完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦, 立即完善>
现实场景中,时常会听到WiFi5理论速率1.2Gbps;LTE cat4的下行理论峰值150Mbps,上行50Mbps。这些理论速率是如何计算出来的?下面就无线理论速率进行探讨。 数据速率可以用单位之间内数据传输量来表示,即速率=数据量/传输时间。而数据量的大小与无线制式有关。 WiFi速率 WiFi速率计算公式如下: 1、WiFi数据是通过OFDM技术将固定宽度的信道分成若干子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,那么在每个子信道上,根据信道环境的不同可采用不同的调制技术,比如BPSK, QPSK,16QAM,64QAM等调制。顾名思义,传输bit数就是一个子载波上的调制bit数。调制阶数越高,传输bit数也就越大。下表1是不同调制方式的传输bit数。 2、在实际数据传输时,不可能所有的数据均传输有用数据,按照无线通信的基本原理,为了使信息适合在无线信道这样不可靠的媒介中传递,发射端将把信息进行编码并携带冗余信息,以提高系统的纠错能力,使接收端能够恢复原始信息。编码率编码位元到数据位元的转化率。 R=1/2 的编码率代表每两个编码位元传递一个数据位元,其中一个位元是冗余位元;3/4 的编码率,即每4个编码位元可以代表3个数据位元,有1个是冗余位元。同样,编码率的提升,意味着纠错能力的降低,此时接收端需要更清晰的信号。我们在平时也会发现接收端信号差的时候就会降速,原因就是其降低了编码率以及调制方式。下表2是WiFi不同调制方式的编码率。 3、WiFi5及之前(11b/g/n/a/ac),子载波间隔均为312.5KHz,WiFi6(11 ax),子载波间隔缩小为原来的4倍,也即78.125KHz。因此不同带宽上,子载波数量应不同,20MHz带宽子载波数量应为64个,40MHz带宽子载波数量为128个。但是并非所有的子载波均携带数据,比如有部分作为保护间隔,部分作为先导子载波。因此实际有效子载波个数应少于子载波数量。下表3是WiFi不同带宽下的有效子载波个数。 4、空间MIMO数也即传输天线数量,如果两根天线传输,MIMO数就是2,4根天线MIMO数就是4。以此类推,空间MIMO数越多,系统速率也就越大。11ac最多支持下行8×8MU-MIMO,11ax支持上下行8×8MU-MIMO。5、传输时间:WiFi传输一个符号所需的时间,下表4表示不同符号(Symbol)/保护间隔(GI)长度。传输时间=Symbol传输时间+GI时间。 Eg:试计算11ac,ax双流最高速率。 以带宽80MHz为例,11ac传输最大bit数为256QAM,调制阶数为8,编码率最大为5/6,有效子载波个数为234个,双流MIMO数为2,传输时间最短为3.6us,因此11ax单流最高速率为:10×5/6×234×2/3.6us=866Mps。 以带宽80MHz为例,11ax传输最大bit数为1024QAM,调制阶数为10,编码率最大为5/6,有效子载波个数为980个,双流MIMO数为2,传输时间最短为13.6us,因此11ax单流最高速率为:10×5/6×980×2/13.6us=1200Mps。 因此在双流情况下,相比较于11ac,11ax理论速率约提高了38.5%。 蜂窝LTE速率 FDD模式 蜂窝LTE工作在FDD模式下理论速率计算与WiFi类似,计算公式如下: RE表示资源格,RB表示资源块,3GPP规定LTE一个子载波带宽15KHz,12个子载波组成1个RB,因此20MHz带宽RB数量为100个,其他带宽为保护带宽。1个RB时域占用1个时隙(0.5ms)、7个符号。 Eg:试计算LTE工作在FDD模式下双天线最大理论速率。 LTE支持最大带宽为20MHz,此时RB数量为100个,一个时隙共12×7=84个RE,编码率采用3/4,调制方式为64QAM调制,双流MIMO数为2,因此最大理论速率为:84×2×6×3/4×100/0.5ms=151.2Mps。 TDD模式 蜂窝LTE工作在TDD模式下理论速率计算相对较复杂,由于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。 原作者:DonaldAntonio 菜鸟工程师的日常 |
|
相关推荐 |
|
偏置电路与宽带偏置电路(Bias-Tee)-----电感器比较与选择
1534 浏览 0 评论
5587 浏览 0 评论
3179 浏览 2 评论
6174 浏览 2 评论
4081 浏览 0 评论
小黑屋| 手机版| Archiver| 电子发烧友 ( 湘ICP备2023018690号 )
GMT+8, 2024-12-22 10:57 , Processed in 0.665848 second(s), Total 42, Slave 32 queries .
Powered by 电子发烧友网
© 2015 bbs.elecfans.com
关注我们的微信
下载发烧友APP
电子发烧友观察
版权所有 © 湖南华秋数字科技有限公司
电子发烧友 (电路图) 湘公网安备 43011202000918 号 电信与信息服务业务经营许可证:合字B2-20210191 工商网监 湘ICP备2023018690号