1. מושגי יסוד
מבוססת על הטכנולוגיה המקורית של LTE (Long Term Evolution), מערכת NR 5G מאמצת כמה טכנולוגיות וארכיטקטורות חדשות.NR 5G לא רק יורש את OFDMA (גישה מרובה לחלוקת תדרים אורתוגונלית) ואת FC-FDMA של LTE אלא יורש את טכנולוגיית ריבוי האנטנות של LTE.הזרימה של MIMO היא יותר מ-LTE.באפנון, MIMO תומך בבחירה אדפטיבית של QPSK (גישה מרובה לחלוקת תדרים אורתוגונלית), 16QAM (אפנון משרעת נבוע מרובת רמות), 64QAM (אפנון משרעת נבוע מרובת רמות), ו-256 QAM (256 אמפליטודת ריבועי רב רמות) וויסות).
מערכת ה-NR, כמו LTE, יכולה להקצות זמן ותדירות ברוחב פס בגמישות באמצעות ריבוי חלוקת תדרים וריבוי חלוקת זמן.אבל בניגוד ל-LTE, ה-NR תומך ברוחב-תת-נשא משתנים, כגון 15/30/60/120/240KHz.רוחב הפס המרבי הנתמך של הספק גבוה מ-LTE, כפי שמוצג באיור למטה:
| U | המרחב של ספק משנה | המספר של לכל משבצת זמן | מספר משבצת הזמן של כל מסגרת | מספר משבצת הזמן של כל תת-מסגרת |
| 0 | 15 | 14 | 10 | 1 |
| 1 | 30 | 14 | 20 | 2 |
| 2 | 60 | 14 | 40 | 4 |
| 3 | 120 | 14 | 80 | 8 |
| 4 | 240 | 14 | 160 |
|
החישוב התיאורטי של ערך השיא של NR קשור לרוחב פס, מצב אפנון, מצב MIMO ופרמטרים ספציפיים.
להלן מפת המשאבים בתדירות הזמן
הגרף שלמעלה הוא מפת המשאבים בתדירות הזמן המופיעה בנתוני LTE רבים.ובואו נדבר בקצרה על חישוב חישוב קצב שיא ה-5G איתו.
2. חישוב שיעור שיא NR downlink
משאבים זמינים בתחום התדר
ב-5G NR, יחידת התזמון הבסיסית PRB של ערוץ הנתונים מוגדרת כ-12 ספקי משנה (שונה מ-LTE).על פי פרוטוקול 3GPP, רוחב פס של 100MHz (תת-ספק 30KHz) כולל 273 PRBs זמינים, מה שאומר של-NR יש 273*12=3276 תת-נשאים בתחום התדר.
משאבים זמינים בתחום הזמן
אורך משבצת הזמן זהה ל-LTE, עדיין 0.5ms, אבל בכל משבצת זמן, ישנם 14 סמלי OFDMA, בהתחשב בעובדה שצריך להשתמש במשאב כלשהו כדי לשלוח אות או דברים מסוימים, ישנם כ-11 סמלים יכול לשמש לשידור, המשמעות היא שכ-11 מתוך 14 ספקי משנה מאותו תדר המשודר תוך 0.5ms משמשים להעברת נתונים.
בשלב זה, רוחב פס של 100MHz (תת-נשא של 30KHz) בשידור של 0.5ms הוא 3726*11=36036
מבנה מסגרת (2.5ms מחזור כפול למטה)
כאשר מבנה המסגרת מוגדר עם מחזור כפול של 2.5ms, יחס משבצת הזמן המיוחד של תת-מסגרת הוא 10:2:2, ויש (5+2*10/14) חריצי קישור למטה בתוך 5ms, כך שמספר חריצי קישור למטה לכל אלפית שנייה הוא בערך 1.2857.1s=1000ms, כך שניתן לתזמן 1285.7 משבצות זמן ב-downlink תוך 1s.בשלב זה, מספר ספקי המשנה המשמשים לתזמון קישור למטה הוא 36036*1285.7
משתמש יחיד MIMO 2T4R ו-4T8R
באמצעות טכנולוגיית ריבוי אנטנות, משתמשי האות יכולים לתמוך בהעברת נתונים מרובת זרם בו-זמנית.המספר המרבי של זרמי נתונים ב-downlink ו-uplink עבור משתמש בודד תלוי במספר הקטן יחסית של שכבות קליטה של תחנת בסיס ושכבות קליטה של UE, מוגבל על ידי הגדרת הפרוטוקול.
ב-64T64R של תחנת הבסיס, ה-2T4R UE יכול לתמוך בעד 4 שידורי נתונים זרמים בו זמנית.
גרסת פרוטוקול R15 הנוכחית תומכת ב-8 שכבות לכל היותר;כלומר, המספר המרבי של שכבות SU-MIMO הנתמכות בצד הרשת הוא 8 שכבות.
אפנון מסדר גבוה 256 QAM
תת-נשא אחד יכול לשאת 8 ביטים.
לסיכום, חישוב גס של קצב השיא של תיאוריית ה-downlink:
משתמש יחיד: MIMO2T4R
273*12*11*1.2857*1000*4*8=1.482607526.4bit≈1.48Gb/s
משתמש יחיד: MIMO4T8R
273*12*11*1.2857*1000*8*8≈2.97Gb/s
זמן פרסום: 26 באפריל 2021