پارامتر سازی قاب GSM TDMA برای تولید شکل موج

این مثال نحوه پارامتر کردن و تولید فریم های مختلف GSM TDMA و ساختارهای چند منظوره را نشان می دهد.

معرفی

استاندارد GSM [1] یک قاب TDMA را به عنوان ترکیبی از 8 شکاف زمانی مشخص می کند. هر شکاف زمانی دارای مدت زمان 3/5200 ثانیه (حدود 0. 577 میلی ثانیه) و تعداد شکاف زمان (TN) از 0 تا 7 است. فریم های GSM از مدولاسیون GMSK استفاده می کنند ، جایی که یک نماد معادل یک بیت است. هر بار شکاف 156. 25 بیت طول دارد. محتوای یک شکاف زمانی را پشت سر هم می نامند. زمان انتقال یک پشت سر هم در یک شکاف زمانی از نظر تعداد بیت تعریف می شود. شماره بیت (bn) به یک دوره بیت خاص در یک شکاف زمانی اشاره دارد. بیت با کمترین تعداد بیت ابتدا منتقل می شود. BN0 اولین دوره بیت است و BN156 آخرین دوره بیت است. این شکل فریم های زمانی ، شکاف های زمانی و پشت سر هم برای یک سیستم GSM را نشان می دهد [1].

یک TDMA شامل هشت شکاف زمانی است که هر زمان از یک دوره نگهبان از هم جدا می شود. هر بار شکاف می تواند فقط یک نوع پشت سر هم حمل کند. انواع پشت سر هم در دسترس عبارتند از: پشت سر هم معمولی (NB) ، پشت سر هم تصحیح فرکانس (FB) ، همگام سازی پشت سر هم (SB) ، پشت سر هم دسترسی (AB) یا پشت سر هم ساختگی [2]. انواع مختلف پشت سر هم و دوره نگهبان در این بخش های بعدی شرح داده شده است.

پشت سر هم عادی (NB)

پشت سر هم معمولی از این قسمت های بیت تشکیل شده و می تواند در قاب های Uplink یا downlink ظاهر شود. تمام بیت های دم صفر هستند. بر اساس کد توالی آموزش مشخص شده (TSC) ، قسمت دنباله آموزش شامل یکی از هشت دنباله آموزش ممکن است.

نسخه عادی ()

جواب =جدول 3 × 3Bitnumber Longoffield ContentsOffield ___________ _____________ ________________________ "0 - 2"<[ 3]>"بیت های دم" "3 - 60"<[ 58]>"بیت های رمزگذاری شده" "61 - 86"<[ 26]>"بیت های دنباله آموزش" "87 - 144"<[ 58]>"بیت های رمزگذاری شده" "145 - 147"<[ 3]>"بیت های دم" "148 - 156" "دوره نگهبان (بیت)"

دسترسی به پشت سر هم (AB)

پشت سر هم دسترسی از این زمینه های بیت تشکیل شده است و فقط در قاب های Uplink ظاهر می شود. تمام بیت های دم صفر هستند.

AccessBurstDescription ()

جواب =جدول 5 × 3Bitnumber Longoffield ContentsOffield __________ _____________ ______________________ "0 - 7"<[ 8]>"بیت های دم طولانی" "8 - 48"<[ 41]>"همگام سازی بیت های دنباله" "49 - 84"<[ 36]>"بیت های رمزگذاری شده" "85 - 87"<[ 3]>"بیت های دم" "88 - 156" "دوره نگهبان (بیت)"

تصحیح فرکانس پشت سر هم (FB)

پشت سر هم فرکانس از این قسمت های بیت تشکیل شده و فقط در قاب های downlink ظاهر می شود. تمام بیت های دم و بیت های ثابت صفر هستند. تعدیل تمام صفرها با تعدیل کننده GMSK منجر به چرخش فاز ثاب ت-90 درجه برای هر طول نماد می شود. بنابراین ، این پشت سر هم یک حامل غیرمجاز با جبران فرکانس مثبت از 1625/24 کیلوهرتز تولید می کند.

