lteULChannelEstimatePUCCH2

Оценка канала восходящей линии связи в формате PUCCH 2

Свернуть все на странице

Синтаксис

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,rxgrid,rxack2)
[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,cec,rxgrid,rxack2)
[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,cec,rxgrid,rxack2,refgrid)
[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,rxgrid,rxack2,refgrid)

Описание

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,rxgrid,rxack2) возвращает оценку для канала путем усреднения оценок методом наименьших квадратов опорных символов за время и копирования их через выделенные ресурсные элементы в пределах частотно-временной сетки. Возвращается hest, предполагаемый канал между каждой передающими и приемными антеннами и noiseest, оценку спектральной плотности степени шума.

пример

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,cec,rxgrid,rxack2) возвращает предполагаемый канал с помощью метода и параметров, определенных пользователем в структуре строения оценщика канала, cec.

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,cec,rxgrid,rxack2,refgrid) возвращает предполагаемый канал с помощью метода и параметров, заданных структурой строения оценки канала (cec) и дополнительную информацию о переданных символах, найденную в refgrid. The rxgrid и refgrid входы должны иметь одинаковые размерности. Для cec.InterpType = 'None', значения в refgrid рассматриваются как опорные символы и получаемые hest содержит ненулевые значения в их расположениях.

[hest,noiseest] = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,chs,rxgrid,rxack2,refgrid) возвращает предполагаемый канал с использованием метода оценки, как описано в TS 36.101, Приложение F4 [1]. 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.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Используйте функцию lteULChannelEstimatePUCCH2 для оценки характеристик канала для PUCCH Format 2

Инициализируйте структуру строения UE, настройки PUCCH и создайте ресурсную сетку. В целях этого примера мы обходим этапы модуляции SC-FDMA, канала и демодуляции SC-FDMA системной модели и копируем txGrid в rxGrid.

ue = struct('NULRB',6,'NCellID',0,'NSubframe',0,'Hopping','Off');
ue.CyclicPrefixUL = 'Normal';
ue.NTxAnts = 1;
pucch2.ResourceIdx = 0;
pucch2.ResourceSize = 0;
pucch2.CyclicShifts = 0;
txGrid = lteULResourceGrid(ue);
txAck = [1;1];
drsIndices = ltePUCCH2DRSIndices(ue,pucch2);

txGrid(drsIndices) = ltePUCCH2DRS(ue,pucch2,txAck);
rxGrid = txGrid;

Блок оценки канала использует DRS формата 2 PUCCH для оценки канала, поэтому декодируйте гибридные индикаторы ARQ из DM-RS формата 2 PUCCH. Инициализируйте структуру строения оценки канала и выполните операцию оценки канала на rxGrid.

rxAck = ltePUCCH2DRSDecode(ue,pucch2,length(txAck),rxGrid(drsIndices));
cec = struct('FreqWindow',12,'TimeWindow',1,'InterpType','cubic');
hest = lteULChannelEstimatePUCCH2(ue,pucch2,cec,rxGrid,rxAck);

Входные параметры

свернуть все

Настройки строения UE, заданные как структура, которая может содержать следующие поля.

Поле параметраТребуемый или опционныйЗначенияОписание
NULRBНеобходимый

Скалярное целое число от 6 до 110

Количество ресурсных блоков восходящей линии связи. (NRBУЛ.)

NCellIDНеобходимый

Целое число от 0 до 503

Тождества камеры физического слоя

NSubframeНеобходимый

0 (по умолчанию), неотрицательное скалярное целое число

Номер подкадра

CyclicPrefixULДополнительный

'Normal' (по умолчанию), 'Extended'

Длина циклического префикса

NTxAntsДополнительный

1 (по умолчанию), 2, 4

Количество передающих антенн.

HoppingДополнительный

'Off' (по умолчанию), 'Group'

Метод скачкообразного изменения частоты.

NPUCCHIDДополнительный

Целое число от 0 до 503

Тождества виртуальной камеры PUCCH. Если это поле отсутствует, NCellID используется в качестве тождеств.

Типы данных: struct

Настройки канала PUCCH, заданные как структура, которая может содержать следующие поля.

Поле параметраТребуемый или опционныйЗначенияОписание
ResourceIdxДополнительный

0 (по умолчанию), целое число от 0 до 1185 или вектор из целых чисел.

