LTE--峰值速率计算

LTE的下行峰值速率（peak data rate）可定义为满足以下条件时的最大throughput：

• 整个带宽均分配给一个UE
• 使用最高阶的MCS
• 使用可支持的最大天线数

在实际中，需要考虑典型的无线信道开销，如控制信道、参考信号、保护间隔等。

对于FDD而言，峰值速率的计算方法如下：

1 slot = 0.5ms（一个系统帧system frame为10ms，每个子帧subframe为1ms，每个子帧包含2个slot）；

1 slot = 7 modulation symbols（使用正常长度的循环前缀CP）;

1 modulation symbol = 6 bits（使用64QAM调制）

单个子载波下的峰值速率 = 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。（1s = 1000ms）

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，则单天线下峰值速率为1200 * 84kbps = 100.8Mbps。

如果是4*4 MIMO，则峰值速率为单天线时的4倍，即403.2Mbps。如果使用3/4的信道编码，则速率降低为302.4Mbps。

 

注：1）UE看到的实际速率取决于即时的信道条件以及共享无线资源的用户数。例如：如果由于信道质量较差，调制从64QAM降低到QPSK，则速率从302.4Mbps降到100.8Mbps。如果把码率从3/4降到1/3，则速率进一步降低到44.8 Mbps。

2）前面介绍的并未把PDCCH、参考信号、PBCH、PSS/SSS以及编码的开销考虑进去。假设这些开销总共为25%，非空分复用情况下，真正可用于传输用户数据的最大速率为100.8Mbps * 75% = 75.6Mbps。

3）也可以先计算RE总数，再乘以每个symbol的bit数：6，得到峰值速率。

1 TTI = 1 ms => 1 sub-frame => 2 slots (0.5 ms *2) # for one user, min 2 RB allocation.
1 RB = 12 sub-carriers during 1 slot (0.5 ms) =>12 * 15kHz = 180kHz (Bandwidth); => 12 * 7 symbols= 84 REs 
1 RE = 1 sub-carrier x 1 symbol period (Each symbol is QPSK, 16QAM or 64QAM modulated.)

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。（根据下行子帧在一个系统帧中所占的比例，乘以相应的系数）