传输速率和可用带宽(吞吐量)计算

我们来看看PCI Express的几个版本的传输速率和可用带宽的对应关系。

传输速率为每秒传输量GT/s,而不是每秒位数Gbps,因为传输量包括不提供额外吞吐量的开销位; 比如 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b编码方案,导致占用了20% (2/10)的原始信道带宽。

GT/s: Giga transation per second (千兆传输/秒),即每一秒内传输的次数。

Gbps : Giga Bits Per Second (千兆位/秒)。GT/s 与Gbps 之间不存在成比例的换算关系。

 

PCIe 吞吐量(可用带宽)计算方法:

吞吐量 = 传输速率 *  编码方案

例如:PCI-e2.0 协议支持 5.0 GT/s,即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 5G个Bit;但这并不意味着 PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5Gbps 的速率,因为PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b 的编码方案。 即每传输8个Bit,需要发送10个Bit;这多出的2个Bit并不是对上层有意义的信息。

那么, PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5 * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s 的速率,PCIe 2.0 x8的通道为例,x8的可用带宽为 4 * 8 = 32 Gbps = 4 GB/s。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/PBDragon/p/10663017.html

### 5G NR 空口吞吐量计算方法 5G NR空口吞吐量计算涉及多个参数,包括带宽、调制方式、MIMO层数、资源块(RB)分配以及信道质量等。以下是一个详细的计算方法[^1]: #### 基本公式 5G NR空口吞吐量的基本计算公式为: \[ \text{吞吐量} = \text{带宽} \times \text{频谱效率} \] 其中,频谱效率可以通过以下公式进一步展开: \[ \text{频谱效率} = \text{调制阶数} \times \text{编码速率} \times \text{空间流数量} \] #### 参数详解 1. **带宽**:5G NR支持从几兆赫兹到数百兆赫兹的灵活带宽配置。例如,一个100 MHz的带宽意味着可用的频谱资源为100 MHz[^3]。 2. **调制阶数**:取决于调制方式,常见的调制方式及其对应的调制阶数如下: - QPSK: 2 bits/symbol - 16QAM: 4 bits/symbol - 64QAM: 6 bits/symbol - 256QAM: 8 bits/symbol[^5] 3. **编码速率**:通常表示为 \( R_c \),是实际传输数据与编码后数据的比例。例如,\( R_c = 0.9 \) 表示90%的数据是有效负载[^5]。 4. **空间流数量**:即MIMO层数。5G NR支持大规模MIMO技术,能够同时利用多个天线进行数据传输,从而显著提升吞吐量[^2]。 #### 示例计算 假设以下条件: - 带宽:100 MHz - 调制方式:256QAM(调制阶数为8) - 编码速率:0.9 - MIMO层数:8 则吞吐量计算如下: \[ \text{吞吐量} = 100 \, \text{MHz} \times 8 \, \text{bits/symbol} \times 0.9 \, \text{(编码速率)} \times 8 \, \text{(MIMO层数)} \] \[ \text{吞吐量} = 5760 \, \text{Mbps} \] #### 实际影响因素 在实际部署中,吞吐量还会受到以下因素的影响: - **干扰**:如终端对基站的干扰,可能需要额外的ACIR来满足共存条件[^4]。 - **资源分配**:不同的用户调度策略资源块分配会影响整体吞吐量。 - **信道质量**:较差的信道质量可能导致更低的调制阶数或编码速率[^1]。 ```python # 示例代码:5G NR 吞吐量计算 def calculate_throughput(bandwidth_mhz, modulation_order, coding_rate, mimo_layers): return bandwidth_mhz * modulation_order * coding_rate * mimo_layers # 输入参数 bandwidth_mhz = 100 # 带宽 (MHz) modulation_order = 8 # 调制阶数 (256QAM) coding_rate = 0.9 # 编码速率 mimo_layers = 8 # MIMO层数 # 计算吞吐量 throughput_mbps = calculate_throughput(bandwidth_mhz, modulation_order, coding_rate, mimo_layers) print(f"5G NR 吞吐量: {throughput_mbps:.2f} Mbps") ```
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