Индексы ресурса PUCCH, которые определяют физические ресурсные блоки, циклический сдвиг и ортогональную крышку, используемую для передачи. (nPUCCH(2)). Задайте один индекс для каждой передающей антенны.

ResourceSizeДополнительный

0 (по умолчанию), целое число от 0 до 98.

Размер ресурса, выделенного в формат PUCCH 2 (NRB(2))

CyclicShiftsДополнительный

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

Количество циклических сдвигов, используемых для формата 1 в ресурсных блоках (RB) со смесью формата 1 и формата 2 PUCCH, заданное в виде целого числа от 0 до 7. (Ncs(1))

Типы данных: struct

Полученная сетка ресурсного элемента, заданная как N массив комплексных символов SC-by N Sym-by N R.

  • N SC является количеством поднесущих

  • N Sym  = N SF × N SymPerSF

    • N SF - это общее количество подкадров. Если N SF больше единицы, из возвращенного hest извлекается правильная область массив. Расположение предполагаемого подрамника в hest задается с помощью поля параметра cec.Window.

    • N SymPerSF является количеством символов SC-FDMA в каждом подкадре .

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

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

  • N R - количество приемных антенн

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Гибридные индикаторы ARQ, заданные как вектор-строка из 1 или 2 индикаторов, декодированы из DRS PUCCH Формата 2. Это требуется, когда блок оценки канала использует PUCCH Format 2 DM-RS, чтобы оценить канал. rxack2 могут быть получены, например, при помощи lteULFrameOffsetPUCCH2 функция.

Типы данных: logical

Строение оценщика канала, заданная как структура с этими полями.

Поле параметраТребуемый или опционныйЗначенияОписание
FreqWindowДополнительный

Нечетное скалярное целое число или кратное 12

Размер окна, используемого для средней частоты, в ресурсных элементах (RE), задается как скалярное целое число.

TimeWindowДополнительный

Нечетное скалярное целое число

Размер окна, используемого для среднего по времени, в ресурсных элементах (RE), задается как скалярное целое число.

InterpTypeДополнительный

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

См. сноску.

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

ЗначениеОписание
'nearest'Интерполяция по ближайшему соседу
'linear'Линейная интерполяция
'natural'Интерполяция по естественному соседу
'cubic'Кубическая интерполяция
'v4'MATLAB® 4 griddata метод
'none'Отключает интерполяцию

PilotAverageДополнительный

'UserDefined' (по умолчанию), 'TestEVM'

См. сноску.

Тип усреднения пилота

Следующий параметр требуется только в том случае, если rxgrid содержит более одного подкадра. См. сноску.

WindowДополнительный

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

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

  1. Для cec.InterpType = 'none'интерполяция между пилотными символами не выполняется, и виртуальные пилот-сигналы не создаются. hest будет содержать оценки канала в местоположениях переданных опорных символов для каждой принятой антенны и всех других элементов hest являются нулем. Среднее оценки пилотных символов, описанные cec.TimeWindow и cec.FreqWindow все еще выполняются.

  2. The 'UserDefined' для усреднения пилот-сигнала используется прямоугольное ядро размера cec.FreqWindow-by- cec.TimeWindow и выполняет операцию 2-D фильтрации пилот-сигналов. Пилоты у ребра ресурсной сетки усредняются меньше, так как у них нет соседей вне сетки. Для cec.FreqWindow = 12 × X (т.е. любое кратное 12) и cec.TimeWindow = 1 оценщик входит в специальный случай, когда окно усреднения (12 × X) - в частоте используется для усреднения пилотных оценок; среднее всегда применяется к (12 × X) поднесущим, даже в верхней и нижней полосах ребер; поэтому первые (6 × X) символы в верхней и нижней полосах ребра иметь одну и ту же оценку канала. Эта операция гарантирует, что среднее всегда выполняется на 12 (или кратных 12) символах. Это обеспечивает соответствующую операцию сжатия, требуемую для многоантенной передачи в случае, когда сигналы DM-RS, сопоставленные с каждой антенной, занимают одинаковые местоположения времени/частоты, но используют различные ортогональные коды крышки, чтобы позволить их дифференцировать в приемнике. The 'TestEVM' среднее значение пилота игнорирует другие структурные поля в cecи следует методу, описанному в TS 36.101, приложение F, для целей проверки EVM передатчика.

