主要内容

发布10个PDSCH增强的特定于ue的波束形成

这个例子演示了LTE工具箱™的Release 10特定于ue的波束形成能力,并展示了如何选择合适的波束形成矩阵来获得更好的性能。

介绍

Release 10允许在天线端口7-14上最多8层的传输(TS36.213,章节7.1.5B) [1])。在这种方案中,传输是在一个或多个层上进行的,每一层都有一个参考信号(端口),并且可以使用任何适当尺寸的波束形成矩阵在任意数量的传输天线上波束形成;发射天线数目和波束形成矩阵值的选择在标准中没有规定。

该示例显示了使用基于信道状态信息参考信号的预编码矩阵指示符(PMI)反馈时实现的误差矢量幅度(EVM)改进。创建具有物理下行链路共享信道(PDSCH)信息的波形,并通过嘈杂的衰落通道传递。接收波形被解调,导致每个接收天线的接收资源网格。然后使用对信道的估计来解码PDSCH,计算信道的SNR和奇异值并选择适当的预编码矩阵。计算接收信号的EVM并用于估计有效通道SNR。该过程与基于信道状态信息(CSI)和基于PMI反馈的参考信号(RS)进行该过程,以展示对性能的影响。

参考测量信道配置

为RMC R.5生成参考测量通道(RMC)配置结构修改为只创建一个子帧和5个资源块(RBs),并使用8个天线。

发布10特定于ue的波束形成能力在LTE工具箱中参数化为txscheme ='port7-14'in conjunction with the appropriate choice of the number of layersNLayers.有许多标准定义的rmc使用LTE工具箱支持的Port7-14传输方案。万博1manbetx例如R.43, R.44, R.45, R.45-1, R.48, R.50和R.51。看到lteRMCDL获取详细信息。波束形成矩阵由PDSCH组态场表示W;发射天线的数量由的列数给出W

rmc = struct;RMC配置结构rmc.rc =“R.5”RMC R.5上的基础配置rmc。DuplexMode ='TDD'%用户时分双工rmc。TotSubframes = 1;%配置单个子帧从RMC R.5生成基本配置并修改设置% Port7-14传输方案所需的参数。注意,如果%标准定义的使用Port7-14传输方案的rmc万博1manbetx% lteRMCDL被使用,这些参数将被预先配置。rmc = ltermcdl(rmc);rmc.ndlrb = 25;% 25资源块rmc。NCellID = 10;细胞特性10rmc.PDSCH.TxScheme ='port7-14'%最多8层传输,端口7-14rmc.pdsch.nlayers = 2;% 2传输层用于波束形成rmc.pdsch.nscid = 0;%加扰标识0rmc。CSIRefP = 8;% 8 scsi - rs端口rmc。CSIRSConfig = 0;%CSI-RS配置0rmc。CSIRSPeriod =“上”%配置CSI-RS总是'开'rmc。ZeroPowerCSIRSPeriod ='离开'%配置零功率CSI-RS'OFF'rmc.PDSCH.PRBSet =(4:8)。';% 5已分配RBsrmc.PDSCH.PMIMode =“宽带”%宽带PMI模式rmc.PDSCH.CSI =“上”软位的% CSI缩放允许所有码本条目的码本子集定义rmc.PDSCH.CodebookSubset ='0xfffffffffffffffffffffffff'

频道配置

衰落信道配置了一个扩展车辆A (EVA)轮廓为3个接收天线。

channel = struct;通道配置结构通道。看到d = 8;%沟道种子channel.nrxants = 3;% 3接收天线通道。DelayProfile ='eva'%延迟概要通道。DopplerFreq = 5.0;%多普勒频率,赫兹channel.mimocorrelation =.“媒介”% Multi-antenna相关性channel.nterms = 16;衰落模型中使用的振荡器channel.modeltype =“GMEDS”%瑞利衰落模型类型channel.inittime = 0.0;%初始时间通道。InitPhase ='随机的'%随机初始阶段通道。NormalizePathGains =“上”正规化延迟轮廓功率channel.normalizetxants =“上”传输天线的%标准化

信道估计器配置

当使用特定于ue的RS或CSI-RS进行信道估计时,必须使用信道估计器的特殊模式Port7-14传输方案。这种模式为参考符号占据相同的时频位置的情况提供了适当的“解扩”操作。lteDLChannelEstimate是否通过配置aUserDefined导频平均窗口,大小为1 × 2(频率和时间)。

cec = struct;%信道估计配置结构cec。PilotAverage ='用户自定义'导频符号平均值的类型cec。FreqWindow = 1;%频率窗口大小(特殊模式)cec.timewindow = 2;%时间窗口大小(特殊模式)cec.interpype =.'立方体'二维插值型cec.interpwindow ='中心'插值窗口类型cec。InterpWinSize = 1;插值窗口大小

仿真环路

模拟运行两次,以演示使用基于csi - rs的PMI反馈时的性能增益。制作了两个地块:

  • PDSCH在2层发射时接收星座,每层8个发射天线中的1个

  • PDSCH采用8个天线和波束形成矩阵发射时接收星座W它与信道响应相匹配。这是使用基于csi - rs的PMI反馈选择的。

还示出了两个传输中的每一个的奇异值,并且信道响应在所有分配的PDSCH资源元素(RES)上进行平均。这些奇异值组合以提供通道的有效SNR。最后,使用发送和接收的PDSCH符号之间的EVM的度量估计接收符号的SNR。这些数值结果显示了与波束形成矩阵的SNR大约2dB的改进W由基于csi - rs的PMI反馈选择。

