LTE网络物理层吞吐率的计算一直是一个令人头疼的问题,总是感觉似懂非懂的,今天接着为大家详细介绍TDD-LTE物理层吞吐率计算(上行)方法,希望能帮助各位解决这个问题,完整掌握这个知识点。
1、上行物理层吞吐率计算
1.1 计算参数配置说明
下面以20M带宽(100RB)、2天线端口、子帧配比2,特殊子帧配比7/5,PDCCH占用1个符号,PUCCH占用2个RB为例进行计算。
系统上行数据传输可用子帧如下:
1个无线帧中用于下行数据传输的子帧有:2、7;
参考TDD-LTE物理资源映射示意图,上行子帧资源占用情况说明如下:
子帧2/7占用RE数:
PUCCH最少占用2个RB;
DMRS占用占用每个Slot中的第4个SC-FDMA符号,共计2个符号;
假设极端情况下,PRACH配置在UpPTS中;
SRS占用符号(与终端分配的带宽有关)忽略不计。
1.2 理论上每TTI内可用的资源块大小
由于系统子帧配比为2,上下行转换周期为5ms,一个无线帧内的2个半帧是对称的,子帧7的计算方式等同于子帧2。
子帧2/7可用资源(RE):
(总可用上行RB数-PUCCH占用RB数)*(总符号数-DMRS占用符号数)*每RB12个子载波=(100-2)*(14-2)*12=14112
1.3 CAT3能力等级终端
1.3.1 子帧2/7每TTI内可传输的最大资源块大小
由于Cat3等级终端上行最大支持16QAM,故对应的调制阶数为4,对应承载的Bit数为:
子帧2/7:14112*4=56448
由于Cat3等级终端上行最大支持16QAM,故对应的调制阶数最大为4,查询PUSCH信道RB数及MCS、TBS等级表(如下,参考协议36.213),100个RB下调制阶数4对应的最大MCS=20,相应的TBS为43816,而CAT3等级终端上行每TTI支持的最大处理能力为51024bits,远大于MCS=20对应的TBS数(43816),故没有传输资源块大小TBS的限制,则
每TTI内上行实际可传输的最大资源块大小为:
43816 + 向上取整(43816 /6144)*24+24 = 44032bits,
对应的码率CR为
子帧2/6:44032/56448 =0.7800<0.93门限,满足要求。
PUSCH信道TBS表(RB=100)
PUSCH信道TBS表(RB=100) |
|||
MCS Index (IMCS) |
Modulation Order (Qm) |
TBS Index(ITBS) |
TBS |
0 |
2 |
0 |
2792 |
1 |
2 |
1 |
3624 |
2 |
2 |
2 |
4584 |
3 |
2 |
3 |
5736 |
4 |
2 |
4 |
7224 |
5 |
2 |
5 |
8760 |
6 |
2 |
6 |
10296 |
7 |
2 |
7 |
12216 |
8 |
2 |
8 |
14112 |
9 |
2 |
9 |
15840 |
10 |
2 |
10 |
17568 |
11 |
4 |
10 |
17568 |
12 |
4 |
11 |
19848 |
13 |
4 |
12 |
22920 |
14 |
4 |
13 |
25456 |
15 |
4 |
14 |
28336 |
16 |
4 |
15 |
30576 |
17 |
4 |
16 |
32856 |
18 |
4 |
17 |
36696 |
19 |
4 |
18 |
39232 |
20 |
4 |
19 |
43816 |
21 |
6 |
19 |
43816 |
22 |
6 |
20 |
46888 |
23 |
6 |
21 |
51024 |
24 |
6 |
22 |
55056 |
25 |
6 |
23 |
57336 |
26 |
6 |
24 |
61664 |
27 |
6 |
25 |
63776 |
28 |
6 |
26 |
75376 |
29 |
2 |
reserved |
/ |
30 |
4 |
/ |
|
31 |
6 |
/ |
1.3.2 吞吐率计算
子帧配比为2时每10ms可调度2个上行子帧,单用户上行物理层理论最高吞吐率为
Throughput = 44032/0.01*200 /1000000= 8.806Mbps
1.4 CAT5能力等级终端
1.4.1 子帧2/7每TTI内可传输的最大资源块大小
由于Cat5等级终端上行最大支持64QAM,故对应的调制阶数为6,对应承载的Bit数为
子帧2/7:14112*6=84672
由于Cat3等级终端上行最大支持16QAM,故对应的调制阶数最大为4,查询PUSCH信道RB数及MCS、TBS等级表,100个RB下调制阶数6对应的最大MCS=28,相应的TBS为75376,而CAT5等级终端上行每TTI支持的最大处理能力为75376bits,等于MCS=28对应的TBS数(75376),故没有传输资源块大小TBS的限制,则
每TTI内上行实际可传输的最大资源块大小为:
75376 + 向上取整(75376 /6144)*24+24 = 75712bits,
对应的码率CR为
子帧2/7:75712/84672 =0.8942<0.93门限,满足要求。
1.4.2 吞吐率计算
子帧配比为2时每10ms可调度2个上行子帧,单用户上行物理层理论最高吞吐率为:
Throughput = 75712/0.01* 2 /1000000= 15.142 Mbps
2 、总结
通过以上分析,分别列出不同终端能力等级下TDD-LTE下行和上行物理层最大吞吐率计算数据如下表所示。
不同终端能力等级下TDD-LTE(下行)物理层最大吞吐率计算数据表
不同终端能力等级下TDD-LTE(上行)物理层最大吞吐率计算数据表
计算不同终端能力等级下TDD-LTE下行和上行物理层最大吞吐率如下表所示。
可以看出,TDD-LTE网络物理层最大吞吐率与网络基本参数配置及终端能力等级相关。
(1)当网络基本参数配置确定时,TDD-LTE网络物理层最大吞吐率取决于终端能力等级,随着终端能力等级的提升,物理层最大吞吐率随之提升,但是受TBS大小和CR限制;
(2)当终端能力等级确定时,物理层最大吞吐率取决于系统基本配置,如系统带宽、子帧及特殊子帧配置以及PDCCH、PCFICH、PUCCH等的配置。