  3. Когда rxgrid содержит более одного подрамника, cec.Window обеспечивает управление местоположением субкадра, для которого выполняется оценка канала. Это позволяет содействовать оценке канала для интересующего субкадра наличием пилот-символов, занимающих один и тот же ресурсный блок, в субкадрах до и/или после этого субкадра. Для примера, если rxgrid содержит пять подкадров, 'Left' оценивает последний первый подрамник в rxgrid, 'Centred'/ 'Centered' оценивает третий (средний) подрамник, и 'Right' оценивает последний подкадр. Значение параметра ue.NSubframe соответствует выбранному подрамнику. Итак, с тремя подкадрами и cec.Window = 'Right', rxgrid соответствует подкадрам (ue.NSubframe-2, ue.NSubframe-1, ue.NSubframe). The hest выводится тот же размер, что и rxgrid и будет соответствовать тем же номерам подкадров. Все местоположения, кроме предполагаемого подкадра, будут содержать нули.

Типы данных: struct

Эталонный массив известных переданных символов данных в их правильных местоположениях, заданный как N SC-by N Sym-by N T массив сложных символов. Все другие местоположения, такие как DM-RS Symbols и неизвестные местоположения символов данных, должны быть представлены NaN. Первые две размерности rxgrid и refgrid должно быть то же самое.

  • N SC является количеством поднесущих.

  • N Sym  = N SF × N SymPerSF

    • N SF - это общее количество подкадров. Если N SF больше единицы, из возвращенного hest извлекается правильная область массив. Расположение предполагаемого подрамника в hest задается с помощью поля параметра cec.Window.

    • N SymPerSF является количеством символов SC-FDMA в каждом подкадре.

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

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

  • N T - количество передающих антенн, ue.NTxAnts

Для cec. InterpType = 'None', значения в refgrid рассматриваются как опорные символы и получаемые hest содержит ненулевые значения в их расположениях. Типичное применение для refgrid обеспечивает значения SRS, переданные в определенный момент времени rxgrid. Значения SRS могут использоваться, чтобы улучшить оценку канала.

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

свернуть все

Оценка канала между каждой передающими и приемными антеннами, возвращенная как N решётка SC-by N Sym-by N R сложных символов. N SC - общее количество поднесущих, N Sym - количество символов SC-FDMA, а N R - количество приемных антенн.

Оценка шума, возвращенная как числовой скаляр. Этот выход является спектральной плотностью степени шума, присутствующего на оцененных коэффициентах отклика канала.

Алгоритмы

свернуть все

Алгоритм оценки канала функционирует, как описано на следующих этапах.

  1. Извлекают опорные сигналы демодуляции (DM-RS) в формате PUCCH 2 или пилот-символы для пары приемо-передающая антенна из выделенных блоков физических ресурсов в принятом подкадре.

  2. Среднее значение оценок методом наименьших квадратов для уменьшения любого нежелательного шума от пилотных символов.

  3. Используя очищенные оценки пилот-символов, интерполируйте, чтобы получить оценку канала для выделенного паза субкадра.

Оценка методом наименьших квадратов

Оценки опорных сигналов методом наименьших квадратов получаются путем деления принятых пилотных символов на их ожидаемое значение. Оценки методом наименьших квадратов зависят от любого системного шума. Этот шум должен быть удален или уменьшен, чтобы достичь разумной оценки канала в местоположениях пилот-символов.

Уменьшение шума и интерполяция

Чтобы минимизировать эффекты шума на оценках пилотного символа, оценки методом наименьших квадратов усредняются. Этот простой способ создает значительное снижение уровня шума, обнаруженного на пилотных символах. Способ усреднения пилотного символа использует окно усреднения, заданное пользователем. Средний размер окна измеряется в ресурсных элементах; любые пилотные символы, расположенные в окне, используются для усреднения значения пилотного символа, найденного в центре окна.

Затем усредненные оценки пилот-символов используются для выполнения 2-D интерполяции через паз субкадра, который был выделен данным формата 2 PUCCH. Расположение пилотных символов в подкадре не идеально подходит для интерполяции. Для учета этого позиционирования виртуальные пилоты создаются и размещаются вместе с областью текущего субкадра. Это размещение позволяет выполнить полную и точную интерполяцию.

Ссылки

[1] 3GPP TS 36.101. "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Пользовательское оборудование (UE) Радиопередача и прием ". 3-ья Генерация Партнерский проект; Группа технических спецификаций Радиосеть доступ. URL-адрес: https://www.3gpp.org.

См. также

| | | |

Введенный в R2013b

Документация по LTE Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте