Расчет пиковой скорости загрузки 5G

1. Основные понятия

Основанная на оригинальной технологии LTE (Long Term Evolution), система 5G NR использует некоторые новые технологии и архитектуры.5G NR не только наследует OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов) и FC-FDMA от LTE, но и наследует многоантенную технологию LTE.Поток MIMO больше, чем LTE.При модуляции MIMO поддерживает адаптивный выбор QPSK (множественный доступ с ортогональным частотным разделением), 16QAM (16 многоуровневая квадратурная амплитудная модуляция), 64QAM (64 многоуровневая квадратурная амплитудная модуляция) и 256 QAM (256 многоуровневая квадратурная амплитудная модуляция). модуляция).

Система NR, как и LTE, может гибко распределять время и частоту в полосе пропускания посредством мультиплексирования с частотным разделением и мультиплексирования с временным разделением.Но в отличие от LTE, NR поддерживает переменную ширину поднесущей, например 15/30/60/120/240 кГц.Максимальная поддерживаемая пропускная способность несущей выше, чем у LTE, как показано на рисунке ниже:

Теоретический расчет пикового значения NR связан с полосой пропускания, режимом модуляции, режимом MIMO и конкретными параметрами.

Ниже приведена карта частотно-временных ресурсов.

Приведенный выше график представляет собой карту частотно-временных ресурсов, которая появляется во многих данных LTE.И давайте вкратце поговорим о расчете пиковой скорости 5G с его помощью.

2. расчет пиковой скорости нисходящего канала NR

Доступные ресурсы в частотной области

В 5G NR базовая единица планирования PRB канала данных определяется как 12 поднесущих (в отличие от LTE).Согласно протоколу 3GPP, полоса пропускания 100 МГц (поднесущая 30 кГц) имеет 273 доступных PRB, что означает, что NR имеет 273*12=3276 поднесущих в частотной области.

Доступные ресурсы во временной области

Длина временного интервала такая же, как у LTE, по-прежнему 0,5 мс, но в каждом временном интервале есть 14 символов OFDMA, учитывая, что для отправки сигнала или некоторых вещей необходимо использовать какой-то ресурс, есть около 11 символов, которые может использоваться для передачи, это означает, что для передачи данных используются около 11 из 14 поднесущих одной и той же частоты, передаваемых в течение 0,5 мс.

В настоящее время полоса пропускания 100 МГц (поднесущая 30 кГц) при передаче 0,5 мс составляет 3726*11=36036.

Структура кадра (двойной цикл 2,5 мс ниже)

Когда структура кадра сконфигурирована с двойным циклом 2,5 мс, специальное соотношение временных интервалов подкадра составляет 10:2:2, и в пределах 5 мс имеется (5+2*10/14) слотов нисходящей линии связи, поэтому количество слотов нисходящей линии связи в миллисекунду составляет около 1,2857.1 с = 1000 мс, поэтому 1285,7 временных интервала нисходящей линии связи могут быть запланированы в пределах 1 с.в настоящее время количество поднесущих, используемых для планирования нисходящей линии связи, составляет 36036*1285,7.

Однопользовательский MIMO 2T4R и 4T8R

Благодаря многоантенной технологии пользователи сигнала могут одновременно поддерживать многопотоковую передачу данных.Максимальное количество потоков данных нисходящей и восходящей линии связи для одного пользователя зависит от относительно небольшого количества уровней приема базовой станции и уровней приема UE, что ограничено определением протокола.

В 64T64R базовой станции UE 2T4R может поддерживать до 4 потоковых передач данных одновременно.

Текущая версия протокола R15 поддерживает максимум 8 уровней;то есть максимальное количество уровней SU-MIMO, поддерживаемых на стороне сети, равно 8 уровням.

Модуляция высокого порядка 256 QAM

Одна поднесущая может нести 8 бит.

Подводя итог, грубый расчет пиковой скорости теории нисходящего канала:

Один пользователь: MIMO2T4R

273*12*11*1,2857*1000*4*8=1,482607526,4 бит≈1,48 Гбит/с

Один пользователь: MIMO4T8R

273*12*11*1,2857*1000*8*8≈2,97 Гбит/с