5G NR-TM和FRC波形生成

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本举例介绍了如何生成符合标准的5G NR测试模型(NR- tm)以及频率范围1 (FR1)和频率范围2 (FR2)的上行和下行固定参考通道(frc)。对于NR-TM和FRC波形生成，可以指定NR-TM或FRC波形名称、通道带宽、子载波间距和双工模式。

简介

3GPP 5G NR标准为一致性测试定义了一系列链路和波形配置。两种特定类型的下行链路一致性波形是NR测试模型(NR- tm)，用于基站(BS)射频测试，和下行固定参考通道(FRC)，用于用户设备(UE)输入测试。

FR1的NR-TMs定义在TS 38.141 - 1第4.9.2节和FR2的nr - tm定义在TS 38.141 - 24.9.2部分。

它们用于一系列射频测试，包括:

BS输出功率
定时对准误差(TAE)
占用带宽的排放
相邻通道泄漏比(ACLR)
工作频带不必要的排放
发射机的排放
发射机互调

特定的测试模型针对特定的测量集。

中定义了FR1的物理下行共享通道(PDSCH)TS 38.101 - 1附件A.3和FR2定义在TS 38.101 - 2附件出具。

它们用于若干UE测试，包括:

问题接收机要求
最大终端输入电平测试

中定义了FR1和FR2的物理上行共享通道(PUSCH) FRCTS 38.104附件一。

它们用于若干基站接收测试，包括:

参考灵敏度
相邻通道选择性(ACS)
带内和带外阻塞
接收机互调
河床滞留选择性
动态范围
性能需求

NR-TMs和frc是在一组标准化的传输带宽配置中定义的，用于有效的信道带宽范围和子载波间距组合。

这个参考应用程序示例使用MATLAB类hNRReferenceWaveformGenerator．这个类提供了对带宽配置表、Release 15和Release 16测试模型和FRC列表的访问，并提供了基带波形生成和资源网格可视化。

的hNRReferenceWaveformGenerator类包含两个常量MATLAB表属性。的FR1BandwidthTable属性中定义的FR1传输带宽配置TS 38.104表5.3.2-1。参见中定义的FR1最大传输带宽配置TS 38.101 - 1表5.3.2-1。的FR2BandwidthTable属性中定义的FR2传输带宽配置TS 38.104表5.3.2-2。参见中定义的FR2最大传输带宽配置TS 38.101 - 2表5.3.2-1。

NR传输带宽配置fr1bandwidthtable = hNRReferenceWaveformGenerator。FR1BandwidthTable

fr1bandwidthtable =表3×135MHz 10MHz 15MHz 20MHz 25MHz 30MHz 40MHz 50MHz 60MHz 70MHz 80MHz 90MHz 100MHz ____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ ______ 15kHz 25 52 79 106 133 160 216 270南南南南30kHz 11 24 38 51 65 78 106 133 162 189 217 245 273 60kHz南11 18 24 31 38 51 51 65 79 93 107 121 135

fr2bandwidthtable = hNRReferenceWaveformGenerator。FR2BandwidthTable

fr2bandwidthtable =2×4表50MHz 100MHz 200MHz 400MHz _____ ______ ______ ______ 60kHz 66 132 264 NaN 120kHz 32 66 132 264

的hNRReferenceWaveformGenerator类还包含两个常量属性，它们列出FR1 (TS 38.141 - 1第4.9.2节)和FR2 (TS 38.141 - 24.9.2节)。

FR1和FR2的Release 15和Release 16 NR-TM测试模型fr1testmodels = hNRReferenceWaveformGenerator。FR1TestModels

fr1testmodels =8 x1字符串“NR-FR1-TM1.2”“NR-FR1-TM1.1 NR-FR1-TM2”“NR-FR1-TM2a”“NR-FR1-TM3.1”“NR-FR1-TM3.1a”“NR-FR1-TM3.2”“NR-FR1-TM3.3”

fr2testmodels = hNRReferenceWaveformGenerator。FR2TestModels

fr2testmodels =5 x1字符串“NR-FR2-TM2”“NR-FR2-TM1.1 NR-FR2-TM2a”“NR-FR2-TM3.1”“NR-FR2-TM3.1a”