فرکانس correctionburstdescription ()

جواب =جدول 4 × 3BitNumber longoffield ContentsOffield ___________ _____________ _____________________ "0 - 2"<[ 3]>"بیت های دم" "3 - 144"<[ 142]>"بیت های ثابت" "145 - 147"<[ 3]>"بیت های دم" "148 - 156" "دوره نگهبان (بیت)"

همگام سازی پشت سر هم (SB)

پشت سر هم همگام سازی شامل این قسمتهای بیت است و فقط در فریم های downlink ظاهر می شود. تمام بیت های دم صفر هستند.

SynlynizationBurstDescription ()

جواب =جدول 3 × 3BitNumber Longoffield ContentSoffield ___________ _____________ _____________________________________ "0 - 2"<[ 3]>"بیت های دم" "3 - 41"<[ 39]>"بیت های رمزگذاری شده" "42 - 105"<[ 64]>"بیت های توالی آموزش گسترده" "106 - 144"<[ 39]>"بیت های رمزگذاری شده" "145 - 147"<[ 3]>"بیت های دم" "148 - 156" "دوره نگهبان (بیت)"

پشتی ساختگی

پشت سر هم ساختگی شامل این زمینه های بیت است و فقط در قاب های downlink ظاهر می شود. تمام بیت های دم صفر هستند. بیت های مختلط حاوی یک توالی از پیش تعیین شده از آنهایی و صفر هستند.

dummyburstdescription ()

جواب =جدول 4 × 3BitNumber longoffield ContentsOffield ___________ _____________ _____________________ "0 - 2"<[ 3]>"بیت های دم" "3 - 144"<[ 142]>"بیت های مختلط" "145 - 147"<[ 3]>"بیت های دم" "148 - 156" "دوره نگهبان (بیت)"

دوره نگهبان

استاندارد GSM ، [3] ، به ایستگاه های تلفن همراه نیاز دارد تا انتقال آنها را در طول دوره بین پشت سر هم کاهش دهد. سطح شیب دار و رمپ پایین آمدن سطح قدرت سیگنال در دوره های نگهبان رخ می دهد. قسمت مفید یک پشت سر هم از طریق تعداد بیت 0 از نیمه شروع می شود. قسمت مفید در نیمه راه BN87 برای ABS و BN147 برای NBS ، FBS ، SBS و پشت سر هم به پایان می رسد. این شکل قسمتهای مفید و فعال یک پشت سر هم را نشان می دهد.

قاب تک لینک ایجاد کنید

با استفاده از شیء GSMUPlinkConfig ، یک قاب TDMA Uplink GSM را پیکربندی کنید.

cfg = gsmuplinkconfig ()

cfg = gsmuplinkconfig با خواص: bursttype: [nb nb nb nb nb nb nb nb] samplespersymbol: 16 tsc: [0 1 2 3 4 5 6 7] میرایی: [0 0 0 0 0 0 0] RISETIME: 2 RISEDELAY:0 سقوط: 2 Falldelay: 0

اسلات زمان 2 و 5 را برای حمل پشت سر هم تنظیم کنید. از آنجا که شاخص های آرایه MATLAB® از 1 شروع می شوند ، اما شکاف های زمان از 0 شروع می شوند ، عناصر سوم و ششم از BurstTtype را به "AB" تنظیم می کنند.

cfg. bursttype ([2 5] +1) ="AB"

cfg = gsmuplinkconfig با خواص: bursttype: [nb nb ab nb nb ab nb nb] samplesmbol: 16 tsc: [0 1 2 3 4 5 6] میرایی: [0 0 0 0 0 0 0] risetime: 2 risedelay:0 سقوط: 2 Falldelay: 0

کدهای دنباله آموزش 3 ، 5 ، 1 ، 7 ، 0 و 2 را به ترتیب به شکاف های زمان 0 ، 1 ، 3 ، 4 ، 6 و 7 اختصاص دهید.

cfg. tsc ([0 1 3 4 6 7] +1) = [3 5 1 7 0 2]

cfg = gsmuplinkconfig با خواص: bursttype: [nb nb ab nb nb ab nb nb] samplesmbol: 16 tsc: [3 5 2 1 7 5 0 2] ateration: [0 0 0 0 0 0 0] risetime: 2 risedelay:0 سقوط: 2 Falldelay: 0

با استفاده از عملکرد GSMFrame ، نمونه های باند پایه قاب را تولید کنید.

