华为TD-LTE速率计算方法
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2022-4-27 华为机密，未经许可不得扩散 第1页, 共7页
TDD-LTE物理层吞吐率计算
1 吞吐率计算的具体思路
吞吐量取决于MAC层调度选择的TBS，理论峰值吞吐量就是在一定条件下计算可以选择的最大TBS，TBS由RB数和MCS阶数查表得到，具体计算思路如下：
【Step1】计算每个子帧最大可用的RE数
根据协议物理层时频资源分布，扣除每个子帧里PDCCH/PUCCH/PRACH、PBCH，SSS，PSS，CRS（对于BF还有DRS）等开销。这些开销中，PBCH，SSS，PSS是固定的；其它的开销要考虑具体的参数设置，比如PDCCH符号数，PUCCH/PRACH占用的RB个数，特殊子帧配比，CRS映射到2端口还是4端口等。
【Step2】计算每个子帧可携带比特(bit)数
计算每个子帧可携带的比特数，可携带比特数＝可用RE×调制系数（QPSK为2，16QAM为4，64QAM为6）。
【3】选择合适的TBS
依据可用的RB数选择满足CR(码率)不超过0.93的最大的TBS，CR = (TBS+CRC)/可携带比特数；如果CR超过0.93，MCS就要降阶。根据协议，PHY层会把超过6144bits的TBS进行分块，给每块加上24bits的CRC，最后整个TBS还要加上一个TB CRC。【参考协议：36.213】
【4】PHY层吞吐量的计算
计算出每个子帧选择的TBS后，根据帧配比和特殊子帧配比累加各个子帧的TBS+CRC，如果是双码字还要乘以2，从而计算出最终PHY层吞吐量。
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2 终端能力等级列表
Downlink physical layer parameter values set by the field ue-Category
UE Category Maximum number
of DL-SCH
transport block bits
received within a
TTI Maximum
number of bits of
a DL-SCH
transport block
received within a
TTI Total number of
soft channel
bits Maximum
number of
supported layers
for spatial
multiplexing in
DL
Category 1 10296 10296 250368 1
Category 2 51024 51024 1237248 2
Category 3 102048 75376 1237248
2
Category 4 150752 75376 1827072 2
Category 5 299552 149776 3667200 4
Uplink physical layer parameter values set by the field ue-Category
UE Category Maximum number of bits of an UL-SCH
transport block transmitted within a TTI Support for
64QAM in UL
Category 1 5160 No
Category 2 25456 No
Category 3 51024 No
Category 4 51024 No
Category 5 75376 Yes
3 时隙子帧配比介绍
DL/UL上下行子帧分配 文档名称 文档密级
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特殊子帧配置
4 物理层吞吐率计算
4.1 下行物理层吞吐率计算
下面以20M带宽【100RB】，2port，子帧配比2，特殊子帧配比7/5，PDCCH符号1为例进行计算， 1个无线帧中可用于下行数传的子帧有：0、1、3、4、5、6、8、9；（特殊配比为7）【1个无线帧中可用于下行数传的子帧有：0、3、4、5、8、9；（特殊配比为5）】
理论上每TTI内可用的资源块大小
1） 子帧0可用资源：12*14*100【总RE】 – (12*1*100)【PDCCH】-(12*100)【CRS】-(12*3+8)*6【PBCH】-12*6【SSS】=14064
2） 子帧1可用资源：12*10*100【总RE】 – (12*1*100)【PDCCH】-(8*100)【CRS】-12*6【PSS】=9928
3） 子帧3可用资源：12*14*100【总RE】 – (12*1*100)【PDCCH】-(12*1*100)【CRS】
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=14400
