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时间: 2020-1-13 14:23

作者: 蓝灵游魂 标题: 基于38306协议的NR上下行速率的计算

基于38306协议的NR上下行速率的计算

5GPCT [url=]5GPCT[/url]

点击上方”5GPCT0”,一起讨论5G协议

作为一个工作6年的通信老兵，在这里分享一个基基于38306协议的NR上下行速率的计算

首先根据协议38306-4.1.2中规定：

对于NR来说，在给定的频带载波聚合的速率计算如下：

对于MRDC的EUTRA来水，在给定的频带载波聚合的速率计算如下：

我们将先了解下PDSCH的处理过程：

1. 下行信道的处理过程

梳理下协议PDSCH的数据处理大概是这个流程：

1. CRC校验：为每个传输块提供CRC校验，A为其中A是有效载荷大小，L是奇偶校验位的数目。（详见38212-7.2.1）

2. LPDC编码：BG1适用于长码块高码率。BG2适用于短码块低码率。（详见38212-7.2.1）

3. 码块被分割，B是传输块(包括CRC)中的比特数。（详见38212-7.2.1）

4. 信道使用LPDC进行编码，编码后的总数为C。（详见38212-7.2.1）

5. 码率适配：（详见38212-7.2.1）

6. 码块级联：码块级联后的传输位的总数是G。（详见38212-7.2.1）

2. 时/频资源

首先我们看下 NR的时频资源栅格，如图所示：

2.1 时域资源

根据栅格图，随着子载波间隔SCS越来越大，OFDM符号数会越来越小，其中：

子载波间隔：（SCS）=Δf=2μ*15(KHz)，符号数对应关系如下表：

以上图可以看出，每1ms的子帧中包含的符号数是不一样的，已半帧为例，除了第一个symbol的长度不一样之外，其他的符号长度都是一样的

5G系统中的符号数，可以配置为全上/全下/灵活配置，具体如下图：

时域上可以采用多个时隙组成需要的帧结构，接下来我们以移动要求，构建下帧结构：D：全下行 /S：上下行混合以及保护时隙/U：全上行

移动要求：

a) N79的2.5ms双周期结构（DSUUU-DSUUU）

移动要求为10：2：2的配置，帧结构如下图，由2.5ms双周期帧结构可知

对于下行：5ms内有（2+2*10/14）个下行slot，则每毫秒的下行slot数目为0.6857142857142个/ms，约为0.688个/ms

对于上行：5ms内有（6+2*2/14）个下行slot，则每毫秒的上行slot数目为1.4857142857142个/ms，约为1.486个/ms

b) N41的5ms单周期结构（DDDDD-DSUU）

移动要求为6：4：4的配置，帧结构如下图，由5ms单周期帧结构可知

对于下行：5ms内有（7+6/14）个下行slot，则每毫秒的下行slot数目为1.4705882352941个/ms，约为1.471个/ms

对于上行：5ms内有（2+4/14）个下行slot，则每毫秒的上行slot数目为0.4571428571428个/ms，约为0.457个/ms

c) 上下行配比

根据上面的配比我们可以看出，时隙D和U的数目大致决定了上下行时域资源占比，S时隙的不同配置也会或多或少地影响上下行时域资源占比。如果考虑下行峰值吞吐量，则可以采用D时隙的占比来计算。如果要使计算结果更为准确，就可以基于符号数目来计算。
基于符号数目的不同帧结构下的容量和开销对比如下。

2.2 频域资源

根据协议38104规定，NR系统在一个资源块(RB)由频域上连续的个12子载波组成。
不同带宽条件下所支持的PRB数目是不同的FR1(即<6GHz)的传输带宽配置NRB 如下表所示。可见，30KHz条件下，100MHz载波带宽所支持PRB数为273。

峰值速率一般都是按照带宽来计算，不同的带宽频域上的PRB数目不一样，移动常用的系统带宽100M，子载波间隔30KHz的5G系统，最多传输的PRB数目为273

2.3 载波聚合和空域资源

空域资源：采用mMIMO技术时，可以通过层映射功能将一个码字映射到多个空间层上进行传输，这种利用空间资源的方式也有助于提高用户的吞吐量，所以对于UE来说，如果基站侧4端口独立发送，UE侧支持4天线端口独立接收，则相当于采用了4x4 MIMO，因此下行速率相当于速率扩大到4倍，其吞吐率也是单天线端口的4倍