x = gsmframe (cfg) ؛

قاب را ترسیم کنید. با استفاده از عملکرد GSMINFO ، نرخ نمونه شکل موج تولید شده را دریافت کنید و سپس مقادیر محور زمان را در MS محاسبه کنید. این طرح 8 پشت سر هم در قاب نشان می دهد ، با دوره نگهبان بین هر پشت سر هم. همانطور که در بخش Access Burst (AB) توضیح داده شده است ، ABS پشت سر هم کوتاه است و یک دوره نگهبان گسترده تر از سایر انفجارها دارد.

wfinfo = gsminfo (cfg) ؛rs = wfinfo. samplate ؛t = (0: طول (x) - 1)/rs*1e3 ؛شبکه فرعی (2،1،1) طرح (t ، abs (x)) شبکهonمحور ([0 5 0 1. 2]) عنوان ("قاب TDMA GSM Uplink - دامنه") xlabel ("زمان (MS)") ylabel ("دامنه") Subplot (2،1،2) طرح (t ، Unwrap (زاویه (x))) شبکهonعنوان("قاب TDMA GSM Uplink - فاز") xlabel ("زمان (MS)") ylabel ("فاز (RAD)")

طیف سنجی قاب را ترسیم کنید.

طیف سنجی شکل (X ، 500 ، [] ، [] ، RS ،"محور") عنوان("قاب TDMA GSM Uplink - طیف سنجی")

قاب Downlink را ایجاد کنید

یک قاب DownLink GSM TDMA را با استفاده از شی GSMDownlinkConfig پیکربندی کنید.

cfg = gsmdownlinkconfig

cfg = gsmdownlinkconfig با خواص: bursttype: [nb nb nb nb nb nb nb nb] samplespersymbol: 16 tsc: [0 1 2 3 4 5 6 7] میرایی: [0 0 0 0 0 0 0] RISETIME: 2 RISEDELAY:0 سقوط: 2 Falldelay: 0

اسلات زمان 0 را برای حمل پشت سر هم فرکانس ، تنظیم اسلات زمان 4 و 6 برای حمل پشت سر هم ساختگی و تنظیم شکاف زمان 2 برای خالی بودن.

cfg. bursttype (0 +1) ="FB"؛cfg. bursttype ([4 6] +1) ="ساختگی"؛cfg. bursttype (2 +1) ="خاموش"

CFG = GSMDownlinkConfig با خواص: BurstType: [FB NB OFF NB Dummy NB Dummy NB] Samplespersymbol: 16 TSC: [0 1 2 3 4 5 6] ضعف: [0 0 0 0 0 0 0] RISETIME: 2 RISEDELAY:0 سقوط: 2 Falldelay: 0

با استفاده از عملکرد GSMFrame ، نمونه های باند پایه قاب را تولید کنید. این عملکرد بیت های تصادفی را به جای بیت های رمزگذاری شده وارد می کند.

x = gsmframe (cfg) ؛

wfinfo = gsminfo (cfg) ؛rs = wfinfo. samplate ؛t = (0: طول (x) - 1)/rs*1e3 ؛شبکه فرعی (2،1،1) طرح (t ، abs (x)) شبکهonمحور ([0 5 0 1. 2]) عنوان ("قاب TDMA GSM Uplink - دامنه") xlabel ("زمان (MS)") ؛ ylabel ("دامنه") Subplot (2،1،2) طرح (t ، Unwrap (زاویه (x))) شبکهonعنوان("قاب TDMA GSM Uplink - فاز") xlabel ("زمان (MS)") ylabel ("فاز (RAD)")

طیف سنجی قاب را ترسیم کنید. این طرح به دلیل FB ، تک لحن را در طول شکاف 0 نشان می دهد.

طیف سنجی شکل (X ، 500 ، [] ، [] ، RS ،"محور") عنوان("قاب TDMA GSM Uplink - طیف سنجی")

ساختار چند منظوره ایجاد کنید

همانطور که در بخش مقدمه در شکل نشان داده شده است ، یک ساختار چند فریم 51 فریم ایجاد کنید. با تنظیمات مشخص شده پشت سر هم سه شیء GSMDownlinkConfig ایجاد کنید. برای جمع آوری 51 فریم چند فریم ، از اشیاء GSMDownlinkConfig اول و دوم استفاده کنید و سومین اشیاء GSMDownlinkConfig را برای 49 فریم بعدی تکرار کنید. ساختار چند فرفورژه را 3 بار تکرار کنید.

