计算LTE 峰值速率

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1.下行峰值速率

假设1 系统为FDD-LTE；

假设2 整个带宽均分配给一个UE；

假设3 使用最高阶的MCS（64QAM）；

假设4 使用常规循环前缀；

假设5 UE支持2*2的MIMO（Category 4）。

那么，理论下行峰值速率（peak data rate）的计算方法如下：

1 slot = 0.5ms；

1 slot = 7modulation symbols（常规循环前缀CP）;

1 modulationsymbol = 6 bits（64QAM调制）；

单个子载波的峰值速率 = 每个slot的symbol数 * 每个symbol的bit数 / 每个slot所占的时间 = 7 * 6 / 0.5ms = 84kbps。

对于20M带宽而言，100个RB用于数据传输，每个RB包含12个子载波，共有1200个子载波，则单天线峰值速率为1200 * 84kbps = 100.8Mbps。

如果是2*2 MIMO，则峰值速率为单天线时的2倍，即201.6Mbps。

在实际网络中，还要考虑到PDCCH、PBCH、PSS/SSS、RS以及编码的开销考虑进去。这些开销总共约为25%，那么真正可用于传输用户数据的最大速率为201.6Mbps * 75%= 151.2Mbps。

对于TDD而言，由于一个10ms的系统帧内既存在下行子帧，又存在上行子帧，以及特殊帧的存在，因此同等条件下，其峰值速率小于FDD的峰值速率。计算时，需要按照symbol来推算出下行符号所占的比例。

以子帧配置2（DSUDDDSUDD）、特殊子帧配置7（10：2：2）为例，下行符号占比为（146+102）/140 = 74.3%，因此其下行峰值速率为151.2*74.3% = 112.3Mbps。

再以子帧配置1（DSUUDDSUUD）、特殊子帧配置7（10：2：2）为例，下行符号占比为（144+102）/140= 54.3%，因此其下行峰值速率为151.2*54.3% = 82.1Mbps。

2.上行峰值速率

假设1 系统为FDD-LTE；

假设2 整个带宽均分配给一个UE；

假设3 使用最高阶的MCS（16QAM）；

假设4 使用常规循环前缀。

那么，理论上行峰值速率（peak data rate）的计算方法如下：

1 slot = 0.5ms；

1 slot = 7modulation symbols（常规循环前缀CP）;

1 modulationsymbol = 4 bits（16QAM调制）；

由于上行具有单载波的特性和2-3-5的资源分配规则，因此PUSCH最多96个RB，每个RB包含12个子载波，则单天线峰值速率为96127*4 / 0.5ms = 64.5Mbps。

在实际网络中，还要考虑到RS、SRS等系统开销约站21%，那么真正可用于传输用户数据的最大速率为64.5*79%= 50.9Mbps。

对于TDD而言，仍然需要按照symbol的粒度来推算出上行符号所占的比例。

以子帧配置0（DSUUUDSUUU）、特殊子帧配置7（10：2：2）为例，上行符号占比为（146+22）/140 = 62.8%，因此其上行峰值速率为50.9*62.8% = 32Mbps。

再以子帧配置1（DSUUDDSUUD）、特殊子帧配置7（10：2：2）为例，下行符号占比为（144+22）/140= 42.8%，因此其下行峰值速率为50.9*42.8% = 21.8Mbp

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