公司怎么搭建自己网站,个人网站建设平台,wordpress 整套模板下载,高端网站开发培训简单介绍CSI-RS信号生成#xff0c;在信道中传输和接收的过程
1.载波配置
首先需要配置载波相关的参数
系统带宽和子载波间隔
5G NR中#xff0c;系统带宽和子载波间隔是两个关键参数#xff0c;共同决定无线资源的分配和使用
系统带宽 5G NR支持广泛的系统带宽…简单介绍CSI-RS信号生成在信道中传输和接收的过程
1.载波配置
首先需要配置载波相关的参数
系统带宽和子载波间隔
5G NR中系统带宽和子载波间隔是两个关键参数共同决定无线资源的分配和使用
系统带宽 5G NR支持广泛的系统带宽从5 MHz到400 MHz不等。具体的带宽选择依赖于频段和应用场景。5G NR定义了两大频段范围 FR1Frequency Range 1450 MHz至6 GHz通常称为Sub-6 GHz频段。 FR2Frequency Range 224.25 GHz至52.6 GHz通常称为毫米波频段mmWave。子载波间隔 5G NR采用灵活的子载波间隔设计以适应不同的应用需求和频谱条件。主要的子载波间隔包括 5G NR采用灵活的子载波间隔设计以适应不同的应用需求和频谱条件。主要的子载波间隔包括 1.15 kHz常用于FR1频段适用于低频段如600 MHz、700 MHz的应用。 2.30 kHz常用于FR1频段适用于中频段如3.5 GHz的应用。 3.60 kHz常用于FR1和FR2频段适用于高频段如28 GHz的应用。 4.120 kHz常用于FR2频段适用于更高频段如39 GHz的应用。 5.240 kHz在某些特定高频应用中可以使用。系统带宽和子载波间隔的关系 系统带宽和子载波间隔的组合决定了资源块Resource Block, RB的数量。每个资源块包含12个子载波因此子载波间隔越大支持的系统带宽内的资源块数量就越少。总结 1.系统带宽决定了可以使用的频谱范围从5 MHz到400 MHz不等。 2.子载波间隔15 kHz、30 kHz、60 kHz、120 kHz、240 kHz提供了灵活性以满足不同的频谱条件和应用需求。 3.资源块数量取决于系统带宽和子载波间隔的组合影响了无线资源的分配效率
子载波间隔和帧结构TS 38.211-4.3
帧子帧时隙符号的关系和子载波间隔有关子载波间隔为 15 ∗ 2 μ 15*2^μ 15∗2μ,则它们之间的关系如下所示。帧和子帧的换算始终是1帧10子帧10ms。即一个子帧为1ms. N s l o t s u b f r a m e 2 μ N_{slot}^{subframe}2^μ Nslotsubframe2μ N s l o t f r a m e 2 μ N_{slot}^{frame}2^μ Nslotframe2μ 时隙号以子帧为单位从0开始编号到一个子帧的时隙个数-1
下行链路的资源块数量
系统带宽和子载波间隔的组合决定了资源块Resource Block, RB的数量。每个资源块包含12个子载波因此子载波间隔越大支持的系统带宽内的资源块数量就越少。下表展示了不同系统带宽和子载波间隔组合下的资源块数量
每个资源块的子载波数量
在5G NRNew Radio系统中每个资源块Resource BlockRB包含固定数量的子载波。无论子载波间隔Subcarrier Spacing, SCS如何每个资源块总是包含12个子载波。这一设计使得资源分配和管理更加简单和统一。
子载波总数
子载波总数下行链路的资源块数量*每个资源块的子载波数量
一个时隙每不包括循环前缀的样本数量
一般情况下一个时隙包含14个OFDM符号
载波偏移
载波偏移Carrier Frequency Offset, CFO是指接收信号的载波频率与发射信号的载波频率之间的偏差。
2.CSI-RS基本配置
见CSI-RS 给出csi-rs传输过程中的基本配置不包括周期和报告等配置
3.生成CSI-RS信号和索引 生成cinit cinit转换成二进制 x1,x2初始化生成c(n),大小为NN可设置为2*CSI-RS符号数量。共L个c(n), L为CSI-RS所占的OFDM符号个数。 QPSK调制c(n)序列得到r(n)大小为N/2共l个rn 生成参考信号返回参考信号的各种信息
4.信号功率设置
给定sinr以及对应的信号功率E和噪声功率N 给生成的参考信号加功率 a(k,l) sqrt(E)*a(k,l);
5.初始化资源栅格将CSI-RS资源映射到资源栅格
6.实施OFDM调制
见OFDM正交频分复用 生成时域波形信号
7.发射波形经过信道传输
常见的信道模型
信道模型描述应用场景高斯信道假设传输过程中只有加性白高斯噪声AWGN不考虑多径效应、衰落和其他干扰。理论分析和系统设计的基础瑞利信道适用于没有直视路径NLOS的多径环境信号路径的振幅服从瑞利分布。城市环境中的信号传输莱斯信道适用于存在直视路径LOS和多径反射路径的环境信号振幅服从莱斯分布。存在强直视路径的环境如卫星通信Nakagami信道更通用的衰落模型通过调整形状参数模拟不同的衰落条件。多种无线环境延迟扩展信道考虑信号通过不同路径到达接收端的时间延迟差异导致频率选择性衰落。室内无线信道如Wi-Fi多普勒效应信道由于发射端或接收端的相对运动导致信号频率发生偏移。移动环境中的信号传输时变瑞利信道瑞利信道随时间的变化适用于移动环境。移动通信对数正态阴影衰落信道由于障碍物遮挡信号信号强度呈对数正态分布衰落。大尺度路径损耗描述WINNER模型综合信道模型适用于多种无线场景如室内、城市、郊区等。综合性能评估3GPP信道模型为蜂窝通信系统定义的信道模型描述多种场景下的多径和阴影衰落特性。蜂窝网络如LTE和5G NR性能评估
