LTE:下行峰值速率计算

LTE:下行峰值速率计算LTE 的下行峰值速率 peakdatarate 可定义为满足以下条件时的最大 throughput nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp 整个带宽均分配给一个 UE nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp 使用最高阶的 MCS nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp nbsp 使用可支持的最大天线数在实际中 需要考虑典型的无线信道开销 如控制信道 参考信号 保护间隔等 对于 FDD 而言 峰值速率的计算方法如下 1slo

LTE的下行峰值速率(peak data rate)可定义为满足以下条件时的最大throughput

·         整个带宽均分配给一个UE

·         使用最高阶的MCS

·         使用可支持的最大天线数

在实际中,需要考虑典型的无线信道开销,如控制信道、参考信号、保护间隔等。

对于FDD而言,峰值速率的计算方法如下:

1 slot = 0.5ms(一个系统帧system frame10ms,每个子帧subframe1ms,每个子帧包含2slot);

1 slot = 7 modulation symbols(使用正常长度的循环前缀CP;

1 modulation symbol = 6 bits(使用64QAM调制)

单个子载波下的峰值速率 = 每个slotsymbol * 每个symbolbit / 每个slot所占的时间= 7 * 6 / 0.5ms = 84kbps。(1s = 1000ms

对于20M带宽而言,100RB用于数据传输,每个RB包含12个子载波,共有1200个子载波,则单天线下峰值速率为1200 * 84kbps = 100.8Mbps

如果是4*4 MIMO,则峰值速率为单天线时的4倍,即403.2Mbps。如果使用3/4的信道编码,则速率降低为302.4Mbps

1UE看到的实际速率取决于即时的信道条件以及共享无线资源的用户数。例如:如果由于信道质量较差,调制从64QAM降低到QPSK,则速率从302.4Mbps降到100.8Mbps。如果把码率从3/4降到1/3,则速率进一步降低到44.8 Mbps

    峰值速率是基于理想条件下的理论值,实际速率是考虑当时的信道质量、用户数等外界影响条件下的实际传输速率值。

2)前面介绍的并未把PDCCH、参考信号、PBCHPSS/SSS以及编码的开销考虑进去。假设这些开销总共为25%,非空分复用情况下,真正可用于传输用户数据的最大速率为100.8Mbps * 75% = 75.6Mbps

3)也可以先计算RE总数,再乘以每个symbolbit数:6,得到峰值速率。



对于TDD而言,由于一个10ms的系统帧内既存在下行子帧,又存在上行子帧,以及特殊帧的存在,因此同等条件下,其峰值速率小于FDD的峰值速率。(根据下行子帧在一个系统帧中所占的比例,乘以相应的系数)



注释1:3GPP LTE中,TTI、subframe、slot的具体物理含义是什么,每个的物理含义是什么?

TTI、subframe和slot在LTE中虽然都是时间单位,但物理意义确实不一样的。
   (1) TTI是一次传输的时间长度或传输间隔时间。

(2)slot是调度的粒度,即一次传输时间TTI=k*slot,k为整数,在LTE中k总是等于2,即每次传输都是调度两个slot。

(3)subframe则是一个时间刻度单位,类似于小时,分钟这样的概念,用户对时间进行划分,与TTI和slot怎么设定没有关系。LTE中TTI设置为1ms,与一个subframe长度相等,TTI=subframe=k * slot 。

在LTE系统中,相比之2、3g,子帧和时隙已经基本退化为调度或者时间单位,因为物理层的均衡处理已经转成以符号为单位,而之前是以时隙为单位。

注释2:TD-LTE帧结构,时域上,每个1ms子帧,分为若干个符号(Symbols),符号之间有保护间隔CP,每个子帧中符号个数根据符号之间的保护间隔CP决定:常规CP时1ms有14个符号,扩展CP时1ms有12个符号。

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