LTE--峰值速率计算

1.下行峰值速率

以20M带宽为例，可用RB为100。

1）、以常用的双天线为例，RS的图案如下图所示。可以看出每个子帧RS的开销为16/168=2/21。

2）、PCFICH、PHICH占用的是每个子帧的第一个Symbol，PDCCH通常占用每个子帧的前三个Symbol，如下图所示。考虑到和RS信号重复的部分，PCFICH、PHICH和PDCCH的开销为(36-4)/168=4/21。

3）、SCH信号时域占用第0个和第5个子帧的第一个时隙的第5个和第6个符号，分别对应SSS(从同步信号)和PSS(主同步信号)，如上图所示。频域占用中间的6个RB。从时域上一帧及整个频率上来考虑，SCH的开销为(2*12*2*6)/(12*14*100)=0.1714%。

4）、BCH时域上占用第一个子帧的第7、8、9、10符号，每4帧出现一次，频率占用中间6RB。因此BCH的开销为(4*12-4)*6/(4*12*14*100)=0.3929%。

这样下行在采用64QAM、2*2 MIMO以及编码率为1情况下，峰值速率为：

100*12*14*(1-2/21-4/21-0.1714%-0.3929%)*2*6*1000= 142.86Mbps.

100 ---- 100个RB；

12 ----- 每个RB12个子载波；

14 ----- Normal CP情况下，每个子帧14个符号；

2 ------ 采用2*2 MIMO复用模式情况下，速率加倍；

6------ 64QAM每个符号对应6个bit；

上面只是一个简单的估算，实际中用户少的时候，PDCCH占用的符号数可以减小，此时单用户峰值速率可以提高。此外，上面假设编码效率是1，实际中不可能完全做到1。目前实际中测到的最大速率基本在140M左右。协议规定的理论峰值速率在150.75Mbps。

2.上行峰值速率

上行的计算和下行类似，20M带宽情况下，假设PUCCH占用2个RB，根据调度的RB数应该是2/3/5乘积原则，可用RB数为96。上行导频开销为1/7。PRACH占用6RB，假设周期为20ms。此时最大吞吐率可以达到：

96*12*14*(1-1/7)*4*1000*0.95 *0.855+ 90*12*14*(1-1/7)*4*1000*0.05 *0.855= 47.13Mbps

此处假设上行不支持64QAM，最大编码率为0.855。