В этом примере измеряется вероятность пропущенного обнаружения подтверждения (ACK) с использованием Toolbox™ LTE в условиях проверки соответствия физического канала управления восходящей линии связи (PUCCH1a) для одного пользователя, как определено в TS 36.104, раздел 8.3.2.1.
В этом примере используется длина моделирования 10 подкадров. Это значение выбрано для ускорения моделирования. Для получения более точных результатов следует выбрать более высокое значение. Вероятность ошибочного обнаружения ACK вычисляется для ряда точек SNR. Цель, определенная в Разделе 8.3.2.1 [1] TS36.104 для пропускной способности на 1,4 МГц (6 RBS) и сингл, передает антенну, пропущенная вероятность обнаружения ACK не чрезмерный 1% в SNR-4.2 дБ. Тест определяется для 1 передающей антенны.
NSubframes = 10; % Number of subframes SNRIn = [-10.2 -8.2 -6.2 -4.2 -2.2]; % SNR range in dB NTxAnts = 1; % Number of transmit antennas
ue = struct; % UE config structure ue.NULRB = 6; % 6 resource blocks (1.4 MHz) ue.CyclicPrefixUL = 'Extended'; % Extended cyclic prefix ue.Hopping = 'Off'; % No frequency hopping ue.NCellID = 9; ue.Shortened = 0; % No SRS transmission ue.NTxAnts = NTxAnts;
% Hybrid ARQ indicator bit set to one. Only one bit is required for PUCCH % 1a ACK = 1; pucch = struct; % PUCCH config structure % Set the size of resources allocated to PUCCH format 2. This affects the % location of PUCCH 1 transmission pucch.ResourceSize = 0; pucch.DeltaShift = 1; % Delta shift PUCCH parameter % Number of cyclic shifts used for PUCCH format 1 in resource blocks with a % mixture of formats 1 and 2. This is the N1cs parameter pucch.CyclicShifts = 0; % Vector of PUCCH resource indices, one per transmission antenna. This is % the n2pucch parameter pucch.ResourceIdx = 0:ue.NTxAnts-1;
Сконфигурируйте модель канала с параметрами, указанными в испытаниях, описанных в TS36.104 разделе 8.3.2.1 [1].
channel = struct; % Channel config structure channel.NRxAnts = 2; % Number of receive antennas channel.DelayProfile = 'ETU'; % Channel delay profile channel.DopplerFreq = 70.0; % Doppler frequency in Hz channel.MIMOCorrelation = 'Low'; % Low MIMO correlation channel.NTerms = 16; % Oscillators used in fading model channel.ModelType = 'GMEDS'; % Rayleigh fading model type channel.Seed = 13; % Channel seed channel.InitPhase = 'Random'; % Random initial phases channel.NormalizePathGains = 'On'; % Normalize delay profile power channel.NormalizeTxAnts = 'On'; % Normalize for transmit antennas % SC-FDMA modulation information: required to get the sampling rate scfdmaInfo = lteSCFDMAInfo(ue); channel.SamplingRate = scfdmaInfo.SamplingRate; % Channel sampling rate
Блок оценки канала конфигурируется с использованием структуры cec. Здесь будет использоваться кубическая интерполяция с окном усреднения элементов ресурсов (RE) 12 на 1. Это конфигурирует блок оценки канала для использования специального режима, который обеспечивает возможность сжатия и ортогонализации различных перекрывающихся передач PUCCH.