一般用高斯信道进行模拟 rxWaveform txWaveform noise; 噪声为高斯白噪声符合正太分布
8.接收端OFDM解调
接收端进行OFDM解调得到接收端的资源栅格
9.测量
之后便可以利用接收端的资源栅格和发射端生成的CSI-RS信号进行测量
以上是一个比较简单的CSI-RS信号从发射端生成信道中传输到接收端接收的过程。 利用这一过程可以计算RSRP,RSSI,RSRQ和SINR。 当然CSI-RS信号可以用在不同的场景中波束管理移动性管理信道状态信息测量时频跟踪速率匹配此时就需要更多配置信息。
matlab代码
%%--------------CSI-RS传输-------------%%%% 载波配置
carrier nrCarrierConfig;
carrier.NSlot 1; %选择第二个时隙
carrier.NSizeGrid 264; %% CSI-RS配置
csirs nrCSIRSConfig;
% CSI-RS resource #0 #1 #3
csirs.CSIRSType {nzp, nzp, nzp}; %非零功率CSI-RS
csirs.CSIRSPeriod {[10 1], [10 1], [10 1]};%每10个子帧传输一次CSI-RS,1代表没有偏移
csirs.RowNumber [1 1 1 ]; % Single port (3000) CSI-RS resources
csirs.Density {three, three, three};%一个PRB有三个RE用于CSI-RS
csirs.SymbolLocations {4, 6, 10};%定义了在一个时隙中CSI-RS信号所在的OFDM符号索引。这里分别设置为6和10
csirs.SubcarrierLocations {0, 1, 2};%设置CSI-RS的子载波位置。0表示CSI-RS从第一个子载波开始放置
csirs.NumRB [264, 264 ,264]; % Measurement bandwidth in terms of number of resource blocks%% 生成CSI-RS符号和索引
ind nrCSIRSIndices(carrier,csirs,OutputResourceFormat,cell); %计算CSI-RS信号的资源元素RE)索引
sym nrCSIRS(carrier,csirs,OutputResourceFormat,cell);%生成CSI-RS信号的复数符号%% 信号和功率设置
SINRdB0 3; % For CSI-RS #0
SINRdB1 10; % For CSI-RS #1
SINRdB2 15; % For CSI-RS #2
NocdBm -94.65;
NocdB NocdBm - 30;
Noc 10^(NocdB/10);
%功率缩放
% Power scaling of CSI-RS resource #0
SINR0 10^(SINRdB0/10); % linear Es/Noc
Es0 SINR0*Noc;
% Power scaling of CSI-RS resource #1
SINR1 10^(SINRdB1/10); % linear Es/Noc
Es1 SINR1*Noc;
% Power scaling of CSI-RS resource #2
SINR2 10^(SINRdB2/10);
Es2 SINR2*Noc;%% 初始化载波资源栅格将CSI-RS资源映射到资源栅格中
txGrid nrResourceGrid(carrier,1);
txGrid(ind{1}) sqrt(Es0)*sym{1};
txGrid(ind{2}) sqrt(Es1)*sym{2};
txGrid(ind{3}) sqrt(Es2)*sym{3};% Plot the carrier grid for two CSI-RS resources
%plotGrid(size(txGrid),ind)%实施OFDM调制
[txWaveform,ofdmInfo] nrOFDMModulate(carrier,txGrid);%发射波形加高斯信道OFDM解调
% Generate the noise
rng(default); % Set RNG state for repeatability
N0 sqrt(Noc/(2*double(ofdmInfo.Nfft)));
noise N0*complex(randn(size(txWaveform)),randn(size(txWaveform)));
% Add AWGN to the transmitted waveform
rxWaveform txWaveform noise;
rxGrid nrOFDMDemodulate(carrier,rxWaveform);%% 测量
meas nrCSIRSMeasurements(carrier,csirs,rxGrid);
