Die sind berechnet, ja. Ich versuche es mal zu beschreiben:
Bei einem LTE- (= OFDM-) Signal werden die Informationen auf sogenannte Unterträger verteilt. In diesem Fall sind die einzelnen Träger um 15 kHz versetzt (= [Delta]f). In einem 10 MHz breiten Kanal würden sich also 666,7 Träger (10 MHz/15 kHz) unterbringen lassen. Da zum jeweiligen Nachbarkanal aber Schutzabstände notwendig sind, werden in einem 10 MHz breiten Kanal nur 600 Unterträger verwendet.
Durch den Trägerabstand von 15 kHz ergibt sich auch die sogenannte Symbolzeit:
t_symbol = 1/[Delta]f =
66,7 Mikrosekunden.
Je nach Verbindungsqualität wird jeder Unterträger zur gleichen Zeit für jeweils eine Symbolzeit mit einem Symbol moduliert. Das Modulationsverfahren kann QPSK (
Quadrature
Phase-
Shift
Keying, Vierpahsenumtastung), 16 QAM (
Quadrature
Amplitude
Modulation), 64 QAM oder 256 QAM sein.
Bei der QPSK ist die Symbolbreite 2 Bit. Die Amplitude aller Unterträger ist gleich, es ändert sich nur die Phase. Die 16 QAM hat eine Symbolbreite von 4 Bit, die 64 QAM eine von 6 Bit, 256 QAM besitzt 8 Bit. Bei diesen drei Modulationsarten ändert sich neben der Phase auch die Amplitude der Unterträger. Im Folgenden rechne ich dann nur mit 64 QAM und 256 QAM weiter.
Wenn ein Subcarrier (Unterträger) in einer Symbolzeit also 6 bzw. 8 Bit übertragen kann, ergeben sich folgende Gleichungen:
64 QAM: 600 Unterträger x 6 Bit =
3.600 Bit in 66,7 Mikrosekunden
256 QAM: 600 Unterträger x 8 Bit =
4800 Bit in 66,7 Mikrosekunden
Gleichzeitig können wir noch berechnen, wieviele Symbolzeiten in eine Sekunde passen, ziel ist ja eine Datenrate bezogen auf eine Sekunde:
1 Sekunde/66,7 Mikrosekunden =
14992,504
Für 64 QAM ergibt sich dann: 3.600 Bit x 14.992,504 =
53.973.014,4 Bit/s = 51,5 MBit/s pro Datenstrom
Für 64 QAM ergibt sich dann: 4.800 Bit x 14.992,504 =
71964019,2 Bit/s = 68,6 MBit/s pro Datenstrom
Bei MIMO 2x2 bekommt jeder Teilnehmer (Empfangsbedingungen vorausgesetzt) 2 Datenströme. Bei perfektem MIMO sind es dann 103,0 MBit/s für 64 QAM bzw. 137,2 MBit/s für 256 QAM.
Jetzt könnte man auch noch mit einem Umrechnungsfaktor von 1000 statt 1024 für die Umrechnung von Bit >> kBit >> MBit nehmen, dann wären die Bruttodatenraten nochmal höher...