对于下行FRC，该类包含额外的常量属性，为FR1 (TS 38.101 - 1附件A.3)及FR2 (TS 38.101 - 2附件a)。

为FR1和FR2发布15个下行固定参考通道fr1downlinkfrc = hNRReferenceWaveformGenerator。FR1DownlinkFRC

fr1downlinkfrc =3 x1字符串“DL-FRC-FR1-QPSK”“dl - frc - fr1 - 64 - qam”“dl - frc - fr1 - 256 - qam”

fr2downlinkfrc = hNRReferenceWaveformGenerator。FR2DownlinkFRC

fr2downlinkfrc =3 x1字符串“DL-FRC-FR2-16QAM”“DL-FRC-FR2-QPSK dl - frc - fr2 - 64 - qam”

对于上行FRC，该类包含两个常量属性，列出FR1和FR2的上行FRC名称(TS 38.104附件一)。

为FR1和FR2释放15上行固定参考通道fr1uplinkfrc = hNRReferenceWaveformGenerator。FR1UplinkFRC

fr1uplinkfrc =89年x1字符串“G-FR1-A1-2”“G-FR1-A1-1 G-FR1-A1-3”“G-FR1-A1-4”“G-FR1-A1-5”“G-FR1-A1-6”“G-FR1-A1-7”“G-FR1-A1-8”“G-FR1-A1-9”“G-FR1-A2-1”“G-FR1-A2-2”“G-FR1-A2-3”“G-FR1-A2-4”“G-FR1-A2-5”“G-FR1-A2-6”“G-FR1-A3-1”“G-FR1-A3-2”“G-FR1-A3-3”“G-FR1-A3-4”“G-FR1-A3-5”“G-FR1-A3-6”“G-FR1-A3-7”“G-FR1-A3-8”“G-FR1-A3-9”“G-FR1-A3-10”“G-FR1-A3-11”“G-FR1-A3-12”“G-FR1-A3-13”“G-FR1-A3-14”“G-FR1-A3-15⋮”

fr2uplinkfrc = hNRReferenceWaveformGenerator。FR2UplinkFRC

fr2uplinkfrc =37 x1字符串“G-FR2-A1-2”“G-FR2-A1-1 G-FR2-A1-3”“G-FR2-A1-4”“G-FR2-A1-5”“G-FR2-A3-1”“G-FR2-A3-2”“G-FR2-A3-3”“G-FR2-A3-4”“G-FR2-A3-5”“G-FR2-A3-6”“G-FR2-A3-7”“G-FR2-A3-8”“G-FR2-A3-9”“G-FR2-A3-10”“G-FR2-A3-11”“G-FR2-A3-12”“G-FR2-A4-1”“G-FR2-A4-2”“G-FR2-A4-3”“G-FR2-A4-4”“G-FR2-A4-5”“G-FR2-A4-6”“G-FR2-A4-7”“G-FR2-A4-8”“G-FR2-A4-9”“G-FR2-A4-10”“G-FR2-A5-1”“G-FR2-A5-2”“G-FR2-A5-3⋮”

有关更多信息，请访问的帮助hNRReferenceWaveformGenerator通过输入“医生hNRReferenceWaveformGenerator”．

NR-TM和PDSCH FRC波形生成

每个PDSCH参考波形由以下组合定义:

NR-TM或FRC名称
信道带宽
副载波间距
双工模式

对FR1和FR2定义了不同的NR-TMs。根据测试模型的目的，NR-TMs具有不同的PDSCH特征。例如:全波段，单调制方案，或全波段，多种调制方案与变化的功率升压/降压或单一，变化的PRB分配。所有NR-TMs的共同特征是:无SS爆发，PDSCH映射类型A，每个槽位传输有一个(FR2)或两个(FR1) DM-RS位置，以及一个跨两个符号的PDCCH，且NCCE = 1。没有使用传输或DCI编码，PDSCH和PDCCH的输入都是0或PN23。FDD的NR-TM波形长度为10毫秒，TDD的情况为20毫秒。PT-RS用于FR2 NR-TM。

