1. Conceitos básicos
Baseado na tecnologia original de LTE (Long Term Evolution), o sistema 5G NR adota algumas novas tecnologias e arquiteturas.O 5G NR não apenas herda o OFDMA (acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal) e o FC-FDMA do LTE, mas também a tecnologia multiantena do LTE.O fluxo de MIMO é mais do que LTE.Na modulação, o MIMO suporta a seleção adaptativa de QPSK (acesso múltiplo por divisão de frequência ortogonal), 16QAM (modulação de amplitude de quadratura de 16 níveis múltiplos), 64QAM (modulação de amplitude de quadratura de 64 níveis múltiplos) e 256 QAM (modulação de amplitude de quadratura de 256 níveis múltiplos). modulação).
O sistema NR, como o LTE, pode alocar tempo e frequência de forma flexível na largura de banda por meio de multiplexação por divisão de frequência e multiplexação por divisão de tempo.Mas ao contrário do LTE, o NR suporta larguras de subportadoras variáveis, como 15/30/60/120/240KHz.A largura de banda máxima da operadora suportada é maior que LTE, conforme mostrado na figura abaixo:
| U | O espaço da sub-portadora | O número de por intervalo de tempo | O número de intervalos de tempo por quadro | O número de intervalos de tempo por subframe |
| 0 | 15 | 14 | 10 | 1 |
| 1 | 30 | 14 | 20 | 2 |
| 2 | 60 | 14 | 40 | 4 |
| 3 | 120 | 14 | 80 | 8 |
| 4 | 240 | 14 | 160 |
|
O cálculo teórico do valor de pico de NR está relacionado à largura de banda, modo de modulação, modo MIMO e parâmetros específicos.
A seguir está o mapa de recursos de frequência de tempo
O gráfico acima é o mapa de recursos de frequência de tempo que aparece em muitos dados LTE.E vamos falar brevemente sobre o cálculo da taxa de pico 5G com ele.
2. o cálculo da taxa de pico de downlink NR
Recursos disponíveis no domínio da frequência
No 5G NR, a unidade básica de agendamento PRB do canal de dados é definida como 12 subportadoras (diferente do LTE).De acordo com o protocolo 3GPP, a largura de banda de 100MHz (subportadora de 30KHz) possui 273 PRBs disponíveis, o que significa que o NR possui 273*12=3276 subportadoras no domínio da frequência.
Recursos disponíveis no domínio do tempo
A duração do time slot é a mesma do LTE, ainda 0,5ms, mas em cada time slot, existem 14 símbolos OFDMA, considerando que algum recurso precisa ser usado para enviar um sinal ou algumas coisas, existem cerca de 11 símbolos que pode ser usado para transmissão, isso significa que cerca de 11 das 14 subportadoras da mesma frequência transmitidas em 0,5 ms são usadas para transmitir dados.
Neste momento, largura de banda de 100MHz (subportadora de 30KHz) em transmissão de 0,5ms é 3726*11=36036
Estrutura do quadro (ciclo duplo de 2,5ms abaixo)
Quando a estrutura do quadro é configurada com um ciclo duplo de 2,5ms, a taxa especial do intervalo de tempo do subquadro é 10:2:2 e há (5+2*10/14) slots de downlink em 5ms, portanto, o número de slots de downlink por milissegundo é cerca de 1,2857.1s=1000ms, então 1285.7 intervalos de tempo de downlink podem ser programados em 1s.neste momento, o número de subportadoras usadas para agendamento de downlink é 36036*1285,7
Único usuário MIMO 2T4R e 4T8R
Através da tecnologia multi-antena, os usuários de sinal podem suportar a transmissão de dados multi-stream ao mesmo tempo.O número máximo de fluxos de dados de downlink e uplink para um único usuário depende do número relativamente pequeno de camadas de recepção da estação base e camadas de recepção do UE, limitadas pela definição do protocolo.
No 64T64R da estação base, o 2T4R UE pode suportar até 4 transmissões de fluxo de dados simultaneamente.
A versão atual do protocolo R15 suporta no máximo 8 camadas;ou seja, o número máximo de camadas SU-MIMO suportadas no lado da rede é de 8 camadas.
Modulação de alta ordem 256 QAM
Uma subportadora pode carregar 8 bits.
Para resumir, um cálculo aproximado da taxa de pico da teoria do downlink:
Único usuário: MIMO2T4R
273*12*11*1.2857*1000*4*8=1.482607526.4bit≈1.48Gb/s
Único usuário: MIMO4T8R
273*12*11*1,2857*1000*8*8≈2,97 Gb/s
Horário da postagem: 26 de abril de 2021