Ang pagkalkula ng 5G Download Peak Rate

1. Pangunahing konsepto

Batay sa orihinal na teknolohiya ng LTE (Long Term Evolution), ang 5G NR system ay gumagamit ng ilang bagong teknolohiya at arkitektura.Ang 5G NR ay hindi lamang nagmamana ng OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) at FC-FDMA ng LTE ngunit nagmamana ng multi-antenna na teknolohiya ng LTE.Ang daloy ng MIMO ay higit pa sa LTE.Sa modulasyon, sinusuportahan ng MIMO ang adaptive selection ng QPSK (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access), 16QAM (16 multi-level quadrature amplitude modulation), 64QAM (64 multi-level quadrature amplitude modulation), at 256 QAM (256 multi-level quadrature amplitude modulasyon).

Ang sistema ng NR, tulad ng LTE, ay maaaring madaling maglaan ng oras at dalas sa bandwidth sa pamamagitan ng frequency division multiplexing at time-division multiplexing.Ngunit hindi tulad ng LTE, sinusuportahan ng NR ang mga variable-sub-carrier na lapad, gaya ng 15/30/60/120/240KHz.Ang maximum na bandwidth ng carrier na sinusuportahan ay mas mataas kaysa sa LTE, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba:

Ang teoretikal na pagkalkula ng peak value ng NR ay nauugnay sa bandwidth, modulation mode, MIMO mode, at mga partikular na parameter.

Ang sumusunod ay ang time-frequency resource map

Ang graph sa itaas ay ang time-frequency resource map na lumalabas sa maraming LTE data.At maikling pag-usapan natin ang tungkol sa pagkalkula ng 5G peak rate na pagkalkula kasama nito.

2. ang pagkalkula ng NR downlink peak rate

Mga available na mapagkukunan sa frequency domain

Sa 5G NR, ang basic scheduling unit PRB ng data channel ay tinukoy bilang 12 sub-carrier (iba sa LTE).Ayon sa 3GPP protocol, ang 100MHz bandwidth (30KHz sub-carrier) ay mayroong 273 available na PRB, na nangangahulugan na ang NR ay mayroong 273*12=3276 sub-carrier sa frequency domain.

Magagamit na mga mapagkukunan sa domain ng oras

Ang haba ng time slot ay kapareho ng LTE, 0.5ms pa rin, ngunit sa bawat time slot, mayroong 14 na simbolo ng OFDMA, kung isasaalang-alang na ang ilang mapagkukunan ay kailangang gamitin upang magpadala ng signal o ilang mga bagay, mayroong humigit-kumulang 11 mga simbolo na ay maaaring gamitin para sa paghahatid, nangangahulugan ito na halos 11 sa 14 na sub-carrier ng parehong frequency na ipinadala sa loob ng 0.5ms ay ginagamit upang magpadala ng data.

Sa ngayon, ang 100MHz bandwidth (30KHz subcarrier) sa 0.5ms transmission ay 3726*11=36036

Istraktura ng frame (2.5ms double-cycle sa ibaba)

Kapag na-configure ang frame structure na may 2.5ms double cycle, ang espesyal na subframe time slot ratio ay 10:2:2, at mayroong (5+2*10/14) downlink slots sa loob ng 5ms, kaya ang bilang ng mga downlink slot bawat millisecond ay tungkol sa 1.2857.1s=1000ms, kaya 1285.7 downlink time slot ay maaaring iiskedyul sa loob ng 1s.sa ngayon, ang bilang ng mga subcarrier na ginagamit para sa pag-iiskedyul ng downlink ay 36036*1285.7

Isang user na MIMO 2T4R at 4T8R

Sa pamamagitan ng teknolohiyang multi-antenna, maaaring suportahan ng mga gumagamit ng signal ang multi-stream na paghahatid ng data nang sabay-sabay.Ang maximum na bilang ng mga downlink at uplink na stream ng data para sa isang user ay nakadepende sa medyo maliit na bilang ng mga layer ng pagtanggap ng base station at mga layer ng UE na natatanggap, na nalilimitahan ng kahulugan ng protocol.

Sa 64T64R ng base station, kayang suportahan ng 2T4R UE ang hanggang 4 na stream ng data transmission nang sabay-sabay.

Ang kasalukuyang bersyon ng protocol ng R15 ay sumusuporta sa maximum na 8 layer;ibig sabihin, ang maximum na bilang ng mga layer ng SU-MIMO na sinusuportahan sa gilid ng network ay 8 mga layer.

High order modulation 256 QAM

Ang isang subcarrier ay maaaring magdala ng 8 bits.

Sa kabuuan, isang magaspang na pagkalkula ng peak rate ng downlink theory:

Isang user: MIMO2T4R

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

Isang user: MIMO4T8R

273*12*11*1.2857*1000*8*8≈2.97Gb/s