exponenta event banner

Дуплексирование FDD и TDD

Продукт LTE Toolbox™ может генерировать и манипулировать сигналами для схем дуплексирования, указанных в стандарте LTE. В LTE передачи нисходящей линии связи и восходящей линии связи организованы в кадры радиосвязи длительностью 10 мс, состоящие из 10 последовательных подкадров, каждый из которых состоит из ряда последовательных символов OFDM, как показано на следующем рисунке.

Создать сетку ресурсов для выбора циклического префикса

В этом примере показано, как создать сетку ресурсов для обычного или расширенного циклического префикса. Количество символов OFDM в одном подкадре равно либо 14 для обычного циклического префикса, либо 12 для расширенного циклического префикса.

Создайте структуру параметров для всей ячейки.

enb.CyclicPrefix = 'Normal';
enb.NDLRB = 9;
enb.CellRefP = 1;

Получение размеров сетки ресурсов подкадра.

dims = lteDLResourceGridSize(enb)
dims = 1×3

   108    14     1

Переключиться на расширенный циклический префикс.

enb.CyclicPrefix = 'Extended';
dims = lteDLResourceGridSize(enb)
dims = 1×3

   108    12     1

Второе измерение выхода lteDLResourceGridSize - количество символов в подкадре.

Создание кадра с CellRS в субкадрах

В этом примере показано, как создать кадр, содержащий специфические для соты опорные сигналы (CellRS) в каждом подкадре. Кадр радиосвязи представлен в продукте LTE Toolbox™ посредством использования последовательности из 10 структур настройки по всей ячейке с NSubframe в каждом случае устанавливается значение поля от 0 до 9.

Инициализация структуры параметров для всей ячейки и создание пустой сетки ресурсов

Изменение NDLRB для установки количества блоков ресурсов. Изменить CellRefP установка одного порта передающей антенны. Изменить NCellID для установки идентификатора ячейки. Укажите обычный циклический префикс и нулевой антенный порт.

enb.NDLRB = 6;
enb.CellRefP = 1;
enb.NCellID = 1;
enb.CyclicPrefix = 'Normal';
antenna = 0;

Создайте пустую сетку ресурсов для заполнения подкадрами.

txGrid = [];

Заполнить сетку ресурсов для каждого подкадра

  • Создайте пустую сетку ресурсов для каждого подкадра и задайте номер текущего подкадра.

  • Формирование символов и индексов опорного сигнала для конкретной ячейки.

  • Отображение опорного сигнала ячейки на сетку и добавление подкадра к сетке, подлежащей передаче.

for sf = 0:9
    subframe = lteDLResourceGrid(enb);
    enb.NSubframe = sf;
    cellRsSym = lteCellRS(enb,antenna);
    cellRsInd = lteCellRSIndices(enb,antenna);
    subframe(cellRsInd) = cellRsSym;
    txGrid = [txGrid subframe];
end

Структура рамы Тип 1: FDD

В режиме дуплексирования FDD все 10 подкадров в кадре радиосвязи содержат подкадры нисходящей линии связи или восходящей линии связи в зависимости от направления линии связи.

Передатчики восходящей линии связи и нисходящей линии связи имеют отдельные полосы пропускания, в которых осуществляется их передача. Поэтому каждый может передавать в любое время.

В рамках продукта LTE Toolbox можно создавать сигналы или индексы для режима дуплексирования FDD, просто установив NSubframe поле структуры настроек для всей ячейки к соответствующему номеру подкадра. Функции, поведение которых зависит от режима дуплексирования, имеют DuplexMode , в котором можно установить значение 'FDD' или 'TDD'. Если это поле не указано, 'FDD' используется по умолчанию.

Создание индексов PSS для режима FDD

В этом примере показано, как генерировать индексы первичного сигнала синхронизации (PSS) в субкадре 0 с использованием режима дуплексирования FDD.

Сначала создайте структуру параметров для всей ячейки.

enb.CyclicPrefix = 'Normal';
enb.NDLRB = 9;
enb.NCellID = 1;
enb.NSubframe = 0;
enb.DuplexMode = 'FDD';

Затем создайте индексы PSS, размер дисплея и первые пять индексов в субкадре 0.

ind = ltePSSIndices(enb);
size(ind)
ans = 1×2

    62     1

ind(1:5)
ans = 5x1 uint32 column vector

   672
   673
   674
   675
   676

Если вместо этого выполняется тот же вызов для подкадра 1, то результатом является пустая матрица.

enb.NSubframe = 1;

Пустая матрица указывает, что PSS отсутствует в субкадре 1. Путем вызова функций для индексов и значений для подкадров от 0 до 9 путем установки NSubframe В поле могут быть сформированы соответствующие передачи по кадру радиосвязи.

ind = ltePSSIndices(enb)
ind =

  0x1 empty uint32 column vector

Структура рамы Тип 2: TDD

В режиме дуплексирования TDD одна полоса пропускания совместно используется восходящей линией связи и нисходящей линией связи, причем совместное использование выполняется путем выделения различных периодов времени восходящей линии связи и нисходящей линии связи. В LTE имеется 7 различных шаблонов коммутации восходящей линии связи по нисходящей линии связи, называемых конфигурациями восходящей линии связи по нисходящей линии связи от 0 до 6, как показано на следующем рисунке.

