Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных (2011) (1151873), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Последовательности ϕ(n) приведены в табл. П.2 иП.3 Приложения.Различные пилотные последовательности формируются из базовой последовательности следующим образом:RSα)ru(=ru ,v (n) exp ( jα=n ) , n 0, 1, ..., M SC,,v ( n )(2.26)где циклический сдвиг α определяется целым числом ncs (cs — cyclicshift, циклический сдвиг):α = 2πncs / 12 .(2.27)В случае, когда требуется пилотная последовательность большейдлины, сначала генерируется последовательность Задова — Чу, длинаRSкоторой есть простое число N ZC, наиболее близкое к требуемой длинеRSпилотной последовательности M SC:RSRS , m 0,1,..., N ZC=xq exp − j πqm(m + 1) /=N ZC− 1,(2.28)гдеRSq = q + 1/ 2 + v(−1) =, q N ZC(u + 1) / 31,параметр u определяет номер группы пилотной последовательности(u = 0, 1, …, 29), а v идентифицирует базовую пилотную последовательность внутри группы.
Каждая группа содержит 3 базовых пилотных последовательности: одна последовательность может занимать отодного до пяти ресурсных блоков (v = 0), две другие имеют большуюдлину (v = 0, 1).2q137Затем формируются базовые пилотные последовательности циклическим повторением сгенерированной ранее последовательностиЗадова — Чу:RSRS=ru ,v (n) x=0,1, ..., M SC.q ( n mod N ZC ), n(2.29)Остальные пилотные последовательности данной группы формируются из базовой последовательности ее циклическим сдвигом на основе (2.26).RRS(n)Рис. 2.31.
Автокорреляционная функция пилотнойпоследовательностиОбратим внимание, что сформированные пилотные последовательности размещаются по поднесущим SC-FDMA-символа, т. е. при формировании сигнала во временной области над ними будет осуществляться операция ОБПФ. Ввиду того что такие последовательности неявляются последовательностями Задова — Чу, во временной областипилотные сигналы уже не будут иметь постоянной амплитуды, поэтомуотносить такие последовательности к классу CAZAC-последовательностей некорректно, однако используемые пилотные последовательности,всё же, обладают свойством нулевой автокорреляции. Под этим термином имеется в виду, что автокорреляционная функция такого сигналаRRS(n) представляет собой дельта-функцию (рис. 2.31).
Поэлементное138умножение сгенерированной последовательности на exp(jαn) во вреRSменной области эквивалентно ее циклическому сдвигу на ncs M SC/ 12элементов.На рис. 2.32 показано семейство функций взаимной корреляцииRSR k ,l (n) пилотных последовательностей ( M SC= 36 ), принадлежащиходной группе, т. е. полученных на основе одной и той же базовой последовательности, но с разными циклическими сдвигами.R0,0(n)R0,1(n)R0,2(n)R0,3(n)R0,4(n)R0,5(n)R0,6(n)R0,7(n)R0,8(n)R0,9(n)R0,10(n)R0,11(n)Рис.
2.32. Семейство функций взаимной корреляции пилотныхпоследовательностей одной группыИндексы k, l функции взаимной корреляции показывают циклические сдвиги ncs базовой пилотной последовательности.Как видно из рис. 2.32, в случае неравных сдвигов (ncs1 ≠ ncs2),функция взаимной корреляции имеет нулевое значение при нулевомсдвиге, т. е. такие последовательности оказываются ортогональными.139Для реализации разделения пилотных сигналов по циклическомусдвигу необходимо выполнение условия, при котором задержка вовремени между сигналами, пришедшими к БС от различных абонентов, не превышала бы длительности временного интервала, соответствующего минимальному циклическому сдвигу.
В связи с этим всистеме LTE принято 12 возможных циклических сдвигов (ncs = 0, 1,…, 11) для демодулирующих пилотных сигналов и 8 возможных циклических сдвигов (ncs = 0, 1, …, 7) для зондирующих пилотных сигналов.Демодулирующие пилотные сигналы, как уже говорилось, необходимы для оценки передаточной характеристики канала, а также дляреализации когерентного приема. Такой пилотный сигнал должен занимать в частотный области весь диапазон, доступный данному абоненту для передачи сигнала восходящего канала.
В каждом слоте канала PUSCH может размещаться только один демодулирующий пилотный сигнал, а в слоте канала PUCCH их может быть 2 или 3 — этозависит от формата PUCCH. В слоте совместного канала PUSCH пилотный сигнал DMRS занимает 4 SC-FDMA символа, а длина пилотной последовательности всегда соответствует количеству выделенных пользователю поднесущих.Для формирования демодулирующего пилотного сигнала пользователю необходимо определить следующие параметры:• номер группы u (этот параметр определяется сотой, которая обслуживает данного пользователя);• номер последовательности в пределах данной группы v (этотпараметр также определяется сотой);• циклический сдвиг выбранной последовательности, с которымбудет формироваться сигнал DMRS (один из 12 возможных циклических сдвигов определяется как сотой, так и пользовательским оборудованием);• количество элементов последовательности, которые будут размещены по соответствующим поднесущим.140R0,1(n)R1,17(n)Рис.
