Re: [問題] 4G 每5Mhz頻寬*7.5=理論值37.5mbps

[sydwuz (・ω・)]

※ 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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推 ubike5566   : 快推 免得被發現看不懂
推 Shigeru777  : 高手～
推 GWang       : 那麼中華電CA可達185.5Mbps
推 softmm      : CA能不能到185，要看手機支不支援那麼高的category
推 DynaxBill   : 太詳細了 以前只知道調變是64QAM
推 amy79968    : 可以CA的不是都cat.6的支援到300m嗎？
推 hihi29      : 嗯嗯 跟我想講得一樣!
推 miowoo821   : 天線增加速度能解決塞車嗎?就是佔用頻寬的時間縮短
→ miowoo821   : 會比較不塞嗎?還是兩者是不同的呢?心中一直有這疑問
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。
推 r1239386    : 哀鳳六可以CA 但就沒有cat.6
推 pudin0116   : 專業推
推 jizang      : 糟糕！硬推的結果不就讓人家知道我看不懂嗎！
推 Ryan908     : 每一個字我都看的懂
推 hijacker    : 原po把我想說的都說完了  那我就不補充了
推 ueilan      : 該塞的還是會塞 就跟雪隧開四線道還是會塞ㄧ樣
推 johnny9667  : 謝謝S大回答 但我還是有個小問題
→ johnny9667  : guard band 是有幾個? 12個? 13個? 一個有多少KHz?
Guard Band 以單一個 RB 來看是前後各 10KHz，有多少 RB 就有多少 Guard Band。
推 geesegeese  : Cat是不穩定的
→ Brown1010   : 四線道會塞你可以開四百線道啊
※ 編輯: sydwuz (27.105.20.187), 03/08/2015 01:30:01
推 hsinggg     : 其實未來成本最高的應該就是固網...基地台本身頻寬
→ hsinggg     : 就算用增加數量的方式來硬撐使用者數量,但固網這東
→ hsinggg     : 西照長度跟種類分價,成本其實是天價Orz
→ hsinggg     : 這就算到了5G還是會把成本墊很高的主因...