Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных (2011) (1151873), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Причем взависимости от номера идентификатора соты возможны три различ(2)ных первичных синхросигнала, что соответствует N ID= 0, 1, 2 . Учи-тывая сказанное, запишем корреляционную функцию CorPSS для оп(2)ределения идентификатора соты N ID(индекс PSS обозначает PrimarySynchronization Signal):30∑ SP[n, r + 129 + p]PSS [k , r + 31]*CorPSS [n, k , p] =r =−3130∑ SP[n, r + 129 + p]2+30∑PSS*[ k , r + 31]2,−31−31r=r=(2.58)181где n = 0, 1, … — номер слота в массиве SP; k = 0, 1, 2 — номер первичного синхросигнала; p = –N/2, –N/2 + 1, …, N/2 — коэффициент,учитывающий наличие целой части частотной отстройки; N/2 — значение модуля максимального учитываемого p; PSS[k,r] — массив(матрица), в строках которого записаны комплексные значения наподнесущих синхросигналов.Вычисление позиции максимума кривой (2.58) позволяет получитьоценку SN номера нулевого слота в кадре с точностью до десяти, значе(2)и оценку целой части частотной отстройки:ние идентификатора N ID(2)[SN, N ID, n f ] = arg{ max (CorPSSn =0,...,9,k , p}[n, k , p ]) .(2.59)На рис.
2.49 представлена развертка зависимости (2.59) от k, причем значения следуют в следующем порядке: CorPSS[0, 0, –N/2],CorPSS[0, 0, N/2], …, CorPSS[0, 1, –N/2], … .1CorPSS[k]0.80.60.40.200k20406080Рис. 2.49. Развертка корреляционной кривойпервичного синхросигнала для N = 2Далее можно переходить к определению идентификатора соты(1)и синхронизации с началом кадра. Для этого учтем, что в каждомN IDшестом (т. е. с номером пять) OFDM-символе нулевого и десятогослота передаются вторичные синхросигналы, причем разные даже для182(1)общего N ID— это обстоятельство и позволит уточнить нумерациюслотов в кадре и, следовательно, определить положение начала кадра.Запишем корреляционную функцию вторичного синхросигнала (индекс SSS обозначает Secondary Synchronization Signal):30CorSSS [n, k ] =∑ SP[SN + 10n, r + 129 + nr =−3130∑ SP[SN + 10n, r + 129 + n2f] +]SSS*[ n, k , r + 31]30∑ SSS [n, k , r + 31]*2,fr=r=−31−31(2.60)где n = 0, 1 — коэффициент учета сдвига на 10 слотов; k = 0,1, …, 167 — номер вторичного синхросигнала.Вычисление позиции максимума кривой (2.60) позволяет уточ(1).нить номер нулевого слота в кадре и определить N ID{}SN + 10n1 , N (1)k1.(2.60)[n1 , k1 ] = arg max ( CorSSS [n, k ]) , SN =ID =n ,kНа рис.
2.50 представлена развертка (2.60) в зависимости от k,причем значения следуют в следующем порядке: CorSSS[0, 0], …,CorPSS[0, 167], CorPSS[1, 0], … .1Cor [k]SSS0.80.60.40.200k50100150200250300Рис. 2.50. Развертка корреляционной кривой для вторичногосинхросигнала183Теперь, имея в распоряжении грубую временную и точную частотную синхронизации, можно переходить к следующему этапу —считыванию данных, передаваемых в физическом вещательном канале PBCH, сигнал которого передается в первых четырех OFDMсимволах второго по порядку слота каждого кадра. Один блок данныхпередается в четырех кадрах, при этом вся информация передается вкаждом кадре.
