winner2.wim

WINNER II チャネル モデルを使用したチャネル係数の生成

構文

chanCoef = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout)

[chanCoef,pathDelays] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout)

[chanCoef,pathDelays,finalCond] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout)

[chanCoef,pathDelays,finalCond] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout,initCond)

説明

必要なダウンロード: winner2.wim を使用するには、最初に WINNER II Channel Model for Communications Toolbox アドオンをダウンロードします。

chanCoef = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout) は、WINNER II ネットワーク レイアウトで定義されたすべてのリンクの WINNER II モデル パラメーターに基づいてチャネル係数を返します。

[chanCoef,pathDelays] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout) は、すべてのリンクのパス遅延も返します。

[chanCoef,pathDelays,finalCond] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout) は、チャネル係数を生成した後のシステムの最終条件も返します。

[chanCoef,pathDelays,finalCond] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout,initCond) は、ランダムな初期化ではなく、初期システム条件を使用してチャネル係数を生成します。initCond は finalCond と同じ形式で、通常はこの関数を以前に呼び出したときの finalCond 出力となります。連続時間サンプルのチャネル係数を繰り返し生成するには、この構文を使用します。

例

WINNER II チャネル係数の連続生成

2 リンク システム レイアウトで各リンクのチャネル係数を連続して生成します。

モデル パラメーターを構成します。

cfgWim = winner2.wimparset;
cfgWim.SampleDensity = 20;
cfgWim.RandomSeed = 10; % For repeatability

レイアウト パラメーターを構成します。

BSAA  = winner2.AntennaArray('UCA',8,0.02);  % UCA-8 array for BS
MSAA1 = winner2.AntennaArray('ULA',2,0.01);  % ULA-2 array for MS1
MSAA2 = winner2.AntennaArray('ULA',4,0.005); % ULA-4 array for MS2
MSIdx = [2,3];
BSIdx = {1};
NL = 2;
rndSeed = 5;
cfgLayout = winner2.layoutparset(MSIdx,BSIdx,NL,[BSAA,MSAA1,MSAA2],[],rndSeed);

最初にチャネル係数を生成します。

[H1,~,finalCond] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout);

チャネル係数の 2 番目のセットを生成します。

[H2,~,finalCond] = winner2.wim(cfgWim,cfgLayout,finalCond);

時間領域で H1 と H2 を連結します。

H = cellfun(@(x,y) cat(4,x,y),H1,H2,'UniformOutput',false);

1 番目のリンク、1 番目の Tx、1 番目の Rx、および 1 番目のパスに対して H をプロットします。プロットは関数 winner2.wim からの 2 つの出力にわたるチャネルの継続性を示しています。

figure;
Ts = finalCond.delta_t(1);  % Sample time for the 1st link
plot(Ts*(0:2*cfgWim.NumTimeSamples-1)', ...
    abs(squeeze(H{1}(1,1,1,:))));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Amplitude');
title('First Path Coefficient of 1st Link, 1st Tx, and 1st Rx');

入力引数

cfgWim — 構成レイアウト

構造体

構成モデル。これらのフィールドを含む構造体として指定します。cfgWim は一般的に関数 winner2.wimparset を使用して作成されます。

NumTimeSamples — 時間サンプルの数

100 (既定値) | スカラー

時間サンプルの数。スカラーとして指定します。

FixedPdpUsed — 特定のシナリオに対する事前定義されたパス遅延とパワーの使用

'no' (既定値) | 'yes'

特定のシナリオに対して事前定義されたパス遅延とパワーを使用します。'no' または 'yes' で指定します。

FixedAnglesUsed — 特定のシナリオに対する事前定義されたパスの発射角 (AoD) と到来角 (AoA) の使用

'no' (既定値) | 'yes'

特定のシナリオに対して事前定義されたパスの発射角 (AoD) と到来角 (AoA) を使用します。'yes' または 'no' として指定します。

IntraClusterDsUsed — リンクあたりの最も強力な 2 つのクラスターをそれぞれ 3 つのサブクラスターに分割

'yes' (既定値) | 'no'

リンクあたりの最も強力な 2 つのクラスターを 3 つのサブクラスターにそれぞれ分割します。'yes' または 'no' として指定します。

PolarisedArrays — 偏波共用アレイを使用

'yes' (既定値) | 'no'

偏波共用アレイを使用します。'yes' または 'no' として指定します。

UseManualPropCondition — 手動で定義された伝播条件を使用

'yes' (既定値) | 'no'