2.33. Примеры функций взаимной корреляции между пилотнымипоследовательностями разных группРазличные абоненты, находящиеся в обслуживании одной БС,должны использовать различные циклические сдвиги демодулирующей пилотной последовательности, а соседние соты, как правило,должны использовать разные группы пилотных последовательностейдля правильного разделения сигналов абонентов. Пилотные последовательности, принадлежащие различным группам, обладают хороши141ми взаимными корреляционными свойствами. Другими словами,функция взаимной корреляции Ru1, u 2 (n) таких сигналов имеет малыезначения при любом сдвиге (рис. 2. 33). Однако свойство постоянствафункции взаимной корреляции, которым обладают последовательности Задова — Чу, образованные разными корнями, для таких последовательностей уже не выполняется.Для снижения влияния интерференции между сигналами абонентов, находящихся в соседних сотах, системой LTE предусмотреныследующие методы.• Используемый абонентом циклический сдвиг изменяется припереходе к новому слоту канала PUSCH.
Однако, в силу особенностейразмещения данных канала PUCCH по ЧВР выделенного диапазона, вэтом канале интерференция между сигналами различных абонентовоказывает большее влияние на качество приема. В связи с этим, припередаче сигнала канала PUCCH циклический сдвиг меняется в каждом SC-FDMA-символе.• Номер используемый группы пилотных последовательностейизменяется в каждом новом слоте сигнала.
Изменение номера группыосуществляется согласно определенной таблице и начального смещения, выделенного данной соте.• Если используются пилотные последовательности для размещения в диапазоне, занимающем больше пяти ресурсных блоков (в однойгруппе таких последовательностей две), то возможно изменение пилотной последовательности в пределах одной группы. Понятно, что одновременное использование данного режима с предыдущим невозможно.Зондирующие пилотные сигналы (сигналы SRS) необходимы дляоценки качества канала базовой станцией во всей полосе частот восходящего канала, даже если передача канала PUSCH занимает не весьвыделенный частотный диапазон или вовсе отсутствует.
БС принимает сигнал SRS, производит оценку качества канала и использует информацию о качестве канала для оптимального решения о выделении142частотного ресурса абоненту. Сигнал SRS всегда размещается в последнем SC-FDMA-символе подкадра, как показано на рис. 2.34Рис. 2.34. Передача зондирующего пилотного сигналаПри передаче сигнала SRS используется режим распределеннойпо символу передачи, при котором символы пилотной последовательности помещаются на каждую вторую поднесущую SC-FDMA символа. Для зондирующего сигнала используются такие же пилотные последовательности, что и для демодулирующего пилотного сигнала.Длина пилотной SRS-последовательности всегда кратна 24, таким образом, диапазон сигнала SRS всегда кратен диапазону четырех ресурсных блоков.Для разделения сигналов SRS в системе LTE предусмотрены следующие методы.• Ввиду использования последовательностей Задова — Чу в качестве пилотных возможно разделение абонентов по циклическомусдвигу.
Для сигналов SRS возможно 8 значений циклического сдвига.• Временное разделение, при котором различные абоненты помещают свои сигналы SRS в конце разных подкадров радиосигнала.На рис. 2.35 показан пример частотно-временной схемы разделения SRS-сигналов различных абонентов.
В этом случае SRS-сигнал143первого абонента занимает диапазон 0,72 МГц (4 ресурсных блока) ипередается с периодом 10 мс (один раз для 5 подкадров). Зондирующий пилотный сигнал третьего абонента занимает 20 ресурсных блоков (полосу 3,6 МГц) и передается с периодом 5 мс.Рис. 2.35. Пример частотно-временной схемы разделения сигналовSRS, принадлежащих различным абонентам2.2.7. ФИЗИЧЕСКИЙ КАНАЛ СЛУЧАЙНОГО ДОСТУПАПередача сигнала канала случайного доступа PRACH можетосуществляться в произвольный момент времени, в отличие от сигналов рассмотренных выше физических каналов.
Передача данных поэтому каналу невозможна до выполнения процедуры синхронизации сБС. Более того, расстояние до БС остается неизвестной величинойдаже после синхронизации, поэтому сигнал канала PRACH можетприходить от разных ПТ с различными значениями временной задержки, которая и оценивается на БС по сигналу канала PRACH.В системах LTE, работающих в режиме FDD и использующихструктуру кадра типа 1, передача по каналу PRACH может осуществляться только один раз в течение временного интервала, соответст144вующего одному подкадру радиосигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