Для демодуляции необходимо выполнить выравнивание АЧХ канала. Учитывая значительную помехозащищенность данных канала PBCH, на этом этапе можно воспользоваться простейшимлинейным эквалайзером, и в случае большого отношения сигнал/шумв принятом сигнале декодирование блока данных можно произвестилишь по одному кадру.После считывания вещательного сообщения становится известным количество ресурсных блоков, выделенных системе, количествоантенн, используемых для передачи нисходящего сигнала (1, 2 или 4),номер кадра системы и информация о конфигурации канала подтверждения успешного приема базовой станцией пакетов, переданныхабонентом в восходящем направлении.184ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ1.
В чём различие кадров Типа 1 и Типа 2?2. С какой целью в структуру сигналов с OFDM вводится циклический префикс? Чем различаются нормальный и расширенныйциклические префиксы в сетях LTE?3. Что такое точка переключения в структуре сигналов сетейLTE? С какой целью она вводится?4. Что такое ресурсный блок, каковы его параметры во временной и спектральной областях?5. Перечислите основные процедуры формирования сигналоввосходящих физических каналов.6. Какие схемы помехоустойчивого кодирования используютсяв восходящих и нисходящих физических каналах?7. Чем отличаются различные форматы представления данныхв канале PUCCH?8.
Опишите схему кодирования данных канала PUSCH. Какими параметрами она определяется?9. Каковы основные свойства последовательностей Задова —Чу? С какой целью такие последовательности используются в физических каналах сетей LTE?10. Опишите структуру канала PRACH.11. Укажите вид скремблирующей последовательности, используемой в восходящих и нисходящих физических каналов. Чем определяются её инициализирующие параметры?12. Какие технологии многоантенной обработки используются всетях LTE? Каковы их основные характеристики и отличия?13. Опишите алгоритм поиска сигнала БС. Какие при этом зависимости необходимо анализировать?185БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК1.
Биккенин Р. Р. Теория электрической связи : учебное пособие длястуд. высших учебных заведений / Р. Р. Биккенин, М. Н. Чесноков. — М. :Издательский центр “Академия”, 2010. — 336 с.2. Макаров С. Б. Телекоммуникационные технологии: введение втехнологии GSM : учеб. пособие для высш. учеб. заведений /С. Б. Макаров, Н. В. Певцов, Е. А. Попов, М. А. Сиверс.
— М. : Издательский центр “Академия”, 2006. — 256 с.3. Волков А. Н. UMTS. Стандарт сотовой связи третьего поколения /А. Н. Волков, А. Е. Рыжков, М. А. Сиверс. — СПб. : Издательство “Линк”,2008. — 224 с.4. Кааринен Х. Сети UMTS. Архитектура, мобильность, сервисы /Х. Кааринен, А. Ахтиайнен, Л.
Лаитинен, С. Найан, В. Ниеми. — М. : Техносфера, 2007. — 464 с.5. Попов Е. А. Технология GPRS пакетной передачи данных в сетяхGSM : учеб. пособие / Е. А. Попов. — СПб. : Изд-во Политехн. ун-та,2008. — 182 с.6. Солонина А. И. Основы цифровой обработки сигналов. Курс лекций / А. И. Солонина, Д. А. Упахович, С. М. Арбузов, Е. Б.
Соловьёва. —СПб. : БХВ — Петербург, 2005. — 768 с.7. СергиенкоА. Б.Цифроваяобработкасигналов/А. Б. Сергиенко. — СПб. : БХВ — Петербург, 2011. — 768 с.186ПриложенияПРИЛОЖЕНИЕ 1. ЧАСТОТНЫЙ ПЛАНФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТЕЙ LTEВ табл. П.1 представлен частотный план работы сетей LTE: номерачастотных диапазонов, соответствующие полосы частот в восходящем инисходящем направлениях и вид дуплексного разнесения в каждом из диапазонов.Таблица П.1Частотный план работы сетей LTE№ частотного диапазона1234567891011121314151617181920Полоса частот вПолоса частот в нисВид дуплексновосходящем канале,ходящем канале,го разнесенияМГцМГц1920–19802110–2170FDD1850–19101930–1990FDD1710–17851805–1880FDD1710–17552110–2155FDD824–849869–894FDD830–840875–885FDD2500–25702620–2690FDD880–915925–960FDD1749,9–1784,91844,9–1879,9FDD1710–17702110–2170FDD1427,9–1447,91475,9–1495,9FDD698–716728–746FDD777–787746–756FDD788–798758–768FDDЗарезервированоЗарезервированоFDDЗарезервированоЗарезервированоFDD704–716734–746FDD815–830860–875FDD830–845875–890FDD832–862791–821FDD187Продолжение табл.
