Att förstå kapaciteten och genomströmningen av LTE och 5G-nät är avgörande för nätverksplanering och optimering. Korrekta uppskattningar hjälper till att utforma nätverk som uppfyller användarkraven och garantera kvaliteten på servicen. Denna artikel ger praktiska metoder för att beräkna dessa parametrar.

Nyckelbegrepp i nätverkskapacitet

Nätverkskapacitet hänvisar till den maximala datahastigheten som ett nätverk kan stödja för alla användare samtidigt. Det beror på faktorer som bandbredd, moduleringssystem och användartäthet. Genomströmning indikerar å andra sidan den faktiska dataöverföringshastigheten som användarna upplever.

Beräkning av teoretisk kapacitet

Den teoretiska maximala kapaciteten kan uppskattas med hjälp av Shannon-Hartley-teorem, som anser bandbredd och signal-till-buller-förhållande (SNR). Formeln är:

]]C = B × log2(1 + SNR)]

Där ]] är kapacitet i bitar per sekund, ]]] B är bandbredd i Hz, och ]] SNR är signal-till-buller-förhållandet.

Praktisk genomströmning uppskattning

I verkliga scenarier påverkas genomströmning av faktorer som protokollöverhuvud, användarmobilitet och störningar. Ett vanligt tillvägagångssätt är att tillämpa en effektivitetsfaktor på den teoretiska kapaciteten. För LTE och 5G varierar typiska effektivitetsfaktorer från 0,3 till 0,8.

Praktisk genomströmning kan uppskattas som:

]Throughput = Teoretisk kapacitet × Effektivitetsfaktor

Provberäkning

Anta att ett LTE-nätverk har en bandbredd på 20 MHz och en SNR på 20 dB. Konvertera SNR till linjär skala:

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

Teoretisk kapacitet:

]C = 20,000,000 × log2(1 + 100) ≈ 20,000,000 × 6,66 ≈ 133 Mbps[]]

Om man antar en effektivitetsfaktor på 0,7 är den praktiska genomströmningen:

]Throughput ≈ 133 Mbps × 0,7 ≈ 93 Mbps[]