Re: [問題] 4G 每5Mhz頻寬*7.5=理論值37.5mbps
※ 引述《johnny9667 (強尼哥)》之銘言:
: 請問 為什麼頻寬 5MHZ要乘7.5才是他的理論值速度?
: 有人知道嗎? 是用哪種調變技術?
非專業,以個人所知儘量解釋。
名詞解釋
Guard Band:為避免訊號干擾而預留的閒置頻寬。
Resource Block(RB):LTE 定義的資料傳輸單位。
Resource Element(RE):LTE 定義的訊號單位。
Subcarrier(子載波):訊號調變的基本單位。
LTE 定義每個子載波的頻寬為 15KHz,在 0.5 毫秒(ms)內可傳送 7 個 RE,
而一個 RB 的頻寬為 200KHz,包含 12 個子載波(180KHz)與 20KHz Guard Band。
所以一個 RB 包含 84 個 RE,以 1 秒來看則會有 168000 個 RE。
每個 RE 的資料量是依調變方式而定:QPSK(2bit)、16QAM(4bit)、64QAM(6bit),
目前多以 64QAM(6bit)為主。再來,LTE 定義的可運作頻寬皆由多個 RB 組成,分別為
1.4MHz(6)、3MHz(15)、5MHz(25)、10MHz(50)、15MHz(75)、20MHz(100),
故可算出在採 64QAM 調變的前提下,頻寬 5MHz 理論上與實測上能夠傳輸的資料量是:
168000 * 6 * 25 / 1000000 = 25.2 Mbps,扣除實測得出的 25% 損耗後為 18.9 Mbps。
在基地台和裝置都只配備一組天線(SISO)的情況下,5MHz 最多只能跑到 18.9 Mbps,
但目前的主流是各配備兩組天線(2x2 MIMO),因此速度是兩倍的 37.8 Mbps,
如果天線再增加到各四組(4x4 MIMO)的話,速度就來到 75.6 Mbps,以此類推。
但考慮到裝置要再增加天線的困難度,就先停留在兩組(2x2 MIMO)的想像吧。
以 5MHz 為單位,其他頻寬的速度便是倍數成長:20MHz=151.2 Mbps,
40MHz=302.4 Mbps,60MHz=453.6 Mbps…之後便是裝置能否跑那麼快的問題了。
上頭主要提的是下載速度,上傳部分由於干擾等等的問題,
調變方式多只用到 16QAM(4bit),可自行按公式計算。
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如果講求方便的話看上面就好,這裡是 3GPP 所做的更精確計算,
在兩組天線(2x2 MIMO)的情況下各運作頻寬能提供的下載速度為:
5MHz=36.696 Mbps,10MHz=75.376 Mbps,
15MHz=110.136 Mbps,20MHz=149.776 Mbps。
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裝置天線數量不動,增加基地台天線數量,雖然沒辦法讓速度更快,
不過理論上來說是可以讓更多連到該基地台的裝置享受同樣的高速,
但基地台連回核心網路的頻寬也必須足夠才行。5G技術當中有個提案
便是讓基地台的天線數量從現在的2~4個暴增為8~64個,甚至更多。
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Guard Band 以單一個 RB 來看是前後各 10KHz,有多少 RB 就有多少 Guard Band。
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※ 編輯: sydwuz (27.105.20.187), 03/08/2015 01:30:01
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