载波聚合：NR系统中，Sub6GHz以下所支持的最大信号带宽为100MHz，如果采用载波聚合实现多载波同时传送，则下行吞吐率相应地扩大

2.4 PDSCH 开销

PDSCH下行时隙中，存在PDCCH和DMRS等信道或者信号，用于辅助进行调度和控制作用。这些信息的存在会降低PDSCH可用的RE资源，因此可以理解为PDSCH信道资源中的开销。

图（a）是自包含子帧，具备三个特点：
• 同一子帧内包含DL、UL和GP
• 同一子帧内包含对DL数据和相应的HARQ反馈
• 同一子帧内传输UL的调度信息和对应的数据信息

根据协议38306规定，开销为OH（j）：

2.5调制方式和码率

不一样的调制方式对应的调制阶数不一样，一个符号经过调制会变成不同数目的比特

码率 = 信息比特数/物理信道总比特数 = 信息比特数/(物理信道总符号数*调制阶数) ，由于频谱效率=信息比特数/物理信道的总符号数，所以码率=频谱效率/调制阶数，协议38214中给出了调制阶数（Q m ）和目标码率（R）的关系：

对应不同的调制方式，所对应的MSC索引表也不一样

256QAM：

64QAM：

其它：

图表中的码率是乘以1024的结果，可以看出在256QAM调制下，对应最高频谱效率的最大码率为948/1024=0.925

3. 码率计算

下面我们解析下公式（以下纯属自己理解的有错误请指正）

公式中的参数在协议中是这么定义的：

J 是特定频段内的聚合载波数目

Rmax = 948/1024（如我们在2.5中所描述的）

V是MIMO的最大层数，下行由高层参数maxNumberMIMO-LayersPDSCH定义，上行由高层参数maxNumberMIMO-LayersCB-PUSCH和maxNumberMIMO-LayersNonCB-PUSCH 定义

（这两个参数在“UE_NR_Capability”中）

Q是调制阶数（如2.3所示），下行由高层参数supportedModulationOrderDL定义，上行由高层参数supportedModulationOrderUL定义

是由高层参数scalingFactor定义，取值有四个（ 1, 0.8, 0.75, and 0.4），若为f0p4就代表着0.4，若为f0p75就代表着0.75，什么值都没有代表着是1

u子载波间隔的参数集（见2.1）

T 总的来说这个参数是这么算的

N是载波带宽包内含的最大RB数，如2.2所示30KHz条件下，100MHz载波带宽所支持PRB数为273

H就是开销，如2.4所示：

所以对于j=1,30KHz/100MHZ/256QAM/4流/ =0.8，其下行速率：

以上就是NR的速率计算，看不清的已上传附件供查看

基于38306协议的NR上下行速率的计算.pdf (2.07 MB, 下载次数: 150)

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时间: 2020-1-13 14:26

作者: 蓝灵游魂

依旧是乱出天际的排版

时间: 2020-1-13 14:47

作者: oooooooo

scalingFactor代表什么呢？

时间: 2020-1-13 16:47

作者: 蓝灵游魂

oooooooo 发表于 2020-01-13 14:47:30 scalingFactor代表什么呢？

没有准确找到这个比例参数的具体协议解释，推断下，像是上下行配比

时间: 2020-3-23 16:30

作者: ynkmcgx

scalingFactor这个参数在哪条消息里边？

时间: 2020-3-25 17:17

作者: 18874880507

好资料学习学习

时间: 2020-4-5 18:51

作者: ztjgu

说明很详细，学习了

时间: 2020-4-25 22:09

作者: gucsaml

ynkmcgx 发表于 2020-3-23 16:30
scalingFactor这个参数在哪条消息里边？

FeatureSetDownlink/Uplink ::= SEQUENCE {
featureSetListPerDownlinkCC SEQUENCE (SIZE (1..maxNrofServingCells)) OF FeatureSetDownlinkPerCC-Id,
intraBandFreqSeparationDL FreqSeparationClass OPTIONAL,
scalingFactor ENUMERATED {f0p4, f0p75, f0p8} OPTIONAL,