手動で定義された伝播条件を使用します。'yes' または 'no' として指定します。winner2.layoutparset で返された PropagConditionVector 構造体フィールドで手動で定義された伝播条件 (LOS/NLOS) の使用を強制するには、'yes' に設定します。事前定義した LOS 確率から伝播条件を引き出すには、'no' に設定します。

CenterFrequency — 搬送波周波数

5.25e9 (既定値) | スカラー

搬送波周波数 (Hz)。スカラーで指定します。

UniformTimeSampling — 等間隔時間サンプリングを強制

'no' (既定値) | 'yes'

すべてのリンクにおいて同じ時点でサンプルが取得されるように強制します。'no' または 'yes' として指定します。

SampleDensity — 半波長あたりの時間サンプルの数

2e6 (既定値) | スカラー

半波長あたりの時間サンプルの数。スカラーとして指定します。

DelaySamplingInterval — サンプリング間隔

5e-9 (既定値) | スカラー

サンプリング間隔。入力信号のサンプル時間を秒単位で示すスカラーとして指定します。DelaySamplingInterval は、パス遅延を丸めるサンプリング グリッドを定義します。0 秒の値は、パス遅延が丸められていないことを示しています。

ShadowingModelUsed — シャドウ フェージングの使用

'no' (既定値) | 'yes'

シャドウ フェージングを使用。'no' または 'yes' として指定します。

PathLossModelUsed — パス損失モデルの使用

'no' (既定値) | 'yes'

パス損失モデルを使用。'no' または 'yes' として指定します。

PathLossModel — パス損失モデル

'pathloss' (既定値) | 文字ベクトル

パス損失モデル。有効な関数名を表す文字ベクトルとして指定します。PathLossModel は PathLossModelUsed が 'yes' に設定されている場合にのみ適用されます。

PathLossOption — 壁の材料

'CR_light' (既定値) | 'CR_heavy' | 'RR_light' | 'RR_heavy'

壁の材料。A1 シナリオの NLOS パス損失の計算の壁の材料を示す、'CR_light'、'CR_heavy'、'RR_light'、または 'RR_heavy' のいずれかで指定します。PathLossOption は PathLossModelUsed が 'yes' に設定されている場合にのみ適用されます。

RandomSeed — 乱数発生器のシード

[] (既定値) | スカラー

乱数発生器のシード。スカラーまたは空のかっことして指定します。空のかっこ [] は、グローバル乱数ストリームが使用されていることを示します。

cfgLayout — 構成レイアウト

構造体

構成レイアウト。シミュレートされたすべての局の位置と方向のパラメーターを表すこれらのフィールドを含む構造体として指定します。cfgLayout は通常、関数 winner2.layoutparset を使用して作成されます。

Stations — アクティブな局

構造体の行ベクトル

アクティブな局。アクティブな局のアンテナ アレイを表す構造体の行ベクトルとして指定します。Stations は winner2.layoutparset の arrays 入力から作成され、追加の Velocity フィールドを追加します。行の順序によって、最初に基地局 (BS) セクター、次に移動局 (MS) が指定されます。BS セクターと MS の位置は、ランダムに割り当てられます。BS セクターには速度はありません。各 MS には、ランダムに割り当てられた方向で約 1.42 m/s の速度があります。

NofSect — セクター数

ベクトル

セクター数。各 BS 内のセクター数を表すベクトルとして指定します。

Pairing — BS と MS のペアリング

行列

BS と MS のペアリング。2 行 N_L 列の行列として指定します。N_L はモデル化するリンクの数を指定します。BS と MS の行の順序については、Stations を参照してください。

ScenarioVector — 空間のシナリオ

1 (既定値) | ベクトル

空間のシナリオ。シナリオ番号の 1 行 N_L 列のベクトルとして指定します。既定は 1 で、これはシナリオ A1 を指定します。

このシナリオ番号は {1=A1, 2=A2, 3=B1, 4=B2, 5=B3, 6=B4, 10=C1, 11=C2, 12=C3, 13=C4, 14=D1, 15=D2a} としてマップします。

