LTEネットワークの速度に関する私の考えを共有したいと思います。 多くの人が、現代のモバイルインターネットを毎秒100メガビットの巨大な速度で使用するのがいかに素晴らしいかについて、事業者によるカラフルな広告を見たことがあると思います。 ただし、この100にはアスタリスクを付けてください。
アスタリスクを使用する理由 それを理解しましょう。 それでは、LTEネットワークの最大速度をどのように計算しますか？ まず、もう少し深く掘り下げましょう。 ネットワーク内のデータ伝送の構造は何ですか？ 時間領域では、LTE構造は10 msの無線フレームで構成されます。 各フレームは、それぞれが1ミリ秒の10個のサブフレームで構成されています。 各フレームは、0.5 msの2つのスロットで構成されています。 各スロットには、7（より頻繁）または6（より頻繁ではない）OFDMシンボルを含めることができます。
それでは、周波数領域に移りましょう。 ここではすべてが簡単です。 1つのOFDMシンボルは15 kHzを占有します。 したがって、これらのシンボルの数は、オペレータに割り当てられた周波数帯域のサイズによってのみ制限されます。
それでは、LTEネットワークの最大速度を計算する方法は？ はい、非常に簡単です。 1つのOFDMシンボル（または1つのリソース要素、RE）には、変調の種類に応じて、2、4、または6の情報ビットが含まれる場合があります。 1つのタイムスロット（0.5ミリ秒）に7つのREが含まれていることは既にわかっています。
どうぞ 周波数ドメインでは、REは15 kHzを占有します。 オペレーターが幸運であり、最大可能周波数範囲である20 MHzが割り当てられていると仮定しましょう。 この範囲の10％をガードインターバルの後ろに残す必要があることを考えると、1200のOFDMシンボルが収まる18,000 kHzが役立ちます。 1200 * 14000を掛けると、1秒あたり16.8メガキャラクターになります。 これらの各シンボルは、2（QPSK）、4（QAM-16）、または6（QAM-64）ビットのいずれかで変調されます。 したがって、QAM-64変調を使用した最良のシナリオでは、16.8 Msymbols * 6 = 100.8 Mbit / sになります。 ここに、それらはまさに広告、100メガビットです。 しかし、実際には何がありますか？
Big Threeオペレーターには、2.5〜2.6 GHz領域で10 MHz、800 MHz帯域で7.5 MHzの2つの周波数範囲が割り当てられています。 私の知る限り、7.5 MHz帯域は現在、私たちの事業者によって実際に使用されていません。 それはどの結論ですか？ この条件だけで、LTEネットワークの最大速度はすでに半分（最大50 Mbps）に削減されています。 それを得るには、理想的な条件が必要です。直接見える基地局のアンテナ、干渉がない、この速度で動作できるスマートフォンです。 また、現時点では、あなた以外は誰もインターネットを使用しないでください。 残念ながら、これらすべての条件が満たされていても、50 Mbit / sの速度を達成することはできません。なぜなら、あなたにとって有益な情報に加えて、基地局はサービス信号（シグナリング）も交換するからです。
さて、天から降りて、ベースステーションの隣ではなく、リビングルームやオフィスに座っていると想像してみましょう。 それぞれ、アンテナの直接的な視認性についての話はできませんが、スマートフォンに入る信号レベルは低いです。 このような状況では、受信データの一部にエラーが発生し、これを回避するために、LTEネットワークは変調方式をQAM-16またはQPSKに下げることを余儀なくされます。 また、無線チャネルの干渉により、冗長なコーディングが使用されることを忘れてはなりません。
それでは、スマートフォンの速度はどれくらいでしょうか？ 自宅でソファに座ってKAM-16変調方式が機能する場合（この条件では、1つのリソース要素にQAM-64のように6個ではなく4個の情報ビットが含まれる）、コードレートR値1 \ 2。 計算してみましょう。エラー訂正コーディングのため、最大速度は50 Mbpsから25 Mbpsに低下します。 変調方式がQAM-16に変更された場合、速度はさらに2/3倍低下し、16.6 Mbit / sになります。 そして、これはベースステーションが1人の加入者だけにサービスを提供するということです-あなた。 もちろん、モバイルデバイスの場合、これらの速度は十分以上ですが、ポスターに表示される毎秒100メガビットからはほど遠いです。