5G理論峰值速率的粗略計(jì)算方法介紹

5G峰值速率

5G性能指標(biāo)，大家耳熟能詳。

其中，各家比拼的性能關(guān)鍵便是5G峰值速率。

根據(jù)ITU-R M.[IMT-2020.TECH PERF REQ]的介紹，峰值數(shù)據(jù)速率是在理想條件下可達(dá)到的最大數(shù)據(jù)速率，可以理解為系統(tǒng)最大承載能力的體現(xiàn)。

針對eMBB場景，峰值速率的最低要求如下：

? 下行鏈路峰值速率為20 Gbps；

? 上行鏈路峰值速率為10 Gbps。

?

5G理論峰值速率的粗略計(jì)算

關(guān)于5G理論峰值速率的粗略計(jì)算有很多思路，各有千秋，本文以某些配置下的case為例，拋磚引玉，幫助大家理解5G理論峰值速率及其相應(yīng)的計(jì)算。

在計(jì)算理論峰值速率之前，需要確定以下參數(shù)的數(shù)值。

（1）資源塊PRB數(shù)目

以目前5G sub-6GHz頻段為例，最多傳輸?shù)腜RB數(shù)目如下表Table 5.3.2-1所示，摘選自3GPP?TS 38.101-1協(xié)議。

其中，系統(tǒng)帶寬100M，子載波間隔30KHz的5G系統(tǒng)，最多傳輸?shù)腜RB數(shù)目為273。

（2）符號Symbol數(shù)目

以30KHz的子載波間隔為例，下表Table 4.2-1摘選自3GPP TS 38.211協(xié)議。

查表可知，循環(huán)前綴的類型是Nomal CP，查找Nomal CP對應(yīng)的表格Table 4.3.2-1

查表可知，每個(gè)slot的OFDM符號是14，以30KHz的子載波為例，則每個(gè)slot占用的時(shí)間是0.5ms。

考慮到部分資源需要用于發(fā)送參考信號，此處扣除開銷部分做近似處理，認(rèn)為3個(gè)符號用于參考信號的發(fā)送，剩下11個(gè)符號用于數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)然，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的開銷計(jì)算更為復(fù)雜，此處不做過多介紹。

當(dāng)然，峰值速率與幀結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。

幀結(jié)構(gòu)

常見的幀結(jié)構(gòu)配置：

Type 1：2.5ms雙周期

Type 2：5ms單周期

5G上行理論峰值速率的粗略計(jì)算

?上行基本配置，2流，64QAM（一個(gè)符號6bit）

Type 1：2.5ms雙周期

由2.5ms雙周期幀結(jié)構(gòu)可知，在特殊子幀時(shí)隙配比為10:2:2的情況下，5ms內(nèi)有（3+2*2/14）個(gè)上行slot，則每毫秒的上行slot數(shù)目約為0.657個(gè)/ms。

上行理論峰值速率的粗略計(jì)算：

273RB*12子載波*11符號（扣除開銷）*0.657/ms*6bit(64QAM)*2流= 284Mbps

Type 2：5ms單周期

由5ms單周期幀結(jié)構(gòu)可知，在特殊子幀時(shí)隙配比為6:4:4的情況下，5ms內(nèi)有（2+4/14）個(gè)上行slot，則每毫秒的上行slot數(shù)目約為0.457/ms。

上行理論峰值速率的粗略計(jì)算：

273RB*12子載波*11符號（扣除開銷）*0.457/ms*6bit(64QAM)*2流=198Mbps

5G下行理論峰值速率的粗略計(jì)算

?下行基本配置，4流，256QAM（一個(gè)符號8bit）

Type 1：2.5ms雙周期

由2.5ms雙周期幀結(jié)構(gòu)可知，在特殊子幀時(shí)隙配比為10:2:2的情況下，5ms內(nèi)有（5+2*10/14）個(gè)下行slot，則每毫秒的下行slot數(shù)目約為1.28個(gè)/ms。

下行理論峰值速率的粗略計(jì)算：

273RB*12子載波*11符號（扣除開銷）*1.28/ms*8bit(256QAM)*4流=1.48Gbps

Type 2：5ms單周期

由5ms單周期幀結(jié)構(gòu)可知，在特殊子幀時(shí)隙配比為6:4:4的情況下，5ms內(nèi)有（7+6/14）個(gè)下行slot，則每毫秒的下行slot數(shù)目約為1.48個(gè)/ms。

下行理論峰值速率的粗略計(jì)算：

273RB*12子載波*11符號（扣除開銷）*1.48/ms*8bit(256QAM)*4流=1.7Gbps

寫在最后

目前5G試驗(yàn)網(wǎng)測試如火如荼，大家可以對照實(shí)際測出的數(shù)據(jù)，看看離理論峰值的距離還有多遠(yuǎn)。當(dāng)然，峰值只是理想環(huán)境下的最大能力，實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)然得打個(gè)折扣，具體幾折，看各家本事。