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FDD上下行速率计算.doc

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FDD上下行速率计算.doc
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LTE-FDD 的上行峰值速率计算思路与下行相似,在能提供的上行可用资源的基础上,扣除控制信道的开销,计算出实际可用资源。还是以信道带宽 10MHz 为例,终端不支持 MIMO、采用 16QAM 调制方式、编码速率为 1.估算下上行峰值速率。上行总的可用资源:12*14*50*10=84000 个 RE。每个 RE 可独立承载调制符号,当采用16QAM 调制时,上行总的 bit 数为:84000*4bits=336000bits,在编码速率为 1 的情况下,上行最大速率为 336000/10ms(帧长)=33.6Mbps 。若以上行控制开销为 23%计算,上行最终速率为 33.6Mbps*23%=25.8Mbps.以上估算过程都是按照理论计算得到的。根据估算思路还是可以写出一个简单公式:上行峰值速率= (RB 数(依信道带宽而定)*12*14*(1-控制信道开销(% ) )*10*调制方式效率*编码速率) /10ms根据公式在信道带宽确定的前提下,控制信道开销是计算上行峰值速率的关键。其实上行控制的开销计算可以说简单,是因为上行信道较少(上行仅需计算DRS、PRACH、PUCCH 、PUSCH/UCI 的开销) ,但又有些难理解。首先,对于 DRS 的开销,可以广义的认为是 1/7,开销大约在 14%左右,若严格根据信道带宽、每个时隙包含的PUCCH 资源块不同,计算结果也略有不同,如 10MHz 信道带宽,每时隙 PUCCH 无线块为4 个(根据规范提供的公式计算得到不同带宽下的值) ,那么 DRS 的开销为 13.14%;5MHz信道带宽、每时隙 PUCCH 无线块为 2 个,则 DRS 的开销也为 13.14%,3MHz 带宽时略少,为 12.38%。而 PUCCH 的开销,如果知道每时隙 PUCCH 无线块, PUCCH 的开销为:每时隙PUCCH 无线块/信道带宽对应的无线块。如 10MHz 信道带宽,每时隙 PUCCH 无线块为 4 个,则 PUCCH 的开销为 8%;5MHz 信道带宽、每时隙 PUCCH 无线块为 2 个,则开销也为 8%;对于 PRACH 信道,规范中规定 PRACH 占用 72 个子载波,也就是占用 6 个无线块资源,若考虑一帧中仅保留一个 PRACH 资源,那么 10MHz 信道带宽条件下,PRACH 信道开销等于6/50*10=1.2%,20MHz 带宽下开销为 0.6%。所以上行 10MHz 带宽的条件下,上行控制信道总的开销大约在 22.3%。下行峰值速率计算首先,以信道带宽 10MHz、正常 CP、发射模式为 2*2 MIMO、PDCCH 配置 3 个符号、调制方式为 64QAM、编码速率为 1 为前提,估算结果如下:10MHz 带宽可获得的 RE 数为:12 子载波(1 个 PRB)*7 个符号(0.5ms)*50 个资源块*2*10(帧长)=84000 个,而每个 RE 可承载一个调制符号,那么采用 64QAM 调制方式,一帧中总共有:84000*6bits/每个调制符号 =504000bits,在编码速率为 1 的情况下,速率为504000/10ms=50.4Mbps,又由于采用 2*2 MIMO(双发双收模式)会使速率翻倍,因此在以上条件下可计算到的最大速率为 100.8Mbps,但这是没有考虑控制信道的开销的,即所有的无线资源均用于承载数据,而实际上配置 PDCCH 为 3 个符号,加之 PSS\SSS\PBCH\RS 等开销,大约占 29%左右,那么最终速率为 100.8Mbps*29%=71.56Mbps.从整个估算过程来看,计算下行峰值速率的思路就是计算当前条件下能提供的最大无线资源能力,然后扣除控制信道开销,即获得实际传输数据能力。可以写一个简单公式:下行峰值速率= (RB 数(不同带宽的能力)*12*14*(1- 控制信道开销(%) )*调制符号效率*发射模式能力 *编码数率) /1ms,由公式可见,需要计算的只有控制信道开销( %) ,若对 LTE 的资源分配有一定了解不难计算。因为几个符号的开销是固定的。如 PSS/SSS 都占124 个 RE,PBCH 占用 240 个 RE(单发) ,当 CFI 选定一个值时,PDCCH/PHICH/PCFICH 的开销也为定值,如 CFI=3 时(PDCCH 为 3 个符号) ,其 PDCCH/PHICH/PCFICH 开销为19.05%,CFI=1 时,PDCCH/PHICH/PCFICH 开销为 4.76%。
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