1. แนวคิดพื้นฐาน
ด้วยเทคโนโลยีดั้งเดิมของ LTE (Long Term Evolution) ระบบ 5G NR ใช้เทคโนโลยีและสถาปัตยกรรมใหม่บางอย่าง5G NR ไม่เพียงแต่สืบทอด OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) และ FC-FDMA ของ LTE เท่านั้น แต่ยังสืบทอดเทคโนโลยีเสาอากาศหลายเสาของ LTE อีกด้วยการไหลของ MIMO เป็นมากกว่า LTEในการมอดูเลต MIMO รองรับการเลือกแบบปรับได้ของ QPSK (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access), 16QAM (16 multi-level quadrature amplitude modulation), 64QAM (64 multi-level quadrature amplitude modulation) และ 256 QAM (256 multi-level quadrature amplitude) การมอดูเลต).
ระบบ NR เช่น LTE สามารถจัดสรรเวลาและความถี่ในแบนด์วิธได้อย่างยืดหยุ่นผ่านการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความถี่และมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลาแต่ต่างจาก LTE ตรง NR รองรับความกว้างของพาหะย่อยแบบผันแปรได้ เช่น 15/30/60/120/240KHzแบนด์วิธของผู้ให้บริการที่รองรับสูงสุดนั้นสูงกว่า LTE ดังแสดงในรูปด้านล่าง:
| U | พื้นที่บรรทุกย่อย | จำนวนต่อช่วงเวลา | จำนวนช่วงเวลาต่อเฟรม | จำนวนช่วงเวลาของแต่ละเฟรมย่อย |
| 0 | 15 | 14 | 10 | 1 |
| 1 | 30 | 14 | 20 | 2 |
| 2 | 60 | 14 | 40 | 4 |
| 3 | 120 | 14 | 80 | 8 |
| 4 | 240 | 14 | 160 |
|
การคำนวณทางทฤษฎีของค่าสูงสุดของ NR เกี่ยวข้องกับแบนด์วิธ โหมดมอดูเลต โหมด MIMO และพารามิเตอร์เฉพาะ
ต่อไปนี้เป็นแผนที่ทรัพยากรความถี่เวลา
กราฟด้านบนคือแผนผังทรัพยากรความถี่เวลาที่ปรากฏในข้อมูล LTE จำนวนมากและเรามาพูดสั้น ๆ เกี่ยวกับการคำนวณอัตราสูงสุด 5G กัน
2. การคำนวณอัตราสูงสุดดาวน์ลิงค์ของ NR
ทรัพยากรที่มีอยู่ในโดเมนความถี่
ใน 5G NR หน่วยกำหนดการพื้นฐานของ PRB ของช่องข้อมูลถูกกำหนดเป็น 12 ผู้ให้บริการย่อย (แตกต่างจาก LTE)ตามโปรโตคอล 3GPP แบนด์วิดท์ 100MHz (พาหะย่อย 30KHz) มี PRB 273 ตัว ซึ่งหมายความว่า NR มี 273*12=3276 พาหะย่อยในโดเมนความถี่
ทรัพยากรที่มีอยู่ในโดเมนเวลา
ความยาวของช่องเวลาเหมือนกับ LTE คือ 0.5 มิลลิวินาที แต่ในแต่ละช่องเวลาจะมีสัญลักษณ์ OFDMA อยู่ 14 ตัว เนื่องจากต้องใช้ทรัพยากรบางอย่างในการส่งสัญญาณหรือบางอย่างก็มีประมาณ 11 สัญลักษณ์นั่นเอง สามารถใช้สำหรับการส่งข้อมูล ซึ่งหมายความว่าประมาณ 11 จาก 14 ผู้ให้บริการย่อยของความถี่เดียวกันที่ส่งภายใน 0.5ms ใช้ในการส่งข้อมูล
ในขณะนี้ แบนด์วิดธ์ 100MHz (30KHz subcarrier) ที่การส่ง 0.5ms คือ 3726*11=36036
โครงสร้างเฟรม (2.5ms สองรอบด้านล่าง)
เมื่อกำหนดค่าโครงสร้างเฟรมด้วยการวนซ้ำ 2.5 มิลลิวินาที อัตราส่วนช่องเวลาเฟรมย่อยพิเศษคือ 10:2:2 และมีสล็อตดาวน์ลิงก์ (5+2*10/14) ภายใน 5 มิลลิวินาที ดังนั้นจำนวนช่องดาวน์ลิงก์ต่อมิลลิวินาที คือประมาณ 1.28571s=1000ms ดังนั้น 1285.7 downlink time slot สามารถกำหนดได้ภายใน 1sในขณะนี้ จำนวนผู้ให้บริการเครือข่ายย่อยที่ใช้สำหรับการตั้งเวลาดาวน์ลิงก์คือ 36036*1285.7
ผู้ใช้คนเดียว MIMO 2T4R และ 4T8R
ด้วยเทคโนโลยีหลายเสาอากาศ ผู้ใช้สัญญาณสามารถรองรับการรับส่งข้อมูลแบบหลายสตรีมได้ในเวลาเดียวกันจำนวนสตรีมข้อมูลดาวน์ลิงก์และอัปลิงก์สูงสุดสำหรับผู้ใช้รายเดียวขึ้นอยู่กับจำนวนเลเยอร์การรับสถานีฐานและเลเยอร์รับ UE ที่ค่อนข้างน้อย ซึ่งถูกจำกัดโดยข้อกำหนดของโปรโตคอล
ใน 64T64R ของสถานีฐาน 2T4R UE สามารถรองรับการส่งข้อมูลสตรีมได้สูงสุด 4 สตรีมพร้อมกัน
เวอร์ชันโปรโตคอล R15 ปัจจุบันรองรับสูงสุด 8 เลเยอร์;นั่นคือจำนวนเลเยอร์ SU-MIMO สูงสุดที่รองรับในฝั่งเครือข่ายคือ 8 เลเยอร์
การมอดูเลตลำดับสูง 256 QAM
ผู้ให้บริการย่อยหนึ่งรายสามารถบรรทุกได้ 8 บิต
สรุปแล้ว การคำนวณคร่าวๆ ของอัตราสูงสุดของทฤษฎีดาวน์ลิงก์:
ผู้ใช้คนเดียว: MIMO2T4R
273*12*11*1.2857*1000*4*8=1.482607526.4บิต≈1.48Gb/s
ผู้ใช้คนเดียว: MIMO4T8R
273*12*11*1.2857*1000*8*8≈2.97Gb/วินาที
เวลาโพสต์: เมษายน-26-2021