时间: 2020-5-7 08:57

作者: hongjin

好资料，好好学习

时间: 2020-5-9 00:14

作者: feijianwen2016

真棒

时间: 2020-6-2 22:02

作者: feijianwen2016

牛

时间: 2020-6-9 11:00

作者: shomaro998

写的很详细，受教了，感谢！

时间: 2020-6-10 11:40

作者: anson523

时间: 2020-7-16 15:16

作者: 15691959018

赞，受教了

时间: 2020-8-20 17:04

作者: hoverdsp

非常感谢共享

时间: 2020-8-27 14:45

作者: qiuyuliang123

写的很详细，受教了，感谢！

时间: 2020-9-11 11:07

作者: albertyu

写的很详细，受教了，感谢！

时间: 2020-9-23 09:23

作者: su765536900

资料不错

时间: 2020-11-4 12:41

作者: GuanBoRadio

谢谢分享

时间: 2020-12-8 15:49

作者: cy78104

学习，感谢分享！

时间: 2020-12-9 15:47

作者: jarod2020

感谢感谢，总结的很详细

时间: 2021-1-18 15:35

作者: leaffee

精品文章

时间: 2021-1-29 16:18

作者: a15029851

精品共分享

时间: 2021-2-1 09:33

作者: hanqcasdf

好东西，谢谢，分享

时间: 2021-2-6 14:21

作者: Lucien.ZHU

FDD/TDD都适用上述公式来计算速率嘛？那TDD的不同时隙配置会影响公式里的哪个参数？

时间: 2021-2-10 11:25

作者: Gengk10086

好东西，谢谢，分享

时间: 2021-4-11 10:45

作者: rockyluo203

学习，学习一下

时间: 2021-5-25 09:15

作者: userWang

很好的资料，好好学习

时间: 2021-6-10 13:53

作者: 1357194637

正在学习5G NR 速率相关的内容，看到了这个帖子，顶一下!

时间: 2021-6-14 08:20

作者: dongzhenjunvip

感谢分享

时间: 2021-6-19 11:54

作者: famfrm

写得是很好，可是有宝宝用最后公式，根据最后公式里的数算了吗，并不是1.8G啊，算出来的值不对呀

时间: 2021-6-19 11:56

作者: famfrm

写得是很好，可是有宝宝用最后公式，根据最后公式里的数算了吗，并不是1.8G啊，算出来的值不对呀

时间: 2021-7-30 12:06

作者: angelisdie

famfrm 发表于 2021-6-19 11:56
写得是很好，可是有宝宝用最后公式，根据最后公式里的数算了吗，并不是1.8G啊，算出来的值不对呀

他上边公式算出来是2337，不是1869， 1869 是2337*0.8的结果，所以推算他公式里少乘以SF=0.8了。

时间: 2021-8-17 16:52

作者: youth54

下载看看，如何计算。

时间: 2021-9-2 18:19

作者: Jointelli

这份文件描述的非常清楚，很仔细。5G NR计算很有用

时间: 2021-9-11 16:23

作者: nanshan1981

NR throughput 计算

时间: 2021-9-29 09:43

作者: liupei5

下载看看，如何计算。

时间: 2021-11-2 20:23

作者: beanlive

不错，值得学习

时间: 2021-12-22 19:31

作者: tycoona

感谢分享，讲的很仔细，得仔细学习

时间: 2022-1-15 19:50

作者: hank1983

学习学习

时间: 2022-2-22 10:29

作者: magicwirelessL

厉害！

时间: 2022-4-18 22:13

作者: missle_x

时间: 2022-4-28 16:27

作者: liuqi05

厉害！

时间: 2022-8-3 11:34

作者: ycc1220

太實用了!!

时间: 2022-9-28 19:43

作者: LDDing

时间: 2023-1-12 19:13

作者: owen6678

太实用了，666

时间: 2024-1-23 11:31

作者: sirius803

非常感谢，学习了。

时间: 2024-5-29 14:28

作者: Tozed520

请求分享~感谢

时间: 2024-9-6 17:55

作者: qwert12345ljw

感谢

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