Специальный подкадр (подкадр 1 в каждой конфигурации восходящего канала связи и подкадр 6 в конфигурациях восходящего канала связи 0, 1, 2 и 6) содержит часть передачи нисходящего канала связи в начале подкадра. (временной интервал пилот-сигнала нисходящей линии связи, DwPTS), часть неиспользуемых символов в середине подкадра (защитный период) и часть передачи по восходящей линии связи в конце подкадра (временной интервал пилот-сигнала восходящей линии связи, UpPTS), как показано на следующем рисунке.

Длины DwPTS, GP и UpPTS могут принимать одну из 10 комбинаций значений, называемых специальными конфигурациями подкадров от 0 до 9. Стандарт LTE, TS 36.211 Таблица 4.2-1, определяет длины в терминах основного периода модуляции OFDM, но длины могут быть интерпретированы в терминах OFDM символов, как показано в следующей таблице.

Конфигурация специального подкадра (длины DwPTS/GP/UpPTS)
Специальная конфигурация подкадраОбычный циклический префикс в нисходящей линии связиРасширенный циклический префикс в нисходящей линии связи
DwPTSUpPTSDwPTSUpPTS
Обычный циклический префикс в восходящей линии связиРасширенный циклический префикс в восходящей линии связиОбычный циклический префикс в восходящей линии связиРасширенный циклический префикс в восходящей линии связи
0311311
198
2109
31110
412322
532 28
699
7105
811---
96---

Таким образом, в действительности специальный подкадр является и подкадром нисходящей линии связи, и подкадром восходящей линии связи, с некоторым ограничением количества OFDM-символов, которые заняты в каждом случае.

Чтобы задать операцию TDD, в структуре настроек для всей ячейки задайте необязательный параметр DuplexMode поле в 'TDD'. При использовании этого параметра требуются функции DuplexMode также необходимо указать конфигурацию восходящего и нисходящего каналов (0,..., 6) в TDDConfig , номер подкадра в поле NSubframe и специальной конфигурации подкадра (0,..., 9) в SSC поле.

Создание индексов CellRS для режима TDD

Этот пример показывает, как создать подстрочные индексы для позиций опорного сигнала соты (CellRS) для антенного порта 0 в подкадре 6 для конфигурации 2 восходящего канала и специальной конфигурации 4 подкадра с расширенным циклическим префиксом.

Сначала создайте структуру параметров.

enb.NDLRB        = 9;
enb.NCellID      = 1;
enb.DuplexMode   = 'TDD';
enb.NSubframe    = 6;
enb.TDDConfig    = 2;
enb.SSC          = 4;
enb.CyclicPrefix = 'Extended';

Затем создайте индексы RS для конкретных ячеек.

sub = lteCellRSIndices(enb,0,'sub')
sub = 18x3 uint32 matrix

    2    1    1
    8    1    1
   14    1    1
   20    1    1
   26    1    1
   32    1    1
   38    1    1
   44    1    1
   50    1    1
   56    1    1
      ⋮

Второй столбец, который дает номер символа OFDM (на основе 1) в подкадре, имеет значения 1, указывающие, что только 1-й символ OFDM в этом случае будет содержать специфические для ячейки опорные сигналы. Это происходит потому, что выбранный подкадр является специальным подкадром с DwPTS длиной 3, и, следовательно, другие специфичные для ячейки элементы опорного сигнала (в OFDM-символах 4, 7 и 10), которые будут присутствовать в полных подкадрах нисходящей линии связи, не генерируются.

Чтобы подтвердить эту теорию, измените дуплексный режим на FDD.

enb.DuplexMode   = 'FDD';
sub = lteCellRSIndices(enb,0,'sub');
unique(sub(:,2))
ans = 4x1 uint32 column vector

    1
    4
    7
   10

В этом случае переключение на FDD означает, что теперь неактуальные поля, TDDConfig и SSC, игнорируются.

Сведения об измерении, связанные с дуплексированием

В этом примере показано, как извлечь информацию из структуры параметров. Для упрощения работы с различными механизмами дуплексирования продукт LTE Toolbox™ обеспечивает lteDuplexingInfo информационная функция. Эта функция использует структуру параметров настройки для всей ячейки, содержащую поля, упомянутые в предыдущих разделах. Он возвращает структуру, которая указывает тип текущего подкадра и количество символов в текущем подкадре.

Сначала создайте структуру параметров.

enb.NDLRB        = 9;
enb.NCellID      = 1;
enb.DuplexMode   = 'TDD';
enb.NSubframe    = 6;
enb.TDDConfig    = 2;
enb.SSC          = 4;
enb.CyclicPrefix = 'Extended';

Затем извлеките информацию об измерении.

lteDuplexingInfo(enb)
ans = struct with fields:
     SubframeType: 'Special'
         NSymbols: 12
       NSymbolsDL: 3
    NSymbolsGuard: 7
       NSymbolsUL: 2

Наконец, измените NSubframe и снова извлеките информацию об измерении.

enb.NSubframe    = 0;
lteDuplexingInfo(enb)
ans = struct with fields:
     SubframeType: 'Downlink'
         NSymbols: 12
       NSymbolsDL: 12
    NSymbolsGuard: 0
       NSymbolsUL: 0

Эта функция обеспечивает прямой доступ к шаблонам конфигурации восходящего и нисходящего каналов через SubframeType полевые и специальные подкадры DwPTS, GP и UpPTS через NSymbolsDL, NSymbolsGuard, и NSymbolsUL поля.