала использует прямоугольное ядро размера cec.FreqWindowоколо-cec.TimeWindow и выполняет операцию фильтрации 2-D для пилот-сигналов. Пилоты вблизи края сетки ресурсов усредняются меньше, так как у них нет соседей за пределами сетки. Для cec.FreqWindow = 12 × X (т.е. любое кратное 12) иcec.TimeWindow = 1 блок оценки входит в особый случай, где для усреднения оценок пилот-сигнала используется окно усреднения (12 × X) - в частоте; усреднение всегда применяется по (12 × X) поднесущим, даже на верхнем и нижнем краях полосы; поэтому первые (6 × X) символы на верхнем и нижнем краю полосы имеют одинаковую оценку канала. Эта операция гарантирует, что усреднение всегда выполняется для 12 (или кратных 12) символов. Это обеспечивает соответствующую операцию сжатия, требуемую для случая многоантенной передачи, где сигналы DM-RS, связанные с каждой антенной, занимают одно и то же местоположение времени/частоты, но используют различные ортогональные коды покрытия, чтобы позволить их дифференцировать в приемнике. 'TestEVM' усреднение пилот-сигнала игнорирует другие поля структуры в cec, и следует методу, описанному в TS 36.101, приложение F, для целей испытаний передатчика EVM.

  3. Настройка cec.Reference кому 'Antennas' использует PUSCH DMRS после предварительного кодирования на передающие антенны в качестве опорного сигнала для оценки канала. В этом случае матрица предварительного кодирования, указанная в chs.PMI используется для предварительного кодирования уровней DMRS на антенны и оценки канала, hest, является матрицей размера M-by-N-by-NRxAntsоколо-chs.NTxAnts. Настройка cec.Reference кому 'Layers' использует PUSCH DMRS без предварительного кодирования в качестве опорного сигнала для оценки канала. Оценка канала, hest, имеет размер M-by-N-by-NRxAntsоколо-chs.NLayers. Настройка cec.Reference кому 'None' не генерирует внутренние опорные сигналы, и оценка канала может быть выполнена для произвольных известных RE, как задано refgrid аргумент. Этот подход может быть использован для обеспечения refgrid содержащие сигналы SRS, созданные на всех NTxAntsобеспечение оценки канала с полным рангом для целей выбора PMI, когда PUSCH передается с менее чем полным рангом.

  4. Когда rxgrid содержит более одного подкадра, cec.Window обеспечивает управление местоположением подкадра, для которого выполняется оценка канала. Это позволяет осуществлять оценку канала для интересующего подкадра посредством наличия пилот-символов, занимающих один и тот же ресурсный блок в подкадрах до и/или после этого 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. Итак, с тремя подкадрами и cec.Window = 'Right', rxgrid соответствует подкадрам (ue.NSubframe-2, ue.NSubframe-1, ue.NSubframe). hest выходной сигнал будет иметь тот же размер, что и rxgrid и будут соответствовать тем же самым номерам подкадров. Все местоположения, отличные от оцененного подкадра, будут содержать нули.

Типы данных: struct

Эталонный массив известных переданных символов данных в их правильных местоположениях, определяемых как массив комплексных символов NSC-by-NSym-by-NT. Все остальные местоположения, такие как символы DM-RS и неизвестные местоположения символов данных, должны быть представлены NaN. Первые два измерения rxgrid и refgrid должно быть то же самое.

  • NSC - количество поднесущих.

  • NSym  = NSF  × NSymPerSF

    • NSF - общее число подкадров. Если NSF больше единицы, то из возвращенной области извлекается правильная область hest массив. Местоположение оцененного подкадра в пределах hest задается с помощью поля параметра cec.Window.

    • NSymPerSF - количество символов SC-FDMA на подкадр.

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

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

  • NT - количество передающих антенн, ue.NTxAnts

Для cec.InterpType = 'None', значения в refgrid обрабатываются как ссылочные символы и полученные в результате hest содержит ненулевые значения в их расположениях. Типичное использование для refgrid обеспечивает значения SRS, передаваемые в определенный момент времени rxgrid. Значения SRS могут использоваться для улучшения оценки канала.

Типы данных: double
Поддержка комплексного номера: Да

Выходные аргументы

свернуть все

Оценка канала между каждой передающей и приемной антенной, возвращаемая в виде NSC-by-NSym-by-NR-by-NT решетки комплексных символов.

  • NSC - количество поднесущих.

  • NSym - количество символов SC-FDMA.

  • NR - количество приемных антенн.

  • NT - количество передающих антенн, ue.NTxAnts.

Дополнительно блок оценки канала может быть сконфигурирован для использования уровней DM-RS в качестве опорного сигнала. В этом случае массив 4-D представляет собой массив комплексных символов NSC-by-NSym-by-NR-by-NLayers, где NLayers - количество уровней передачи.

Оценка шума, возвращаемая как числовой скаляр. Этот выходной сигнал является спектральной плотностью мощности шума, присутствующего на оцененных коэффициентах отклика канала.

Алгоритмы

свернуть все

Алгоритм оценки канала описан в следующих шагах.

  1. Извлекают опорные сигналы демодуляции или пилот-символы для пары передающая-принимающая антенна из выделенных блоков физических ресурсов в пределах принятого подкадра.

  2. Среднее значение оценок наименьших квадратов для уменьшения любого нежелательного шума от пилот-символов.

  3. Используя очищенные оценки пилот-символов, интерполировать, чтобы получить оценку канала для всего числа подкадров, переданных в функцию.

Оценка наименьших квадратов

Оценки наименьших квадратов опорных сигналов получают делением принятых пилот-символов на их ожидаемое значение. На оценки наименьших квадратов влияет любой системный шум. Этот шум должен быть удален или уменьшен для достижения разумной оценки канала в местоположениях пилот-символов.

Шумоподавление и интерполяция

Чтобы минимизировать влияние шума на оценки пилот-символов, оценки наименьших квадратов усредняются. Этот простой способ обеспечивает существенное снижение уровня шума, обнаруженного на пилот-символах. Способ усреднения пилот-символов использует окно усреднения, определенное пользователем. Размер окна усреднения измеряется в элементах ресурса; любые пилот-символы, расположенные в пределах окна, используются для усреднения значения пилот-символа, найденного в центре окна.

Затем усредненные оценки пилот-символов используются для выполнения интерполяции 2-D по выделенным блокам физических ресурсов. Местоположение пилот-символов в подкадре не идеально подходит для интерполяции. Для учета этого позиционирования создаются и размещаются виртуальные пилоты с областью текущего подкадра. Это размещение позволяет выполнить полную и точную интерполяцию.

Примечание

Блок оценки канала PUSCH способен обрабатывать только непрерывное распределение блоков ресурсов во времени и частоте.

Ссылки

[1] 3GPP TS 36.101. "Развитый универсальный наземный радиодоступа (E-UTRA); Пользовательское оборудование (UE), радиопередача и прием. "Проект партнерства 3-го поколения; Техническая спецификация на сеть радиодоступа группы. URL: https://www.3gpp.org.

См. также

| | | | | | |

Представлен в R2013b

Документация по инструментам LTE

Поддержка