Введение

Цель испытания, предусмотренного в TS 36.133 Приложение A.4.2.2.1 [1], заключается в проверке выполнения требований к повторному выбору TDD-TDD внутри частотной ячейки. Тестовая среда состоит из одной несущей TDD, одного UE и двух сот (сота 1 и сота 2), как показано на диаграмме ниже:

Затем тест определяет три последовательных периода времени T1...T3, в течение которых сота 1 и сота 2 имеют разные уровни мощности. В каждом из периодов времени UE должно выбрать правильную ячейку на основе критериев повторного выбора ячейки, определенных в TS 36.304 Раздел 5.2 [2]. Эти критерии включают измеренные уровни RSRP и RSRQ, минимальные требуемые уровни RSRP и RSRQ и различные смещения. В этом примере используется упрощенная процедура повторного выбора, в которой выбирается ячейка с самым высоким RSRP.

Уровни мощности каждой ячейки и ожидаемое поведение UE в каждый период времени являются следующими:

В период времени T1 активна только сота 1, а сота 2 выключена. UE должен выбрать соту 1:

В период времени T2 ячейка 2 включается, и мощность ячейки 1 снижается. UE должен выбрать соту 2:

В период времени T3 мощность ячейки 2 уменьшается, а мощность ячейки 1 увеличивается. UE должен выбрать соту 1:

В этом примере показано, как использовать Toolbox™ LTE для конфигурирования тестовой среды в TS 36.133 Annex A.4.2.2.1 [1], выполнить поиск ячеек для обнаружения имеющихся ячеек и, наконец, выполнить измерения RSRP для повторного выбора ячеек.

Настройка мощности сигнала

Мощности сигнала (в дБ) для обеих сот в каждый период времени устанавливаются в соответствии с TS 36.133 Таблица A.4.2.2.1-2 [1]. Мощности сигнала являются векторами, где каждый элемент дает мощность 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

Настройка мощности шума

Мощность шума (в дБм) устанавливается в соответствии с TS 36.133 Таблица A.4.2.2.1-2 [1]. Затем вычисляется мощность линейного шума, которая будет использоваться позднее для конфигурирования AWGN, добавленного в тест.

NocdBm = -98;               % dBm/15kHz average power spectral density
NocdBW = NocdBm-30;         % Noc in dBW/15kHz
Noc = 10^(NocdBW/10);       % linear Noc

Конфигурация соты 1

Функция lteRMCDL, которая создает конфигурацию опорного канала измерения (RMC), используется для создания полной конфигурации eNeyB для соты 1. В качестве RMC используется RMC R.7, который имеет требуемую полосу пропускания 10MHz, как указано в таблице A.4.2.2.1-1 [1] TS 36.133. Конфигурация восходящего канала нисходящей линии связи TDD и специальная конфигурация подкадра для теста также указаны в этой таблице. Генерация шума ортогонального канала (OCNG) активируется, и устанавливается произвольно выбранный идентификатор соты.

cell1 = lteRMCDL('R.7','TDD');
cell1.TDDConfig = 1;
cell1.SSC = 6;
cell1.OCNGPDCCHEnable = 'On';
cell1.OCNGPDSCHEnable = 'On';
cell1.NCellID = 101;

Конфигурация соты 2

Конфигурация соты 2 идентична конфигурации соты 1, за исключением того, что используется другая идентичность соты.

cell2 = cell1;
cell2.NCellID = 313;

Конфигурация поиска ячеек

Структура searchalg создается, который будет использоваться для конфигурирования работы lteCellSearch функция, используемая для обнаружения ячеек. При обнаружении нескольких ячеек эта функция ранжирует ячейки в соответствии с пиковой величиной корреляций, используемых для обнаружения PSS и SSS, а не RSRP. Поэтому MaxCellCount, количество ячеек для обнаружения, установлено в 3 поскольку наиболее сильные две клетки с точки зрения RSRP (ожидается, что это клетка 1 и клетка 2) не обязательно являются наиболее сильными двумя клетками, обнаруженными lteCellSearch функция. Для метода обнаружения SSS установлено значение 'PostFFT'где обнаружение SSS выполняется в частотной области, причем демодуляция OFDM синхронизирована с использованием оценки синхронизации из обнаружения PSS.

searchalg.MaxCellCount = 3;
searchalg.SSSDetection = 'PostFFT';

Цикл моделирования для периодов времени тестирования

Моделирование выполняется в цикле в течение трех периодов времени, T1...T3 определенных в тесте. Этапы обработки для каждого периода времени следующие:

В окне команд MATLAB ® для каждого периода времени записывается ряд значений:

Следует отметить, что ряд других параметров физического уровня, таких как длина циклического префикса и дуплексный режим, предполагается известным и считается равным для каждого eNireB. Для получения дополнительной информации об обнаружении этих параметров см. пример поиска ячеек, MIB и восстановления SIB1.

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)

Результаты моделирования

Наконец, строят график результатов, полученных путем моделирования. На рисунке ниже показаны три периода времени, показывающие для каждого периода времени:

hRSMeasurementsExamplePlot(txRSRPs,rxRSRPs,detectedCells);

Можно видеть, что измеренные RSRP близки к ожидаемым идеальным значениям, и что в каждый период времени UE выбирает ожидаемую ячейку, как описано во введении.

Обратите внимание, что фактически существует девять измеренных точек RSRP (MaxCellCount= 3 для каждого из трех периодов времени), но оси графика корректируются для фокусировки на интересующей области RSRP (около -85dBm до -82dBm). Другие измеренные RSRP находятся около -110dBm, что является функцией мощности шума AWGN (NocdBm= -98dBm) и количество элементов ресурса Cell-Specific Reference Signal, интегрированных во время измерений RS.

Приложение

В этом примере используются эти вспомогательные функции.

Избранная библиография