詳細については、第 2.3 節の「WINNER II チャネル モデル [1]」を参照してください。

PropagConditionVector — 伝播条件

1 (既定値) | ベクトル

伝播条件。各リンクの伝播条件 (LOS = 1 および NLOS = 0) の 1 行 N_L 列のベクトルとして指定します。

StreetWidth — 道幅

20 (既定値) | ベクトル

道幅。道の平均幅 (メートル) を指定する同一の値の 1 行 N_L 列のベクトルとして指定します。StreetWidth は B1 および B2 シナリオのパス損失モデルに使用されます。シナリオ番号のマッピングについては、ScenarioVector を参照してください。すべての要素は同じ値でなければなりません。StreetWidth は、cfgWim.PathLossModelUsed が 'yes' に設定されている場合にのみ適用されます。

Dist1 — BS から最後の LOS 点までの距離

NaN (既定値) | ベクトル

BS から最後の LOS 点までの距離。1 行 N_L 列のベクトルとして指定します。Dist1 は B1 および B2 シナリオのパス損失モデルに使用されます。NaN の既定値は、距離がパス損失関数でランダムに決定されることを示します。シナリオ番号のマッピングについては、ScenarioVector を参照してください。Dist1 は、cfgWim.PathLossModelUsed が 'yes' に設定されている場合にのみ適用されます。

詳細については、図 4-3 の「WINNER II チャネル モデル [1]」を参照してください。

NumFloors — 階数

1 (既定値) | ベクトル

階数。屋内の BS または MS が配置されている階数を示す 1 行 N_L 列のベクトルとして指定します。既定値は 1 です。NumFloors フィールドは、A2 シナリオと B4 シナリオのパス損失モデルのみに使用されます。シナリオ番号のマッピングについては、ScenarioVector を参照してください。NumFloors は、cfgWim.PathLossModelUsed が 'yes' に設定されている場合にのみ適用されます。

NumPenetratedFloors — 透過する階数

0 (既定値) | ベクトル

透過する階数。BS と MS 間の透過する階数を示す 1 行 N_L 列のベクトルとして指定します。既定値は 0 です。NumPenetratedFloors は、A1 シナリオの NLOS パス損失モデルに使用されます。シナリオ番号のマッピングについては、ScenarioVector を参照してください。NumPenetratedFloors フィールドは、cfgWim.PathLossModelUsed が 'yes' に設定されている場合にのみ適用されます。

詳細については、表 4-4 の「WINNER II チャネル モデル [1]」を参照してください。

initCond — システムの初期条件

構造体 | オプション

システムの初期条件。構造体として指定します。initCond は finalCond と同じ形式で、通常は winner2.wim の以前の呼び出しからの finalCond 出力です。

データ型: struct

出力引数

chanCoef — チャネル係数

複素数値の 4 次元配列を含む cell 配列

チャネル係数。N_L 行 1 列の cell 配列として返されます。N_L はシステム内のリンク数です。chanCoef の i 番目の要素は、N_R(i) x N_T(i) x N_P(i) x N_S の配列です。N_R、N_T、および N_P はリンク固有です。N_S はすべてのリンクに対して同じです。

• N_R(i) は i 番目のリンクの MS での受信アンテナ素子の数です。

• N_T(i) は i 番目のリンクの BS での送信アンテナ素子の数です。

• N_P(i) は i 番目のリンクのパスの数です。

• N_S は cfgWim.NumTimeSamples で指定された時間サンプルの数です。

詳細については、チャネル パワーを参照してください。

データ型: cell

pathDelays — パス遅延

行列

パス遅延。N_L 行 maxN_P 列の行列として返されます。N_L はシステム内のリンク数で、maxN_P はすべてのリンク間の最大パス数です。行列の各行が各リンクに適用されます。リンクのパスの数が maxN_P より少ない場合、pathDelays 内の対応する行が NaN パディングされます。

データ型: double

finalCond — システムの最終条件

構造体

システムの最終条件。構造体として返されます。連続時間サンプルのチャネル係数を生成する際に、finalCond を winner2.wim への次の呼び出しの initCond 入力として使用します。

詳細については、第 5.2 節の「WINNER II チャネル モデル [1]」を参照してください。

データ型: struct

詳細

チャネル パワー

パス損失とシャドウイングがオフの場合、計算された WINNER チャネルのパス ゲインは正規化されます。特に、ShadowingModelUsed および PathLossModelUsed パラメーターが 'no' に設定されている場合、パス ゲインは正規化されます。

参照

[1] Kyosti, Pekka, Juha Meinila, et al. WINNER II Channel Models. D1.1.2 V1.2. IST-4-027756 WINNER II, September 2007.

バージョン履歴

R2017a で導入

参考

オブジェクト

• comm.WINNER2Channel

関数

• winner2.wimparset | winner2.AntennaArray | winner2.layoutparset