П.11495,9–1510,9FDD211447,9–1462,933343536373839401900–19201900–19202010–20252010–20251850–19101850–19101930–19901930–19901910–19301910–19302570–26202570–26201880–19201880–19202300–24002300–2400Примечание: диапазон 6 не используется188TDDTDDTDDTDDTDDTDDTDDTDDПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ФАЗ СИВОЛОВ ПИЛОТНЫХ СИГНАЛОВRSВ табл. П.2 и П3 представлены последовательности фаз φ(n) символов пилотных сигналов длиной M SC= 12RSи M SC= 24 соответственно.Таблица П.2RSПоследовательности фаз φ(n) символов пилотных сигналов, M SC= 12u01234567891011121314–111–1–11–1–311–1313–311113–33–1–3–331–33133–3113–3–13–1–1–11–3–1φ(0), φ(1),…, φ(11)–3 3 3 1 1 33 3 –1 1 –3 –3–3 –3 –1 –3 –3 11 1 –1 –3 –3 1–1 1 –1 –3 –1 1–1 –1 1 1 –1 –1–3 –3 3 1 –1 3–1 1 –3 3 –1 11 –1 –1 –1 1 13 3 –1 –3 1 11 1 –3 –3 –1 –3–1 3 3 –3 1 31 –3 1 1 1 –33 –3 1 1 3 –1–3 –1 3 1 3 3u1 –3 3 151 –3 3 16–3 1 –1 17–3 3 –1 18–1 1 3 193 –3 1 203 –3 1 21–3 3 1 223 –1 1 231 1 1 24–3 3 –1 251 3 3 26–3 –3 1 27–3 3 3 283 –1 1 2931–3–3–1–1–111111–3–13–13133–33111–33–13–3111111–1–3–133–3–3–3–3φ(0), φ(1),…, φ(11)–3 –1 –1 1 1–1 1 3 3 33 –3 3 –3 –31 –3 1 –3 –33 1 –1 –1 31 1 1 3 11 –3 –3 –3 –3–3 –3 –3 –1 3–3 –1 –3 1 –11 3 3 –1 13 1 3 3 1–3 3 –3 1 –1–1 –3 3 1 –13 –1 3 3 –3–1 –1 –3 –1 33–13–1–3–1–3–31–1–3–113–31–11–1–11113–3–13333–1331–3–3–1–3–1–3–1–1–3–11–3–1–1–3–1–1–33113–3–3–1–1189Таблица П.3Последовательности фаз φ(n) символов пилотных сигналов, Mu0123456789101112131415161718192021–1–33–1–1–31–3–31–1113–3–1–1111–1–319033–1–3–111311133–1–3–1–3313–3–31–331–11–133–3–333–1313–11331–3–331–33–1–1–33–3–31–11–3–1311–313–313–3–13–1133–31–131–131–1–3–1–111–3–11–3–3–1–1–111–313–1–1–1–3–311–3–3113–3–1–3–333–1–1–3–3–1–333–1–13–33111333–1–11–133111–1–1–11–333–33–3–31–33–1–1131–11–1–33–3–1φ(0), φ(1),…, φ(23)3 1 3 –3 3–1 1 1 1 33 3 1 –1 3–1 –1 1 3 13 –1 3 –1 11 –3 1 1 –11 –1 –1 1 –13 1 3 1 13 –1 –1 –1 –1–3 3 3 3 –1–3 –3 –3 –1 –3–3 –3 –3 3 3–3 3 –1 1 11 –1 1 3 33 1 1 3 3–3 –1 3 1 3–3 3 1 3 3–3 3 3 3 –11 1 3 –3 13 3 –3 1 –1–1 –3 3 1 33 1 –3 –1 111–13–1–11–111–3–3–33–1111–31–3–11–111–3313–31133–1–1–1–11–1–1–11–131–11–1–11–3–3–1331–3–3131–33–1RSSC= 241–3–13–1–3–3–1–311–1–111–3–3–11–1–1–13–3–31–33–111–13–3–3–3–3–11–3–3113–31–11–3–313–313331–1–1–3–1–33–1333–1–31–3–1–3–31–1–1–333–3133–13–3–311–1–3–33–1–3–311–1–11–31–113–3–1–113–3–11–1–111–1–3–3–31–3–3–11–311–3–33–1–11–31–3131–133–1–1–1–3–3–1–3Продолжение табл.