4） 子帧4可用资源：12*14*100【总RE】 – (12*1*100)【PDCCH】-(12*1*100)【CRS】=14400
5） 子帧5、子帧6、子帧8、子帧9的计算方式分别等同于子帧0、子帧1、子帧3、子帧4 【子帧配比为2，上下行转换周期为5ms，一个无线帧内的2个半帧是对称的】
对应承载的Bit数为：
子帧0：14064×6＝84384；
子帧1：9928×6＝59568；
子帧3：14400×6＝86400；
子帧4：14400×6＝86400；
【Case1】:Cat3能力等级的终端
CAT3 UE支持的最大处理能力为双流共计102048，单流每TTI可传输的单个下行子帧的最大资源块大小为102048/2 = 51024bits；【参见第2节终端能力的表】
实际上每TTI内可传输的最大资源块大小
1）子帧0：51024 + [取整数(51024/6144 )+ 1]*24+24 = 51264；
（子帧0最大能承载的bit数为84384，查询协议36.213，100个RB，MCS=28对应的TBS为75376，虽然计算出来的CR<0.93,但是大于单流UE的最大传输能力，故要降阶MCS=23，对于的TBS=51024）
2）子帧1：46888 + [取整数(46888/6144 )+ 1]*24+24 = 47104；
（特殊子帧查表的RB数是分配RB数的75％，即RB＝75，以对应特殊子帧可用RE数的减少。利用RB＝75查表，MCS=28对应的TBS为55056，虽然计算出的CR < 0.93，但由于大于单流的UE最大传输比特数的能力，故降阶选择MCS=27，对应TBS＝46888）。
3）子帧3：51024 + [取整数(51024/6144 )+ 1]*24+24 = 51264；
3）子帧4：51024 + [取整数(51024/6144 )+ 1]*24+24 = 51264；
码率CR
1）子帧0：51264/84384=0.608 < 0.93门限；
2）子帧1：47104/59568=0.79 < 0.93门限；
3）子帧3：51264/86400=0.59 < 0.93门限；
3）子帧4：51264/86400=0.59 < 0.93门限；
（若码率大于0.93，则需要降低MCS，直到等效码率小于0.93为止。协议要求如果码率
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大于0.93，则初次传输不解码，直接恢复NACK，进行重传。这就降低了峰值速率，因此计算峰值速率时要求码率小于0.93）。
吞吐量的计算
✓ 在子帧配比为2，特殊子帧配比为7，每1s可调度600个下行子帧和200个特殊子帧，所以该条件下单用户物理层理论最高吞量为：
Throughput = [51024 *600 + 46888 *200] * 2 /1000000= 79.984 Mbps
✓ 在子帧配比为2，特殊子帧配比为5，每1s可调度600个下行子帧，所以该条件下单用户物理层理论最高吞量为：
Throughput = 51024 *600 * 2 /1000000= 61.2288 Mbps
【Case2】:Cat5能力等级的终端
UE在CAT5条件下，每TTI支持的最大处理能力为299552bits，换算到单流为149776bits，远大于TBS表中最大MCS对应的资源比特数(75536)，故没有传输资源块的限制，此时的下行子帧和特殊子帧均可选择最大阶数MCS28（TBS26）。【参见第2节终端能力的表】
实际上每TTI内可传输的最大资源块大小
1）子帧0：75536 + [取整数(75536/6144 )+ 1]*24+24 = 75712；
2）子帧1：46888 + [取整数(55056/6144 )+ 1]*24+24 = 55296；
（特殊子帧查表的RB数是分配RB数的75％，即RB＝75，以对应特殊子帧可用RE数的减少。利用RB＝75查表，MCS=28对应的TBS为55056）。
3）子帧3：75376 + [取整数(75376/6144 )+ 1]*24+24 = 75712；
3）子帧4：75376 + [取整数(75376/6144 )+ 1]*24+24 = 75712；
码率CR
1）子帧0：75712/84384=0.8972 < 0.93门限
2）子帧1：55296/59568=0.9282 < 0.93门限；
3）子帧3：75712/86400=0. 8972 < 0.93门限；
4）子帧4：75712/86400=0. 8972 < 0.93门限；
吞吐量的计算
✓ 在子帧配比为2，特殊子帧配比为7，每1s可调度600个下行子帧和200个特殊子帧，所以该条件下单用户物理层理论最高吞量为：
Throughput = [75376 *600 + 55056 *200] * 2 /1000000= 112.4736Mbps
✓ 在子帧配比为2，特殊子帧配比为5，每1s可调度600个下行子帧，所以该条件下单用户物理层理论最高吞量为：（按照协议的要求，下行DW的符号数超过9才能用于
