LTE System Toolbox 提供用于設計、仿真和驗證 LTE 和 LTE-Advanced 通信系統(tǒng)且符合標準的函數(shù)和應用程序。該系統(tǒng)工具箱加速了 LTE 算法和物理層 (PHY) 部署，支持黃金參考驗證和一致性測試，并能夠生成測試波形。借助該系統(tǒng)工具箱，您可以配置、仿真、測量和分析端到端通信鏈路，還可以創(chuàng)建并重復使用符合性測試平臺來驗證設計、原型和實現(xiàn)是否符合 LTE 標準。

主要特性

符合標準的 LTE 和 LTE-Advanced 模型

鏈路級傳輸和接收處理函數(shù)，支持 1 到 10 的下行傳輸模式和參考設計，包括協(xié)同多點 (CoMP)

LTE、LTE-A 的測試模型 (E-TM) 和參考測量信道 (RMC) 以及 UMTS 波形生成

一致性和 BER 測試的交互式工具

使用無線電設備和儀器傳輸和接收波形以進行無線測試

從捕獲的信號進行系統(tǒng)和控制參數(shù)恢復，包括小區(qū)標識、MIB 和 SIB1

信道估計、同步、MIMO 接收機函數(shù)和傳播信道模型

主要功能

1. 設計驗證

LTE System Toolbox 通過提供黃金參考實現(xiàn)加速了 LTE 設計的測試過程。該系統(tǒng)工具箱具有一整套的發(fā)射機、接收機和信道模型組件，提供驗證每個發(fā)射機和接收機組件所需的測試矢量和指標。該套組件包括：

信道編碼以及采樣率匹配、加擾和調(diào)制

MIMO 操作，包括層映射和預編碼

資源單元映射以及 OFDM 和 SC-FDM 信號生成

幀同步、頻率偏移和頻率校正

下行和上行信道估計以及理想信道估計

均衡算法，包括迫零和 MMSE

解調(diào)、解擾和信道解碼

混合自動重傳請求 (HARQ)

該系統(tǒng)工具箱提供全面的時頻資源網(wǎng)格規(guī)范。網(wǎng)格代表每條天線上的 OFDM 傳輸開始之前 LTE 標準組織數(shù)據(jù)和多路傳輸各種信道和信號所使用的框架。通過利用生成和填充各種網(wǎng)格單元的功能，您可以驗證設計的正確性，捕捉您的實現(xiàn)中的放置和映射錯誤。

下行物理信號、它們關聯(lián)的函數(shù)及其在資源網(wǎng)格上的位置。LTE System Toolbox 使您可以在網(wǎng)格中放置數(shù)據(jù)以正確實現(xiàn) LTE 收發(fā)器。

2. 端到端仿真

LTE System Toolbox 支持對 LTE 標準的物理層進行建模和仿真。借助鏈路級仿真，您可以獲得預期的性能度量（包括吞吐量和誤塊率），并根據(jù)仿真度量評估真實的實現(xiàn)情況。此外，該系統(tǒng)工具箱還利用鏈路級仿真實現(xiàn)更好的系統(tǒng)規(guī)劃，鏈路級仿真可提供設計給定幾何形狀和傳播特征的蜂窩基站所需的一些參數(shù)。

發(fā)射機、接收機和信道建模操作的一組支持的函數(shù)包括：

??頻分雙工(FDD) 和時分雙工 (TDD) 幀結(jié)構(gòu)和載波頻率

所有傳輸帶寬，包括 1.4 到 20 MHz 的 LTE 和載波聚合最高為 100 MHz 的 LTE-A

LTE 物理信號，包括下行和上行參考信號以及同步信號

LTE 物理信道，包括控制信道和共享信道

完整的下行處理鏈，包括下行共享和控制信道處理、所有 MIMO 多天線方案以及 OFDM 信號生成

完整的上行處理鏈，包括上行共享和控制信道處理、上行 SU-MIMO 和 MU-MIMO 多天線方案以及 SC-FDMA 信號生成

鏈路適配功能，包括支持自適應調(diào)制和編碼方案 (MCS) 選擇以及估算信道質(zhì)量指示 (CQI)、秩指示 (RI) 和預編碼矩陣指示 (PMI) 信息

LTE-Advanced 功能和示例，包括協(xié)同多點 (CoMP) 傳輸以及接收和載波聚合

LTE 定義的傳播信道模型，包括擴展步行者 A 信道模型 (EPA)、擴展車輛 A 信道模型 (EVA)、擴展典型城市信道模型 (ETU)、移動傳播信道模型以及高速鐵路 MIMO 信道模型

LTE System Toolbox 允許您設置測試，依據(jù) LTE 標準文件 TS 36.101 中指定一致性測試條件測量物理下行共享信道 (PDSCH) 的吞吐性能。使用該系統(tǒng)工具箱的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以簡明地表示所有系統(tǒng)參數(shù)。使用該系統(tǒng)工具箱函數(shù)，您可以表示發(fā)射機、信道模型和接收操作的所有組合。通過使用這些工具進行一致性和誤塊率 (BLER) 測試，您可以獲得鏈路級性能度量并驗證是否符合標準規(guī)格。

