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TDD-LTE物理层吞吐率计算(上行)

热度:48   发布时间:2023-09-05 19:33:47.0

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。

TDD-LTE物理层吞吐率计算(上行)

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

TDD-LTE物理层吞吐率计算(上行)

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

TDD-LTE物理层吞吐率计算(上行)

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。

TDD-LTE物理层吞吐率计算(上行)


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。

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