BLER estimation of NB-IoT narrowband physical downlink shared channel

UDC 621.391.8
Publication date: 27.12.2021
International Journal of Professional Science №12-2021

BLER estimation of NB-IoT narrowband physical downlink shared channel

Оценка показателя блочной ошибки нисходящего физического канала передачи данных технологии NB-IoT

Andreev Roman Aleksandrovich
Prasolov Aleksandr Aleksandrovich
Fedorov Andrey Sergeevich

1. Head of Research and Education Center «Wireless Infotelecommunication Networks», SPbSUT
2. Associate Professor of Department of Radio Communication and Broadcasting, Candidate of Engineering Science, SPbSUT
3. Engineer of Research and Education Center «Wireless Infotelecommunication Networks», SPbSUT


Андреев Роман Александрович
Прасолов Александр Александорович
Федоров Андрей Сергеевич

1. Начальник научно-образовательного центра «Беспроводные инфотелекоммуникационные сети», СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
2. Доцент кафедры радиосвязи и вещания, к.т.н., СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
3. Инженер научно-образовательного центра «Беспроводные инфотелекоммуникационные сети», СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Аннотация: По различным прогнозам, к 2025 году число устройств, так или иначе подключенных к сетям Интернета Вещей, составит от 25 до 50 миллиардов. Учитывая многозадачность систем Интернета Вещей, требуется использование большого числа технологий для их реализации, в том числе технологий радиосвязи, чем объясняется необходимость проведения исследований в области их помехоустойчивости и помехозащищенности. Одной из таких технологий является NB-IoT, рекомендуемая операторам сотовой связи для разворачивания сетей Интернета Вещей ввиду ряда ее особенностей и существующих положений в нормативно-правовой базе. В данной работе в программном обеспечении MATLAB было проведено моделирование работы узкополосного физического каналов нисходящей линий при различных параметрах передачи и режимах работы, расчет показателя блочной ошибки в зависимости от отношения сигнал/шум, а также представлено сравнение полученных результатов и их оценка.

Abstract: According to various forecasts, by 2025 the number of devices connected to IoT networks in one way or another will be from 25 to 50 billion. Given the multitasking of IoT systems, a large number of technologies are required to implement them, including radio technologies, which explains the need for research in the field of noise immunity and noise immunity. NB-IoT is recommended to cellular operators to deploy IoT networks because of a number of features and regulations in the regulatory framework. In this work, the MATLAB software simulated the operation of the downlink narrowband physical channels under various transmission parameters and operation modes, calculated the BLER depending on the signal-to-noise ratio, and presented a comparison of the obtained results and their estimation.
Ключевые слова: NB-IoT, BLER, отношение сигнал/шум, NPDSCH.

Keywords: NB-IoT, BLER, SNR, NPDSCH


Данная статья посвящена моделированию работы узкополосного нисходящего физического канала передачи данных (narrowband physical downlink shared channel, NPDSCH) технологии NB-IoT. Прежде, чем перейти непосредственно к описанию и результатам моделирования, имеет смысл привести основные сведения о физическом уровне нисходящего канала рассматриваемой технологии.

В технологии NB-IoT для всех нисходящих каналов применяется модуляция OFDM, разнос поднесущих в 15 кГц и нормальный циклический префикс. Слот, длительностью в 0.5 миллисекунд, состоит из 7 OFDM-символов и 12 поднесущих, таким образом образуя канал с эффективной шириной в 180 кГц [1]. Структура слота представлена на рисунке 1 [2].

Подробнее…

References

1. J. Schlienz, D. Raddino. Narrowband Internet of Things Whitepaper // Rohde & Schwarz.
2. 3GPP TS 36.211. Physical channels and modulation.
3. MATLAB. NB-IoT NPDSCH Block Error Rate Simulation. URL: https://www.mathworks.com/help/lte/ug/nb-iot-npdsch-block-error-rate-simulation.html.
4. 3GPP TS 34.122. Radio transmission and reception.
5. 3GPP TS 36.213 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 13).
6. Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Terminal conformance specification; Radio transmission and reception (TDD) (3GPP TS 34.122 version 10.0.0 Release 10).