Изчисляване на пиковата скорост на изтегляне на 5G

1. Основни понятия

Базирана на оригиналната технология на LTE (Long Term Evolution), системата 5G NR приема някои нови технологии и архитектури.5G NR не само наследява OFDMA (Множествен достъп с ортогонално честотно разделяне) и FC-FDMA на LTE, но наследява технологията с множество антени на LTE.Потокът на MIMO е повече от LTE.При модулация MIMO поддържа адаптивен избор на QPSK (Множествен достъп с ортогонално честотно разделяне), 16QAM (16 многостепенна квадратурна амплитудна модулация), 64QAM (64 многостепенна квадратурна амплитудна модулация) и 256 QAM (256 многостепенна квадратурна амплитудна модулация модулация).

Системата NR, подобно на LTE, може гъвкаво да разпределя време и честота в честотната лента чрез мултиплексиране с честотно разделяне и мултиплексиране с разделяне на времето.Но за разлика от LTE, NR поддържа променлива ширина на подносителя, като 15/30/60/120/240KHz.Максималната поддържана честотна лента е по-висока от LTE, както е показано на фигурата по-долу:

Теоретичното изчисление на пиковата стойност на NR е свързано с честотната лента, режима на модулация, режима MIMO и специфичните параметри.

Следва картата на времево-честотния ресурс

Графиката по-горе е картата на времево-честотния ресурс, която се появява в много LTE данни.И нека поговорим накратко за изчисляването на изчислението на пиковата скорост на 5G с него.

2. изчисляване на NR пикова скорост на връзката надолу

Налични ресурси в честотната област

В 5G NR основната единица за планиране PRB на канала за данни се дефинира като 12 подносещи (различни от LTE).Според протокола 3GPP честотната лента от 100MHz (30KHz подносеща) има 273 налични PRB, което означава, че NR има 273*12=3276 подносещи в честотната област.

Налични ресурси във времевата област

Дължината на времевия слот е същата като LTE, все още 0,5 ms, но във всеки времеви слот има 14 OFDMA символа, като се има предвид, че трябва да се използва някакъв ресурс за изпращане на сигнал или някои неща, има около 11 символа, които може да се използва за предаване, това означава, че около 11 от 14 подносещи на една и съща честота, предавани в рамките на 0,5 ms, се използват за предаване на данни.

Понастоящем 100MHz честотна лента (30KHz подносеща) при 0,5ms предаване е 3726*11=36036

Структура на рамката (2,5 ms двоен цикъл по-долу)

Когато структурата на рамката е конфигурирана с двоен цикъл от 2,5 ms, съотношението на специалния времеви слот за субкадър е 10:2:2 и има (5+2*10/14) слота за връзка надолу в рамките на 5 ms, така че броят на слотовете за връзка надолу за милисекунда е около 1.2857.1s=1000ms, така че 1285.7 времеви интервали за връзка надолу могат да бъдат планирани в рамките на 1s.в този момент броят на подносителите, използвани за планиране на връзката надолу, е 36036*1285,7

MIMO за един потребител 2T4R и 4T8R

Чрез технологията с множество антени потребителите на сигнали могат да поддържат предаване на данни с множество потоци едновременно.Максималният брой потоци от данни за връзка надолу и нагоре за един потребител зависи от сравнително малкия брой слоеве на приемане на базова станция и слоеве на приемане на UE, ограничени от дефиницията на протокола.

В 64T64R на базовата станция, 2T4R UE може да поддържа до 4 предавания на поток от данни едновременно.

Текущата версия на протокола R15 поддържа максимум 8 слоя;т.е. максималният брой SU-MIMO слоеве, поддържани от страната на мрежата, е 8 слоя.

Модулация от висок ред 256 QAM

Една подносител може да носи 8 бита.

За да обобщим, грубо изчисление на пиковата скорост на теорията за връзката надолу:

Един потребител: MIMO2T4R

273*12*11*1.2857*1000*4*8=1.482607526.4bit≈1.48Gb/s

Един потребител: MIMO4T8R

273*12*11*1.2857*1000*8*8≈2.97Gb/s