相比之下，下行FRC波形包含传输编码PDSCH，使用RV = 0。参考PDSCH没有定义在重叠SS突发的槽位(槽位0或槽位0和1)。它们使用前加载PDSCH映射类型A和2个额外的DM-RS位置。PDSCH和DM-RS之间没有FDM。全带PDSCH从符号2开始，槽位中的前2个符号包含一个完全占用的CORESET。本例中生成的FRC波形不包含额外的OCNG。所有资源元素的功率水平是一致的。传输块数据源为ITU PN9。

通道带宽和子载波间距组合必须是相关FR带宽配置表中的有效对。标准只定义了用于TDD的FR2 NR-TM和FRC，但通过这个示例，您也可以创建FDD波形。

这个MATLAB代码创建了一个hNRReferenceWaveformGenerator对象用于所选的NR-TM或FRC配置。您可以使用该对象生成相关的基带波形，并显示底层的PRB和子载波级资源网格。

%选择NR-TM或PDSCH FRC波形参数dlnrref =“NR-FR1-TM3.2”；模型名称和属性bw =“10 mhz”；%通道带宽scs =“15 khz”；%副载波间距dm =“FDD”；%双工模式ncellid =1；% NCellIDsv =“16.7.0”；% TS 38.141-x版本(仅限NR-TM)运行整个部分以生成所需的波形。为上面的NR-TM/PDSCH FRC参考模型创建生成器对象dlrefwavegen = hNRReferenceWaveformGenerator (scs dlnrref, bw, dm, ncellid sv)

dlrefwavegen = hNRReferenceWaveformGenerator with properties: FR1BandwidthTable: [3x13 table] FR2BandwidthTable: [2x4 table] FR1TestModels: [8x1 string] FR2TestModels: [5x1 string] FR1DownlinkFRC: [3x1 string] FR2DownlinkFRC: [3x1 string] FR1UplinkFRC: [89x1 string] FR2UplinkFRC: [37x1 string] Config: [1x1 nrDLCarrierConfig] IsReadOnly: 1 ConfiguredModel: {1x6 cell} TargetRNTI: 1

%生成波形[dlrefwaveform, dlrefwaveinfo dlresourceinfo] = generateWaveform (dlrefwavegen);查看波形中PDSCH集合的传输信息。dlresourceinfo.WaveformResources.PDSCH

ans =1×3带字段的struct数组:名字CDMLengths资源

查看其中一个PDSCH序列的详细信息dlresourceinfo.WaveformResources.PDSCH (1) .Resources

ans =1×10带字段的struct数组:NSlot TransportBlockSize TransportBlock RV Codeword G Gd ChannelIndices ChannelSymbols DMRSIndices DMRSSymbols DMRSSymbolSet PTRSIndices PTRSSymbols PTRSSymbolSet

波形采样率% (Hz)samplerate = dlrefwaveinfo.Info.SampleRate

samplerate = 15360000

情节(abs (dlrefwaveform));标题(sprintf (' %s基带波形的幅度'dlnrref));包含(“样本指数”）;ylabel (“级”）;

图中包含一个axes对象。标题为“NR-FR1-TM3.2基带波形的幅度”的axes对象包含一个类型为line的对象。

可视化关联的PRB和子载波资源网格displayResourceGrid (dlrefwavegen);

图中包含一个axes对象。在载波中标题为BWP 1的轴对象(SCS=15kHz)。PDSCH和PDCCH位置包含4个类型的对象image, line。这些对象代表PDCCH, PDSCH, SS Burst。

图中包含一个axes对象。标题为10 MHz通道，NRB=52, SCS=15 kHz的坐标轴对象包含59个矩形、直线类型的对象。这些对象表示防护带边，点A, k_0, f_0，通道边。

