一個小夥伴問了我：
有個客戶要在一個固定區域實現至少700個終端同時併發上傳數據，咱們的4G基站能否支持？
問題的標準的答案是：基站配置小區RRC連接用戶數門限是1000，可以同時接入小於1000個終端同時上傳數據。
但是問題是，為什麼基站可以同時連接1000個終端呢？同時是指多長時間？一系列的問題突然縈繞在腦子裡，揮之不去。
下面我查閱了相關的資料，重新的回答一下這個問題。
1. LTE系統容量
同時能夠接收多少終端上發的信息，這是系統的容量問題。我們以LTE-FDD系統為例來說明問題。
LTE的容量問題可以理解為，系統在每個調度週期（TTI=1ms）同時可以調度用戶數的上限，LTE的容量受限於控制信道的可用資源數目。為了計算容量，我們首先計算一下控制信道的可用資源。
2. 物理下行控制信道 時頻資源
LTE下行鏈路子幀通常被分為由幾個OFDM符號構成的控制區以及有其餘部分構成的數據區組成。控制區承載控制上行鏈路和下行鏈路數據所需要的L1/L2信令。如圖1所示：
圖1.一個RB內的資源映射圖
控制區域就是指的PDCCH信道，PDCCH信道信息佔用的符號數，由PCFICH信道承載的CFI信息指示，其配置值可以是0,1,2,3,4。PDCCH佔用的時頻資源如圖2所示：
圖2.不同CFI配置的PDCCH
CFI承載的信息非常重要，實際上劃分了每個子幀中控制信令區域和數據區域的邊界。一個OFDM符號或者用做PDCCH，或者用做數據信道。
3. 物理下行控制信道 時頻資源分配
為了有效地配置下行控制信道的時頻資源，定義了兩個專用的控制信道資源單位REG和CCE。
- RE(Resource Element): LTE 資源的最小單位，指示時域的一個OFDM符號和頻域的一個子載波；
- REG(Resource Element Group)：每個REG包含1個OFDM符號上的4個連續的RE（中間可以隔著CRS）；
- CCE(Control Channel Element)：每個CCE包含9個REG，分佈在第1/2/3(/4在1.4MHz系統中)OFDM符號上。在系統帶寬範圍內做交織，以轉移干擾。
REG和RE之間的關係可以通過圖3看出：
圖3. RE,REG關係演示圖
CCE是PDCCH傳送控制信息的最小資源單位，根據一個PDCCH使用的資源數量，PDCCH可由1，2，4，8個CCE構成，分別對應PDCCH格式0，1，2，3。一個對稱業務的用戶需要兩條PDCCH，分別傳送上下行調度信息。CCE，REG和RE之間的關係可以參考圖4：
圖4. RE,REG,CCE關係演示圖
4. LTE容量計算
通過上面的分析，我們可以得到。系統能夠同時調度用戶的多少和其用在控制信道上的時頻資源多少有關，這個關係可以用一個確定的公式來表示。
在一個調度週期內，最大可支持的用戶數[1,2]：
將相應的數值帶入公式1，可以得到：
下行控制區域，所有REG數量：
N_group_PHICH表示PHICH組的組數，Normal CP 的N_group_PHICH數值可以通過查找下表得到：
根據上面的兩個表可以計算出，在一個調度週期內LTE系統容量為：
20MHz, Ng=1/6，CFI=3，N_PDCCH_CCE=1，2端口天線的容量為：43
20MHz，Ng=2，CFI=1，N_PDCCH _CCE=8，2端口天線的容量為：0
10MHz, Ng=1/6，CFI=3，N_PDCCH_CCE=1，2端口天線的容量為：21
10MHz，Ng=2，CFI=1，N_PDCCH _CCE=8，2端口天線的容量為：0
通過計算，可以看出20MHz帶寬的LTE-FDD系統在一個TTI最多調度43個用戶，10MHz帶寬的LTE-FDD系統最多調度21個用戶。
當然這只是一個理論數值，具體數值還會受到現場實際情況的影響。
文中分析不對地方請讀者多多指教
2019年3月
[1] 李佳俊, 文博, 許國平. FDD LTE系統容量研究[J]. 郵電設計技術, 2013(3):36-41.
[2] 歐陽紅升, 高澤華, 高峰, et al. TD-LTE與LTE FDD下行控制信道容量對比分析[J]. 數據通信, 2013(6):22-26.
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