LTE- ja 5G-verkkojen kapasiteetin ja läpiviennin ymmärtäminen on olennaista verkon suunnittelussa ja optimoinnissa. Tarkkojen arvioiden avulla voidaan suunnitella verkostoja, jotka vastaavat käyttäjien tarpeita ja takaavat palvelun laadun. Tässä artikkelissa on käytännön menetelmiä näiden parametrien laskemiseksi.

Verkkokapasiteetin avainkäsitteet

Verkkokapasiteetti tarkoittaa suurinta datanopeutta, jota verkko voi tukea kaikille käyttäjille samanaikaisesti. Se riippuu tekijöistä, kuten kaistanleveydestä, modulaatiojärjestelmistä ja käyttäjätiheydestä.

Teoreettisen kapasiteetin laskeminen

Teoreettinen maksimikapasiteetti voidaan arvioida Shannon-Hartley-lauseella, joka käsittelee kaistanleveyttä ja signaali-äänisuhdetta (SNR). Kaava on:

]C = B × log2(1 + SNR)

Jos C on kapasiteetti bittinä sekunnissa, B on kaistanleveys Hz:ssä ja SNR on signaalin ja äänen välinen suhde.

Käytännön throughput-arvio

Reaalimaailman skenaarioissa läpimenoon vaikuttavat tekijät, kuten protokollan yleiskustannukset, käyttäjien liikkuvuus ja häiriöt. Yhteisenä lähestymistapana on soveltaa tehokkuustekijää teoreettiseen kapasiteettiin. LTE:n ja 5G:n tyypilliset tehokkuustekijät vaihtelevat 0,3-0,8.

Käytännön suoritus voidaan arvioida seuraavasti:

Tietomäärä = Teoreettinen kapasiteetti × tehokkuuskerroin

Näytteen laskeminen

Oletetaan, että LTE-verkon kaistanleveys on 20 MHz ja SNR 20 dB. SNR:n muuntaminen lineaariseksi asteikoksi:

]SNR = 10^(20/10) = 100

Teoreettinen kapasiteetti:

C = 20 000 000 × log2(1 + 100) ... 20 000 000 × 6.66 ... 133 Mbps[

Jos tehokkuustekijä on 0,7, käytännön suoritusteho on:

Toistopanos . 133 Mbps × 0,7 ... 93 Mbps[