CFG1 = GSMDownlinkConfig ('BurstType',["FB" "NB" "NB" "NB" "NB" "ساختگی" "NB" "NB"]) ؛CFG2 = GSMDownlinkConfig ('BurstType',["SB" "NB" "NB" "NB" "NB" "ساختگی" "NB" "NB"]) ؛cfg3 = gsmdownlinkconfig ('BurstType',["NB" "NB" "NB" "NB" "NB" "ساختگی" "NB" "NB"]) ؛wfinfo = gsminfo (cfg) ؛طول framel = wfinfo. framel طول ؛x = صفر (طول فریمل*51*3،1) ؛برایp = 1: 3 x1 = gsmframe (cfg1) ؛x2 = gsmframe (cfg2) ؛x3 = gsmframe (cfg3،49) ؛x ((p-1)*طول framel*51+1: p*framel طول*51) = [x1 ؛ x2 ؛ x3] ؛پایان

کنترل قدرت و اثرات از دست دادن انتشار را شبیه سازی کنید

با توجه به کنترل قدرت و از دست دادن انتشار منحصر به فرد برای هر کاربر ، ممکن است قدرت هر بار شکاف در یک قاب متفاوت باشد. ضعف برق را برای اسلات های زمانی 0 ، 3 و 7 تا 2 ، 6 و 10 دسی بل تنظیم کنید.

cfg = gsmuplinkconfig ؛cfg. Attenuation ([0 3 7] +1) = [2 6 10]

cfg = gsmuplinkconfig با خواص: bursttype: [nb nb nb nb nb nb nb nb] samplespersymbol: 16 tsc: [0 1 2 3 4 5 6 7] میرایی: [2 0 0 6 0 0 10] RISETIME: 2 RISEDELAY:0 سقوط: 2 Falldelay: 0

x = gsmframe (cfg) ؛wfinfo = gsminfo (cfg) ؛rs = wfinfo. samplate ؛t = (0: طول (x) - 1)/rs*1e3 ؛طرح (t ، 20*log10 (abs (x))) محور ([0 5-20 5]) شبکهonعنوان("GSM Uplink TDMA Frame Power") xlabel ("زمان (MS)") ylabel ("قدرت (DB)")

تنظیم رفتارهای رمپ و رمپ را تنظیم کنید

پشت سر هم GSM باید در دوره های نگهبان رمپ و پایین بیاید [2]. عملکرد GSMFrame خصوصیات ظهور و سقوط پشت سر هم به عنوان یک سینوسی را پیاده سازی می کند. در تعداد مدت زمان نماد مشخص شده توسط مقدار خاصیت Risetime ، از صفر به دامنه کامل می رود. وضوح RISETIME 1/ N SPS است ، جایی که N SPS نشان دهنده مقدار خاصیت SampleSymbol از شی GSMDownlinkConfig است.

ویژگی های سطح شیب دار پشت سر هم را تنظیم کنید. از آنجا که SamplePerframe 16 است ، می توانید RISETIME را با وضوح مدت زمان نماد 0. 0625 مشخص کنید. RISETIME را به مدت زمان 3. 125 نماد تنظیم کنید.

cfg = gsmdownlinkconfig ؛cfg. risetime = 3. 125 ؛

تجسم کنید و بررسی کنید که آیا ویژگی های زمان ظهور در مشخصات GSM با استفاده از عملکرد GSMCheckTimeMASK قرار دارد یا خیر.

GSMCheckTimeMask (CFG)

شروع زمان ظهور را با تنظیم RisedElay ب ه-1. 5 شروع به زمان ظهور به سمت چپ کنید. هنگامی که Risedelay 0 است ، پشت سر هم در شروع قسمت مفید پشت سر هم به دامنه کامل می رسد.

cfg. risedelay = -1. 5 ؛GSMCheckTimeMask (CFG)

در تعداد مدت زمان نماد مشخص شده توسط خاصیت زمان پاییز ، از دامنه کامل به صفر می رسد. وضوح Falltime 1/ N SPS است ، جایی که N SPS نشان دهنده مقدار خاصیت SampleSmbol از شی GSMDownlinkConfig است. Falltime را روی مدت زمان 2. 75 نماد تنظیم کنید.