致性測試結(jié)果：吞吐量作為 SNR 的一個函數(shù)，屬于下行 TS 36.101 一致性測試的一部分。該系統(tǒng)工具箱包含性能度量和指標，可用于驗證是否符合標準規(guī)格。

3. 信號生成和分析

LTE System Toolbox 提供各種時域信號或波形，可用于測試、測量和驗證各種實現(xiàn)。您可以為所有 LTE 發(fā)射機和參數(shù)組合生成單獨的波形。生成的波形可以使用 MATLAB 進行自定義，比基于硬件的信號發(fā)生器提供的參考測量信道 (RMC) 生成具有更大的靈活性。之后可以使用每個生成的波形來測試和驗證接收機軟件或硬件實現(xiàn)的準確性和性能。

該系統(tǒng)工具箱生成的波形具有以下特性：

物理信道，包括物理廣播信道 (PBCH)、物理控制格式指示信道 (PCFICH)、物理下行控制信道 (PDCCH)、物理下行共享信道 (PDSCH)、物理混合指示信道 (PHICH)、物理隨機接入信道 (PRACH)、物理上行共享信道 (PUSCH) 和物理上行控制信道 (PUCCH)物理信道，包括物理廣播信道 (PBCH)、物理控制格式指示信道 (PCFICH)、物理下行控制信道 (PDCCH)、物理下行共享信道 (PDSCH)、物理混合指示信道 (PHICH)、物理隨機接入信道 (PRACH)、物理上行共享信道 (PUSCH) 和物理上行控制信道 (PUCCH)

物理信號，包括主同步信號 (PSS)、輔同步信號 (SSS)、小區(qū)特定參考信號 (RS)、解調(diào)參考信號 (DMRS)、信道狀態(tài)信息參考信號 (CSI-RS) 和探測參考信號 (SRS)

增強物理下行控制信道 (EPDCCH) 及其調(diào)制參考信號 (DM-RS) 生成功能在 3GPP Release 11 版本中受支持。

信號質(zhì)量測量，包括 EVM、ACLR 和帶內(nèi)發(fā)射

下行參考測量信道 (RMC)

下行 E-UTRA 測試模型 (E-TM)

上行參考測量信道 (FRC/RMC)

您可以按照 LTE 標準文件 TS 36.141 中所述規(guī)范生成下行測試模型波形。該系統(tǒng)工具箱提供生成這些波形的靈活性，包括用于編程的函數(shù)，以及帶有用戶界面用于交互的波形生成工具。

用于根據(jù) TS 36.141 中的規(guī)范生成波形的 LTE 測試模型生成器。可以使用 LTE System Toolbox 提供的工具自定義波形內(nèi)容。

除了提供用于生成 LTE 波形的工具之外，LTE System Toolbox 還可以生成 3GPP 通用移動通信系統(tǒng) (UMTS) 下行和上行波形以及參考信道，以對符合標準的 W-CDMA、HDSPA、HSUPA 和 HSPA+ 信號進行建模。

您可以生成基帶 LTE 波形，向射頻儀器和支持的 SDR 設備傳輸和從其接收實時無線電信號，以及用實時 LTE 信號驗證 LTE 系統(tǒng)設計。

4. 信號信息恢復

LTE System Toolbox 提供信號信息恢復功能，包括身份識別和源定位。這些測量功能對于獲取解碼信號所需的信息或確定移動設備的位置和身份十分有用。例如，在緊急情況下，第一響應人可以使用這些測量功能快速找到陷入危險的移動設備。

該系統(tǒng)工具箱中的信號信息恢復測量功能包括：

信號恢復程序

小區(qū)身份搜索

主信息塊 (MIB) 解碼

系統(tǒng)信息塊類型 1 (SIB1) 恢復

到達時間差 (TDOA) 定位

該系統(tǒng)工具箱提供全套用于對移動設備 (UE) 如何與網(wǎng)絡通信進行建模的接收機函數(shù)。這些函數(shù)可以執(zhí)行 UE 小區(qū)搜索程序，獲取小區(qū)身份以及提取主信息塊 (MIB) 和系統(tǒng)信息塊 (SIB) 等系統(tǒng)信息。該流程涉及獲取時隙和幀同步、解調(diào)以及大多數(shù)下行信道的解碼。

無線電網(wǎng)絡臨時身份 (RNTI) 搜索和系統(tǒng)信息塊 (SIB) 恢復。LTE System Toolbox 提供支持您執(zhí)行 UE 小區(qū)搜索程序、獲取小區(qū)身份以及提取系統(tǒng)信息的函數(shù)。

5. 一致性測試

LTE System Toolbox 功能準確、全面，且符合 LTE 標準規(guī)范。該系統(tǒng)工具箱的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能符合 3GPP LTE 標準第 8 版、第 9 版、第 10 版和第 11 版。該系統(tǒng)工具箱提供一整套用于下行（基站到移動設備）和上行（移動設備到基站）傳輸?shù)陌l(fā)射機、信道模型和接收機操作。

自 2009 年以來，LTE System Toolbox 一直為業(yè)界采用。該系統(tǒng)工具箱物理層模型的準確性已通過使用商業(yè)信號發(fā)生器和分析儀儀器成功交換數(shù)字基帶信號進行了驗證。