5G理論速率估算

根據IMT2020最小需求的5G網路指標：小區峰值下行速率20Gbit/s、上行速率10Gbit/s、小區邊緣使用者速率下行100Mbit/s、上行50Mbit/s。

下行理論峰值速率達到的條件：

（1）整個頻寬分配給一個UE

（2）使用最高階的MCS

（3）使用可支援的最大天線數

（4）位元速率為1

（5）全時隙配比。

對於100M頻寬而言，子載波間隔為30kHz，275個RB用於資料傳輸，每個RB包含12個子載波，共有3300個子載波。單個子載波的峰值速率 = 每個slot的symbol數 * 每個symbol的bit數 / 每個slot所佔的時間= 14 * 8 / 0。5ms /1024= 218。75kbps，則單流下行峰值速率約為 218。75kbps *3300/1024 = 704。96Mbps（256QAM調製，每個調製符號為8個資訊位元）。

以上並未考慮PDCCH、解調參考訊號DMRS、同步通道SSB、 PT-RS以及CSI-RS的開銷。這些開銷下行總共約為14%（上行共約8%，3GPP協議38306之4。1。2節）。非空分複用情況下，真正可用於傳輸使用者資料的最大速率為704。96Mbps * 86% = 606。26Mbps。

為了實現多使用者MIMO傳輸，5G NR定義了12個正交DMRS，使得NR終端在下行鏈路最多可以接收8層MIMO（4T8R），在上行鏈路最多獲得4層MIMO。如果是常用的2T4R終端，支援上下行256QAM，則下行峰值速率為單流時的4倍，即606。26*4/1024=2。37Gbps。

以上假設位元速率為1，實際上即使按最高階MCS=28時對應的最大位元速率948/1024=0。9258， 下行峰值速率為2。37*0。9258=2。19Gbps。

以上假設為全下行時隙配置，如果時隙為10：2：2配置時，則下行資料傳輸比例因子約為0。75，下行峰值速率為2。19*0。75=1。64Gbps。

空分複用的能力與陣列數相關，陣列數增加，則通道容量也會隨之提升。同時，5G支援大頻寬，頻寬的提升也會帶來容量的線性提升。 IMT-2020在北京外場測試，採用3。5GHz/64T64R MIMO/100MHz頻寬下，小區容量高達14。58Gbps，是LTE 150Mbps理論峰值的97倍。

可以聚合多個載波（CC）得到6。4GHz的傳輸頻寬。聚合載波在頻域上可以是連續的，也可以是不連續的，包括在不同頻率上的分配（頻率聚合）。