با تنظیم Falldelay به 0. 25 ، شروع زمان پاییز را به سمت راست با 0. 25 نماد حرکت دهید. هنگامی که تأخیر پاییز 0 است ، پشت سر هم در انتهای قسمت مفید پشت سر هم از دامنه کامل شروع می شود.

cfg = gsmdownlinkconfig ؛cfg. falltime = 2. 75 ؛cfg. falldelay = 0. 25 ؛GSMCheckTimeMask (CFG)

منابع

[1] 3GPP TS 45. 001."لایه فیزیکی GSM/Edge در مسیر رادیو. توضیحات عمومی."پروژه مشارکت نسل سوم ؛مشخصات فنی شبکه دسترسی رادیویی گروه.

[2] 3GPP TS 45. 002 ، "GSM/Edge Multiplexing و دسترسی چندگانه در مسیر رادیو."پروژه مشارکت نسل سوم ؛مشخصات فنی شبکه دسترسی رادیویی گروه

[3] 3GPP TS 45. 004 ، "مدولاسیون GSM/Edge". توضیحات عمومی. "پروژه مشارکت نسل سوم ؛ شبکه دسترسی رادیویی گروه مشخصات فنی

توابع یاور

شرح طبیعی

این تابع یک جدول برای نشان دادن اطلاعات در مورد زمینه های پشت سر هم معمولی را قالب بندی می کند.

تابعd = normalburstdescription () bitnumber = ["0 - 2";"3 - 60";"61 - 86";. "87 - 144";"145 - 147";"148 - 156"] ؛lengthOffield = ؛ContentsOffield = [. "بیت های دم";. "بیت های رمزگذاری شده";. "بیت های دنباله آموزش";. "بیت های رمزگذاری شده";. "بیت های دم";. "دوره گارد (بیت)".] ؛D = جدول (BitNumber ، Longoffield ، ContentsOffield) ؛پایان

بسامد اصلاحات

این عملکرد یک جدول برای نشان دادن اطلاعات در مورد زمینه های پشت سر هم تصحیح فرکانس.

تابعD = فرکانس correctionburstdescription () BitNumber = ["0 - 2";"3 - 144";"145 - 147";"148 - 156"] ؛lengthOffield = ؛ContentsOffield = [. "بیت های دم";. "بیت های ثابت";. "بیت های دم";. "دوره گارد (بیت)".] ؛D = جدول (BitNumber ، Longoffield ، ContentsOffield) ؛پایان

شرح هماهنگ سازی

این عملکرد یک جدول برای نشان دادن اطلاعات در مورد زمینه های پشت سر هم همگام سازی.

تابعD = SynchranizationBurstDescription () BitNumber = ["0 - 2";"3 - 41";"42 - 105";. "106 - 144";"145 - 147";"148 - 156"] ؛lengthOffield = ؛ContentsOffield = [. "بیت های دم";. "بیت های رمزگذاری شده";. "بیت های توالی آموزش گسترده";. "بیت های رمزگذاری شده";. "بیت های دم";. "دوره گارد (بیت)".] ؛D = جدول (BitNumber ، Longoffield ، ContentsOffield) ؛پایان

شرح ساختگی

این تابع یک جدول برای نشان دادن اطلاعات در مورد زمینه های پشت سر هم ساختگی تشکیل می دهد.

تابعd = dummyburstdescription () bitnumber = ["0 - 2";"3 - 144";"145 - 147";"148 - 156"] ؛lengthOffield = ؛ContentsOffield = [. "بیت های دم";. "بیت های مختلط";. "بیت های دم";. "دوره گارد (بیت)".] ؛D = جدول (BitNumber ، Longoffield ، ContentsOffield) ؛پایان

نسخه AccessBurstDescription

این عملکرد یک جدول برای نشان دادن اطلاعات در مورد زمینه های پشت سر هم دسترسی دارد.

تابعD = AccessBurstDescription () BitNumber = ["0 - 7";"8 - 48";"49 - 84";. "85 - 87";"88 - 156"] ؛lengthOffield = ؛ContentsOffield = [. "بیت دم طولانی";. "همگام سازی. بیت های دنباله";. "بیت های رمزگذاری شده";. "بیت های دم";. "دوره گارد (بیت)".] ؛D = جدول (BitNumber ، Longoffield ، ContentsOffield) ؛پایان

نمونه باز

شما یک نسخه اصلاح شده از این مثال دارید. آیا می خواهید این مثال را با ویرایش های خود باز کنید؟