MATLAB implementation of an emulator of the downlink
physical layer of the LTE system
A Degree Thesis
Submitted to the Faculty of the
Escola Tècnica d'Enginyeria de Telecomunicació de
Barcelona
Universitat Politècnica de Catalunya
by
Christian Guitart Canal
In partial fulfilment
of the requirements for the degree in
Telecommunications Systems Engineering
2
Advisor: Ferran Casadevall Palacio
Barcelona, May 2016
3
Abstract
LTE (Long Term Evolution) and LTE-A (Long Term Evolution Advance) are two mobile
communication standards nowadays are intensively being deployed around the World.
Their benefits are meaningful both for users and network exploiters; users take profit of a
better bit data rate and network exploiters reduce costs related to network infrastructures.
In this project two main tasks have been performed. Firstly, an analysis of the LTE
physical layer in downlink domain, secondly, a GUI (Graphical User Interface) has been
developed as an academic tool with the purpose to study the LTE system. Both tasks
have been carried out by the use of MATLAB software, which provides some features
that allows performing these tasks.
The scope of this project is mainly academic. In one hand, a better comprehension for
mobile communications networks has been acquired by the author. On other hand, a tool
for other people is provided. They don’t have to be aware how the code works: only they
need to select the desired parameters and then the system simulation is performed.
4
Resum
LTE i LTE-A són dos estàndards de comunicacions mòbils que s’estan desplegant de
forma intensiva en tot el Mon. Els seus beneficis son rellevants tant per als usuaris com
per als explotadors de les xarxes; els usuaris treuen profit d’una taxa de transmissió de
dades més altes I els explotadors de xarxes redueixen costos relacionats amb les
infraestructures de xarxes.
En aquest projecte s’han dut a terme dos tasques principals. Primerament, un anàlisis de
la capa física de LTE en enllaç descendent. També s’ha creat una GUI com a eina
acadèmica amb el propòsit d’estudiar com funciona el Sistema LTE. Ambdós tasques
s’han fet mitjançant l’ús del software MATLAB, el qual proporciona moltes facilitats que
permeten realitzar aquestes tasques.
El propòsit del projecte és bàsicament acadèmic. Per una banda, l’autor ha adquirit una
millor comprensió de les xarxes de comunicacions mòbils. Per una alter banda es
proporciona una eina perquè la facin servir altres persones sense que hagin de conèixer
com funciona el codi, sinó que simplement han de seleccionar els paràmetres del
Sistema LTE i amb això ja es duu a terme la simulació del sistema.
5
Resumen
LTE y LTE-A son dos estándares de comunicaciones móviles que se están desplegando
intensivamente en todo el Mundo. Sus beneficios son significativos tanto para los
usuarios como para los operadores de redes; los usuarios sacan provecho de una mayor
tasa de transferencia de datos y los operadores de red reducen costes relacionados con
las infraestructuras de redes.
En este proyecto se han llevado a cabo dos tareas principales. Primeramente, se realizó
un análisis de enlace descendente de la capa física del Sistema LTE. Posteriormente se
ha creado una GUI como herramienta académica con el propósito de facilitar el estudio
del sistema LTE. Ambas tareas se han llevado a cabo con el uso del software MATLAB,
que proporciona muchas facilidades para realizarlas.
El propósito de este proyecto es académico. Por un lado al autor ha adquirido una mejor
comprensión de las redes de comunicaciones móviles. Por otro lado, se ha desarrollado
una herramienta para que puedan usarla otras personas, sin que sea preciso que
conozcan cómo funciona el código: simplemente necesitan seleccionar los parámetros
deseados del sistema y luego realizar la simulación del sistema.
