如何计算LTE-A终端的峰值速率？

Posted 2022-02-08

本文收录在《LTE教程：原理与实现（第3版）》第1章扩展阅读

缘起

之所以会产生这个问题，是因为最近在研究基带芯片，比如骁龙以及麒麟，对其峰值速率的来由很感兴趣。

仔细研究了一下，发现还不简单。主要的原因是LTE-A的峰值速率比LTE复杂，与聚合的载波数量、每个成员载波的层数、调制方式等条件相关。而基带芯片的数据并没有完整提供以上这些信息，通常只给出了峰值速率，需要我们去拼凑出条件。

为了凑出这些条件，我找来了一些参考资料，包括骁龙以及麒麟的官方资料、sharetechnote以及anandtech等参考网站。

其中，anandtech网站提供了麒麟远比官方网站详尽的参数，而sharetechnote网站给出了峰值速率的计算方法。

附带讲一句，sharetechnote对LTE系统的分析和介绍极为详尽，是不可多得的学习宝库。读懂通信与之相比，差距很大，还要不断努力。

计算思路

计算LTE-A的峰值速率基于TS36.306的4.1节，但是LTE-A的终端类型比LTE终端类型复杂，主要是在TS36.306中只规定了最高速率，并没有规定聚合的载波数量。

另外，LTE-A的调制方式有很多种，MIMO也有很多种，这样的组合就很多。

因此，一开始计算峰值速率时，有些迷糊。直到后来看到了Sharetechnote下面这篇文章：

Throughput Calculation - From UE Cateogory

从这篇文章可以看出，计算峰值速率需要去凑，自己去设计调制方式、MIMO以及聚合的载波数量。

根据这样的思路，接下来计算骁龙以及麒麟的峰值速率。

骁龙（SnapDragon)

首先看高通的骁龙，官方提供的信息比较丰富，计算起来比较方便。

X5：Cat.4，2*2MIMO、64QAM，下行峰值速率150Mbps（精确速率为150.752 Mbps）
X7：Cat.6，2*2MIMO、64QAM、2载波聚合，下行峰值速率300Mbps（精确速率为301.504 Mbps）
X12：Cat.12，2*2MIMO、256QAM、3载波聚合，下行峰值速率600Mbps（精确速率为587.376 Mbps）
值得注意的是，如果是2*2MIMO、64QAM、4载波聚合，那么下行峰值速率才是600Mbps（精确速率为603.008 Mbps）
X16：Cat.16，2*2MIMO、256QAM，3载波聚合以及4*4MIMO、256QAM，下行峰值速率1Gbps（精确速率为979.008 Mbps）
X18：Cat.18，2*2MIMO、256QAM，4载波聚合以及4*4MIMO、256QAM，下行峰值速率1.2Gbps（精确速率为1174.8 Mbps）
X20：Cat.20，2*2MIMO、256QAM、4载波聚合以及4*4MIMO、256QAM、载波聚合,下行峰值速率2Gbps（精确速率为1958.064 Mbps）

总之，骁龙的官方数据虽然与实际数据有出入，但是还是在四舍五入的范围之内。

麒麟（Kirin)

至于华为的麒麟，官方网站提供的信息比较少，这里主要参考了anandtech网站的信息。

910：Cat.4，2*2MIMO、64QAM，下行峰值速率150Mbps（精确速率为150.752 Mbps）
920/930/950：Cat.6，2*2MIMO、64QAM、2载波聚合，下行峰值速率300Mbps（精确速率为301.504 Mbps）
960：Cat.12，2*2MIMO、64QAM、4载波聚合，下行峰值速率600Mbps（精确速率为603.008 Mbps）
970：Cat.18，2*2MIMO、256QAM、5载波聚合，下行峰值速率1Gbps（精确速率为978.96 Mbps）
附带说一下，华为提供的数据是1.2Gbps，但是从给出的条件凑不出这个速率。
980：Cat.21，4*4MIMO、256QAM、3载波聚合，下行峰值速率1.2Gbps（精确速率为1211.616 Mbps）
附带说一下，华为提供的数据是1.4Gbps，但是从给出的条件凑不出这个速率。

总之，麒麟的数据比较神秘，需要进一步核实其实现条件。