图中包含一个axes对象。标题为NR-FR1-TM3.2: BWP 1的axis对象在Carrier (SCS=15kHz)中包含一个类型为image的对象。

fullparameterset = dlrefwavegen。配置完整的低级参数集

fullparameterset = nrDLCarrierConfig with: Label: 'NR-FR1-TM3.2' FrequencyRange: 'FR1' ChannelBandwidth: 10 NCellID: 1 NumSubframes: 10 WindowingPercent: 0 SampleRate: [] CarrierFrequency: 0 SCSCarriers: {[1x1 nrSCSCarrierConfig]} BandwidthParts: {[1x1 nrWavegenBWPConfig]} SSBurst: [1x1 nrWavegenSSBurstConfig] CORESET: {[1x1 nrCORESETConfig]} SearchSpaces: {[1x1 nrWavegenPDCCHConfig]} pdch: {[1x1 nrWavegenPDCCHConfig]} PDSCH: {1x3 cell} CSIRS: {[1x1 nrWavegenCSIRSConfig]}

使配置参数可写，并提高所有PDSCH DM-RS的电源dlrefwavegen = makeConfigWritable (dlrefwavegen)

dlrefwavegen = hNRReferenceWaveformGenerator with properties: FR1BandwidthTable: [3x13 table] FR2BandwidthTable: [2x4 table] FR1TestModels: [8x1 string] FR2TestModels: [5x1 string] FR1DownlinkFRC: [3x1 string] FR2DownlinkFRC: [3x1 string] FR1UplinkFRC: [89x1 string] FR2UplinkFRC: [37x1 string] Config: [1x1 nrDLCarrierConfig] IsReadOnly: 0 ConfiguredModel: {1x6 cell} TargetRNTI: 1

在所有PDSCH上设置DM-RS电源参数pdscharray = [dlrefwavegen.Config.PDSCH {}):;提取所有PDSCH配置到一个数组中[pdscharray。DMRSPower] =交易(3);在所有PDSCH上提高DM-RS电源dlrefwavegen.Config.PDSCH = num2cell (pdscharray);重新分配更新的PDSCH配置

PUSCH FRC波形生成

TS 38.104附录A中的每个PUSCH FRC参考通道定义明确定义了一些关键参数，包括:

频率范围
信道带宽
副载波间距
编码速率
调制
DM-RS配置

此外，相关的接收方测试引入了TS 38.104附录A表中没有规定的一些附加参数，例如，在下列表中定义的通用测试参数:

表8.2.1.1-1(未进行转换预编码的PUSCH性能要求)
表8.2.2.1-1(对PUSCH进行转换预编码的性能要求)
表11.2.2.1.1-1(无转换预编码的PUSCH BS type 2-O的辐射性能要求)
表11.2.2.2.1-1(转换预编码PUSCH BS型2-O的辐射性能要求)

在MATLAB参考波形发生器中捕获的参数集使用上述规范源。由于给定的FRC可用于具有不同参数要求的不同测试，因此以下通用规则适用于默认发电机配置。所有参数均可在施工后进行修改。为适当的FRC启用转换预编码。FR2波形为TDD和20ms长度，FR1波形为FDD和10ms长度。PUSCH FRC定义为A型映射、B型映射，或在某些情况下，任意一种映射类型。在后一种情况下，配置类型A映射。没有变换预编码的FR2波形配置PT-RS，否则PT-RS关闭。置乱标识设置为0。所有资源元素的功率水平是一致的。 The transport block data source is ITU PN9 with RV = 0 i.e. no retransmissions.

