Введение

Цель испытания, предусмотренного в TS 36.133, приложение A.4.2.2.1 [1], состоит в том, чтобы убедиться в выполнении требований, предъявляемых к переизбранию внутричастотных камер TDD-TDD. Тестовое окружение состоит из одной несущей TDD, одной UE и двух камер (Cell 1 и Cell 2), как показано на схеме ниже:

Затем тест задает три последовательных периода времени T1...T3, в течение которых Камера 1 и Камера 2 имеют различные уровни степени. В каждом из периодов времени UE должно выбрать правильную камеру на основе критериев повторного выбора камеры, определенных в разделе 5.2 TS 36.304 [2]. Эти критерии включают измеренные RSRP и RSRQ, минимальные необходимые уровни RSRP и RSRQ и различные смещения. В этом примере используется упрощенная процедура повторного выбора, где выбрана камера с самым высоким RSRP.

Уровни степени каждой камеры и ожидаемое поведение UE в каждом временном периоде следующие:

В период времени T1 активна только камера 1, и питание ячейки 2 отключено. UE должно выбрать камеру 1:

Во временной области T2 камера 2 включается, и степень камеры 1 уменьшается. UE должно выбрать Cell 2:

Во времени T3 степень камеры 2 уменьшается, и степень камеры 1 увеличивается. UE должно выбрать Cell 1:

Этот пример покажет, как использовать LTE Toolbox™ для конфигурации тестового окружения в TS 36.133, Приложение A.4.2.2.1 [1], выполнить поиск камеры, чтобы обнаружить камеры, которые присутствуют, и, наконец, выполнить измерения RSRP, чтобы выполнить повторный выбор камеры.

Сигнальная Степень Setup

Степени сигнала (в дБ) для обеих камер в каждом временном периоде настраиваются согласно таблице A.4.2.2.1-2 TS 36.133 [1]. Степени сигнала являются векторами, где каждый элемент задает степень сигнала для каждого из трех временных периодов теста.

SINRdB1 = [  16 13 16];     % Es/Noc for Cell 1
SINRdB2 = [-Inf 16 13];     % Es/Noc for Cell 2

Функции Степени Setup

Степень (в дБм) устанавливается в соответствии с TS 36.133 Таблица A.4.2.2.1-2 [1]. Затем вычисляется линейная степень, которая будет использоваться позже, чтобы сконфигурировать AWGN, добавленный в тесте.

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

Строение камеры 1

Функция lteRMCDL, которая создает строение опорного канала измерения (RMC), используется для создания полного строения eNodeB для камеры 1. Используемым RMC является R.7 RMC, который имеет необходимую пропускную способность 10MHz, как указано в таблице TS 36.133 A.4.2.2.1-1 [1]. В этой таблице также указаны строение восходящей линии связи TDD и специальные подкадры строения для теста. Включена генерация шума ортогонального канала (OCNG), и устанавливаются произвольно выбранные тождества камеры.

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

Строение камеры 2

Конфигурация камеры 2 идентична строению камеры 1, за исключением того, что используются другие тождества камеры.

cell2 = cell1;
cell2.NCellID = 313;

Камера поиска по Строению

Структурный searchalg создается, который будет использоваться для настройки операции lteCellSearch функция, используемая для обнаружения камер. При обнаружении нескольких камер эта функция ранжирует камеры в соответствии с пиковой величиной корреляций, используемых для обнаружения PSS и SSS, а не RSRP. Поэтому MaxCellCount, количество камер для обнаружения, установлено в 3 поскольку самые сильные две камеры с точки зрения RSRP (ожидаемые как камера 1 и камера 2) не обязательно являются самыми сильными двумя камерами, обнаруженными lteCellSearch функция. Для метода обнаружения SSS задано значение 'PostFFT', где обнаружение SSS выполняется в частотный диапазон, при этом демодуляция OFDM синхронизируется с использованием оценки времени из обнаружения PSS.

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

Цикл симуляции для периодов тестирования

Симуляция выполняется в цикле для трех временных периодов T1...T3 определенных в тесте. Шаги обработки для каждого временного периода следующие:

Ряд значений записывается в Командном окне MATLAB ® для каждого временного периода:

Обратите внимание, что ряд других параметров физического слоя, таких как длина циклического префикса и дуплексный режим, приняты известными и приняты равными для каждого eNodeB. Смотрите пример Cell Search, MIB и SIB1 Recovery для получения дополнительной информации об обнаружении этих параметров.

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 симуляции

Наконец, результаты, полученные посредством симуляции, построены. Приведенный ниже рисунок иллюстрирует три временных периода, показывающих для каждого временного периода:

hRSMeasurementsExamplePlot(txRSRPs,rxRSRPs,detectedCells);

Можно видеть, что измеренные RSRP близки к ожидаемым идеальным значениям и что в каждом временном периоде UE выбирает ожидаемую камеру, как описано во введении.

Обратите внимание, что на самом деле существует девять измеренных точек RSRP (MaxCellCount= 3 для каждого из трех временных периодов), но оси графика скорректированы так, чтобы фокусироваться на интересующей области RSRP (около -85dBm до -82dBm). Другие измеренные RSRP находятся вокруг -110dBm, функции от степени шума AWGN (NocdBm= -98 дБм) и количество ресурсных элементов Cell-Specific Reference Signal, интегрированных во время измерений RS.

Приложение

Этот пример использует эти вспомогательные функции.

Избранная библиография