cec = struct; % Channel estimation config structure cec.PilotAverage = 'UserDefined'; % Type of pilot averaging cec.FreqWindow = 12; % Frequency averaging window in REs (special mode) cec.TimeWindow = 1; % Time averaging window in REs (Special mode) cec.InterpType = 'cubic'; % Cubic interpolation
Для каждой точки SNR цикл ниже вычисляет вероятность успешного обнаружения ACK с использованием информации, полученной из NSubframes последовательные подкадры. Для каждого подкадра и значений SNR выполняются следующие операции:
Создать пустую сетку ресурсов
Формирование и отображение PUCCH 1 и его опорного сигнала демодуляции (DRS) в сетку ресурсов
Применение модуляции SC-FDMA
Передача модулированного сигнала по каналу
Синхронизация приемника
Демодуляция SC-FDMA
Оценка канала
Выравнивание минимальной среднеквадратичной ошибки (MMSE)
Демодуляция/декодирование PUCCH 1
Измерение отсутствующего или неверного гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ) -ACK
% Preallocate memory for probability of detection vector PMISS = zeros(size(SNRIn)); for nSNR = 1:length(SNRIn) % Missed or incorrect ACK detection counter missCount = 0; % Noise configuration SNR = 10^(SNRIn(nSNR)/20); % Convert dB to linear % The noise added before SC-FDMA demodulation will be amplified by the % IFFT. The amplification is the square root of the size of the IFFT. % To achieve the desired SNR after demodulation the noise power is % normalized by this value. In addition, because real and imaginary % parts of the noise are created separately before being combined into % complex additive white Gaussian noise, the noise amplitude must be % scaled by 1/sqrt(2*ue.NTxAnts) so the generated noise power is 1 N = 1/(SNR*sqrt(double(scfdmaInfo.Nfft)))/sqrt(2.0*ue.NTxAnts); % Set the type of random number generator and its seed to the default % value rng('default') % Loop for subframes offsetused = 0; for nsf = 1:NSubframes % Create resource grid ue.NSubframe = mod(nsf-1,10); reGrid = lteULResourceGrid(ue); % Create PUCCH 1 and its DRS pucch1Sym = ltePUCCH1(ue,pucch,ACK); pucch1DRSSym = ltePUCCH1DRS(ue,pucch); % Generate indices for PUCCH 1 and its DRS pucch1Indices = ltePUCCH1Indices(ue,pucch); pucch1DRSIndices = ltePUCCH1DRSIndices(ue,pucch); % Map PUCCH 1 and PUCCH 1 DRS to the resource grid reGrid(pucch1Indices) = pucch1Sym; reGrid(pucch1DRSIndices) = pucch1DRSSym; % SC-FDMA modulation txwave = lteSCFDMAModulate(ue,reGrid); % Channel state information: set the init time to the correct value % to guarantee continuity of the fading waveform channel.InitTime = (nsf-1)/1000; % Channel modeling % The additional 25 samples added to the end of the waveform are to % cover the range of delays expected from the channel modeling (a % combination of implementation delay and channel delay spread) rxwave = lteFadingChannel(channel,[txwave; zeros(25,ue.NTxAnts)]); % Add noise at receiver noise = N * complex(randn(size(rxwave)),randn(size(rxwave))); rxwave = rxwave + noise; % Receiver % Synchronization % An offset within the range of delays expected from the channel % modeling (a combination of implementation delay and channel % delay spread) indicates success offset = lteULFrameOffsetPUCCH1(ue,pucch,rxwave); if (offset < 25) offsetused = offset; end % SC-FDMA demodulation rxgrid = lteSCFDMADemodulate(ue,rxwave(1+offsetused:end,:)); % Channel estimation [H,n0] = lteULChannelEstimatePUCCH1(ue,pucch,cec,rxgrid); % Extract REs corresponding to the PUCCH 1 from the given subframe % across all receive antennas and channel estimates [pucch1Rx,pucch1H] = lteExtractResources(pucch1Indices,rxgrid,H); % MMSE equalization eqgrid = lteULResourceGrid(ue); eqgrid(pucch1Indices) = lteEqualizeMMSE(pucch1Rx,pucch1H,n0); % PUCCH 1 demodulation/decoding rxACK = ltePUCCH1Decode(ue,pucch,length(ACK),eqgrid(pucch1Indices)); % Detect missed (empty rxACK) or incorrect HARQ-ACK (compare % against transmitted ACK if (isempty(rxACK) || any(rxACK ~= ACK)) missCount = missCount + 1; end end PMISS(nSNR) = (missCount/NSubframes); end
На графике показан результат моделирования для теста обнаружения пропуска ACK
plot(SNRIn,PMISS,'b-o','LineWidth',2,'MarkerSize',7); hold on; plot(-4.2,0.01,'rx','LineWidth',2,'MarkerSize',7); xlabel('SNR (dB)'); ylabel('Probability of missed ACK detection'); title('ACK missed detection test (TS36.104 Section 8.3.2.1)'); axis([SNRIn(1)-0.1 SNRIn(end)+0.1 -0.05 .35]); legend('simulated performance','target');

3GPP TS 36.104 «Радиопередача и прием базовой станции (BS)»