这个MATLAB代码创建了一个hNRReferenceWaveformGenerator对象为所选PUSCH FRC配置。由于有大量的FRC，实时脚本FRC下拉列表只列出TS 38.104 A.1节(引用灵敏度，ACS，带内阻塞等)和A.2节(动态范围)中的FRC。在A.3, A.4, A.5中定义的性能测试FRC可以通过在下面的代码中直接指定FRC名称字符串来选择。方法创建生成器对象后，可以通过使所有配置参数可写来更改它们makeConfigWritable函数。

选择PUSCH FRC波形ulnrref =“G-FR1-A1-1”；此实时脚本下拉列表是为TS 38.104附录A.1和A.2子集预先配置的对附件A定义的可能重写(空值提供附件A默认值)bw = [];%带宽覆盖(5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、400 MHz)scs = [];%副载波间隔覆盖(15,30,60,120 kHz)dm = [];%双工模式覆盖("FDD"，"TDD")ncellid = [];%单元标识覆盖(用于控制打乱标识)运行整个部分以生成所需的波形。为上面的PUSCH FRC参考模型创建生成器对象ulrefwavegen = hNRReferenceWaveformGenerator (ulnrref bw, scs, dm, ncellid)

ulrefwavegen = hNRReferenceWaveformGenerator with properties: FR1BandwidthTable: [3x13 table] FR2BandwidthTable: [2x4 table] FR1TestModels: [8x1 string] FR2TestModels: [5x1 string] FR1DownlinkFRC: [3x1 string] FR2DownlinkFRC: [3x1 string] FR1UplinkFRC: [89x1 string] FR2UplinkFRC: [37x1 string] Config: [1x1 nrULCarrierConfig] IsReadOnly: 1 ConfiguredModel: {["G-FR1-A1-1"] [] [] ["FDD"] [0]} TargetRNTI: 0

%生成波形[ulrefwaveform, ulrefwaveinfo ulresourceinfo] = generateWaveform (ulrefwavegen);查看波形中PUSCH集合的传输信息。ulresourceinfo.WaveformResources.PUSCH

ans =结构体字段:名称:“G-FR1-A1-1的PUSCH序列”cdmlength:[1 1]资源:[1x10 struct]

查看PUSCH序列的详细信息。ulresourceinfo.WaveformResources.PUSCH (1) .Resources

ans =1×10带字段的struct数组:NSlot TransportBlockSize TransportBlock RV Codeword G Gd ChannelIndices ChannelSymbols DMRSIndices DMRSSymbols DMRSSymbolSet PTRSIndices PTRSSymbols PTRSSymbolSet

波形采样率% (Hz)samplerate = ulrefwaveinfo.Info.SampleRate

samplerate = 7680000

情节(abs (ulrefwaveform));标题(sprintf (' %s基带波形的幅度'ulnrref));包含(“样本指数”）;ylabel (“级”）;

图中包含一个axes对象。标题为“G-FR1-A1-1基带波形的幅度”的axes对象包含一个类型为line的对象。

可视化关联的PRB和子载波资源网格displayResourceGrid (ulrefwavegen);

图中包含一个axes对象。在载波中标题为BWP 1的轴对象(SCS=15kHz)。PUSCH位置包含3个类型为image、line的对象。这些物体代表PUCCH, PUSCH。

图中包含一个axes对象。标题为5 MHz通道，NRB=25, SCS=15 kHz的轴对象包含32个矩形、直线类型的对象。这些对象表示防护带边，点A, k_0, f_0，通道边。

图中包含一个axes对象。Carrier (SCS=15kHz)中标题为G-FR1-A1-1: BWP 1的axis对象包含一个类型为image的对象。

fullparameterset = ulrefwavegen。配置完整的低级参数集

fullparameterset = nrULCarrierConfig with properties: Label: 'G-FR1-A1-1' FrequencyRange: 'FR1' ChannelBandwidth: 5 NCellID: 0 NumSubframes: 10 WindowingPercent: 0 SampleRate: [] CarrierFrequency: 0 SCSCarriers: {[1x1 nrSCSCarrierConfig]} BandwidthParts: {[1x1 nrWavegenBWPConfig]} PUSCH: {[1x1 nrWavegenPUSCHConfig]} PUCCH: {[1x1 nrwavegenpusch0config]} SRS: {[1x1 nrWavegenSRSConfig]}