П.32223242526272829–3–111–3–1–11–1–1–1–1–1–3–31–3–13113–1–13 1 –1 –3 –1–1 3 3 3 13 –1 –3 3 –3–1 3 –1 3 13 1 1 –3 –13 1 1 3 –1–1 1 –3 –1 –1–1 –3 –1 3 –1–33–11–1–313–33–1–1–3–1–1–13–33–13–1–31–31–1–3–3–11333313311–3–1–1111–3–1–1 1 3 13 –1 3 3–1 1 1 1–3 1 3 –3–3 3 –3 1–3 –3 –1 31 –3 –3 331 3 –3–3–311–1–31–313–111–11131–1–3–3–3–1–13–1–3–31–13–1–13–1–11–3–11–333–11–1–13191ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
ОБРАЗУЮЩИЕ ВЕКТОРЫ И МАТРИЦЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГОКОДИРОВАНИЯВ табл. П.4 представлены значения образующих векторов u и матрицы W предварительного кодированиядля систем с четырьмя передающими антеннами.Таблица П.4Образующие векторы матрицы предварительного кодированияКоличество уровней υИндекс матрицыпредварительногокодирования12340u 0 = [1 −1 −1 −1]W0{1}W0{14}2W0{124}3W0{1234} 21=u1 [1 − j 1j]W1{1}W1{12}2W1{123}3W1{1234} 22=u 2 [1 1 −1 1]W2{1}W2{12}2W2{123}3W2{3214} 2W3{1}W3{12}2W3{123}3W3{3214} 2W4{1}W4{14}2W4{124}3W4{1234} 2W5{1}W5{14}2W5{124}3W5{1234} 2345192Образующие векторы uTTT=u3 [1j 1 − j]T1 (−1 − j )u=4=u5 1 (1 − j )22− j (1 − j )j (−1 − j )2 2 TTПродолжение табл. П.46=u 6 1 (1 + j )− j (−1 + j )271 (−1 + j )u=78=u8 [1 −1 1 1]9u9 = [1 − j −1 − j ]1011j (1 + j )2TT=u10 [1 1 1 −1]T=u11 [1j]j −1T2 2 TTW6{1}W6{13}2W6{134}3W6{1324} 2W7{1}W7{13}2W7{134}3W7{1324} 2W8{1}W8{12}2W8{124}3W8{1234} 2W9{1}W9{14}2W9{134}3W9{1234} 2W10{1}W10{13}2W10{123}3W10{1324} 2W11{1}W11{13}2W11{134}3W11{1324} 212u12 = [1 −1 −1 1]W12{1}W12{12}2W12{123}3W12{1234} 213u13 =[1 −1 1 −1]W13{1}W13{13}2W13{123}3W13{1324} 214u=[1 1 −1 −1]14W14{1}W14{13}2W14{123}3W14{3214} 215u15 = [1 1 1 1]W15{1}W15{12}2W15{123}3W15{1234} 2TTTT193ПРИЛОЖЕНИЕ 4.