%发送时不使用基于csi - rs的PMI反馈为了csirsFeedback = 0:1%配置随机数生成器rng (“默认”);%配置具有传输波束成形矩阵W的PDSCH子结构。循环的第一个迭代中的%在其中一个迭代%8天线。在第二次迭代中,在2个光束上传输层%匹配使用基于csi - rs的PMI反馈的通道响应。的迭代结束时计算反馈到第二次迭代的% PMI% 第一的如果~csirsFeedback rmc. pdschr . w = [1 0 0 0 0 0 0;...0 0 0 0 1 0 0 0] / SQRT(2);别的rmc.pdsch.w = ltecsicodebook(rmc.pdsch.nlayers,...rmc。CSIRefP, PMI (1) PMI(2)])。”;结尾%生成传输与PDSCH与波束形成矩阵W,到8个天线平面的% 1(注意这个RMC的CellRefP = 1)。的%发射网格包含特定于ue的参考信号(UE-RS / DMRS)%用于信道估计,CSI-RS参考信号用于PMI选择[~, txGrid, rmcinfo] = lteRMCDLTool(rmc, [1;0;0;1]);通道。SamplingRate = rmcinfo.SamplingRate;%OFDM调制。附加的25个样本添加到结束时%波形用于覆盖从信道预期的延迟范围%建模(实现延迟和信道延迟的组合% 传播)[TxWaveForm,OFDMDIMS] = LTEOFDMMODULES(RMC,TxGrid,0);txwaveform = [txwaveform;零(25,尺寸(TxWaveForm,2))];%#好的%衰落信道rx波形= lteFadingChannel(channel, tx波形);%创建和应用添加性白色高斯噪声如果~csirsFeedback SNRdB = 27;信噪比= 10 ^ (SNRdB / 20);N = 1 /(√(2.0 * rmc.CSIRefP *双(ofdmDims.Nfft)) *信噪比);v = N*complex(randn(size(rxWaveform)), randn(size(rxWaveform)))); / /输出结尾rx波形= rx波形+ v;%执行同步offset = lteDLFrameOffset(rmc, rx波形);rx波形= rx波形(1+偏移:结束,:);%对接收到的数据进行OFDM解调,重新创建%资源网格rxGrid = lteofdm解调器(rmc, rx波形);%使用ue特定的DMRS进行PDSCH接收的信道估计cec.reference =.dmr的;[hest, nest] = lteDLChannelEstimate(rmc, rmc.)PDSCH、cec rxGrid);均衡(回到层)和解调PDSCH。从给定的PDSCH中提取对应2层的REs%子帧横跨所有接收天线和信道估计。= ltePDSCHIndices(rmc, rmc.)PDSCH rmc.PDSCH.PRBSet);[pdschRx, pdschHest] = lteExtractResources(ind, rxGrid, hest);[rxBits, rxSymbols] = ltePDSCHDecode(rmc, rmc。PDSCH,...Pdschrx,Pdschhest,巢);%计算频道的奇异值并计算SNRH =挤压(平均(pdschHest));d =圣言(H);%打印奇异值和有效信道信噪比如果csirsfeedback标签=“8天线传输与基于CSI-RS的PMI反馈”别的标签=8个天线传输,每层1个天线结尾流(“% s: \ n \ n”、标签);svdb = sprintf (“% 0.2身上”, 20 * log10 (d));流('频道奇异值:%s \ n', svdb);流('有效通道SNR:%0.2FDB \ n'...SNRDB + 10 * log10(rmc.pdsch.nlayers)+ 10 * log10(总和(d。^ 2)));%重新生成PDSCH从硬位决定和解调来估计%符号传播remod = ltePDSCH(rmc, rmc.)PDSCH, rxBits {1} > 0);[rxBitsRef, rxSymbolsRef] = ltePDSCHDecode(rmc, rmc. rxBitsRef, rxSymbolsRef)PDSCH remod);%使用EVM测量估计信噪比维生素与= comm.EVM;rxSymbols evmRMS =维生素(rxSymbolsRef {1}, {1});信噪比= 20 * log10 (1 / (evmRMS / 100));流('SNR估计来自接收器EVM:%0.2FDB \ n'信噪比);现在计算PMI(通过CSI-RS)用于第二次迭代。通道%实现保持不变如果~ csirsFeedback%通过CSI-RS进行PMI选择的信道估计cec.reference =.csir的;[hestPMI, nestPMI] = lteDLChannelEstimate(rmc, rmc.)PDSCH,...cec、rxGrid);% PMI选择PMI = ltePMISelect(rmc, rmc.)PDSCH、hestPMI nestPMI);结尾接收星座图图(csirsFeedback + 1);情节(rxSymbols {1},“o”“MarkerEdgeColor”,[0.75 0 0],...'markerfacecolor',[1 0.25 0.25],“MarkerSize”,3);轴([ -  1.25 1.25 -1.25 1.25]);标题(标签);结尾
8天线传输,每层1个天线:通道奇异值:-10.19dB -15.32db有效通道SNR:20.98dB SNR从接收器EVM估计:20.73dB 8天线传输与基于CSI-RS的PMI反馈:通道奇异值:-5.38DB -11.00DB有效通道SNR:25.68DB SNR估计来自接收器EVM:25.06dB

选定的书目

  1. 3GPP TS 36.213“物理层程序”