처리량 계산¶
스펙 · 릴리즈
최대 데이터율 근사식: TS 38.306 §4.1.2 · TBS 정확 계산: TS 38.214 §5.1.3.2 · 대역폭별 RB: TS 38.101-1/-2 Table 5.3.2-1 · 오버헤드 값: TS 38.306 §4.1.2 Rel-15~ (Rel-17 1024QAM, FR2-2 반영)
한눈에 보기
NR 최대 속도는 다음을 곱한 값입니다.
레이어 수 × 변조 비트 × 코딩률 × (RB 수 × 12 부반송파 ÷ 심볼 길이) × (1 − 오버헤드) × 캐리어 수
대표 값:
- FR1 100 MHz, 4 레이어, 256QAM → 약 2.3 Gbps (모든 슬롯이 하향이라고 가정)
- 3.5 GHz TDD DDDSU 실제 하향 비율(약 74%)을 곱하면 → 약 1.7 Gbps
- FR2 400 MHz, 2 레이어, 64QAM → 약 3.2 Gbps (TDD 비율 적용 전)
체감 속도는 셀 부하, 신호 품질, 단말 능력에 따라 이보다 훨씬 낮습니다.
TS 38.306 근사식¶
| 기호 | 의미 | 값 |
|---|---|---|
| \(J\) | 집성 캐리어 수 | |
| \(v_{Layers}\) | 최대 레이어 수 | DL ≤ 8, UL ≤ 4 |
| \(Q_m\) | 최대 변조 차수 | 6 (64QAM), 8 (256QAM), 10 (1024QAM) |
| \(f\) | 스케일링 계수 (단말 능력) | 1, 0.8, 0.75, 0.4 |
| \(R_{max}\) | 최대 코딩률 | 948 / 1024 |
| \(T_s^{\mu}\) | 평균 심볼 길이 | \(10^{-3} / (14 \cdot 2^{\mu})\) s |
| \(OH\) | 오버헤드 | FR1 DL 0.14, FR2 DL 0.18, FR1 UL 0.08, FR2 UL 0.10 |
계산 예¶
| 구성 | 결과 (모든 슬롯 해당 방향 가정) |
|---|---|
| FR1 DL, 100 MHz, 30 kHz (273 PRB), 4 레이어, 256QAM | 2,337 Mbps |
| 같은 조건, 2 레이어 | 1,169 Mbps |
| 같은 조건, 4 레이어, 1024QAM (Rel-17) | 2,921 Mbps |
| FR1 UL, 100 MHz, 1 레이어, 256QAM | 625 Mbps |
| FR1 UL, 100 MHz, 2 레이어, 256QAM | 1,250 Mbps |
| FR2 DL, 400 MHz, 120 kHz (264 PRB), 2 레이어, 64QAM | 3,232 Mbps |
| FR1 DL, 20 MHz, 15 kHz (106 PRB), 2 레이어, 64QAM (RedCap급) | 170 Mbps |
이 근사식에는 TDD 비율이 들어 있지 않습니다. TDD 셀의 실제 최대값은 DL(또는 UL) 슬롯·심볼 비율을 곱해야 합니다.
| TDD 패턴 (30 kHz) | DL 비율 | 100 MHz 4L 256QAM DL | UL 비율 | 100 MHz 1L 256QAM UL |
|---|---|---|---|---|
| DDDSU (10:2:2) | 약 74% | 약 1.73 Gbps | 약 23% | 약 143 Mbps |
| DDDDDDDSUU | 약 77% | 약 1.80 Gbps | 약 21% | 약 134 Mbps |
정확한 계산과의 비교¶
같은 FR1 100 MHz 4 레이어 256QAM을 TBS 공식으로 계산하면(PDSCH 12 심볼, DMRS 1 심볼) 슬롯당 1,081,512비트 → 약 2.16 Gbps입니다. 근사식(2.34 Gbps)과의 차이는 PDCCH·DMRS 오버헤드 가정 차이입니다.
전문가 노트 — 실제 처리량 결정 요인
단말 능력의 한계. 근사식의 각 항은 단말이 보고한 featureSet(캐리어별 최대 레이어·변조·대역폭)과 스케일링 계수 \(f\)로 결정됩니다. 밴드 조합마다 다르므로, 같은 단말이라도 망 구성에 따라 최대 속도가 달라집니다. 또 TS 38.306은 "어떤 슬롯에서도 TBS 합이 이 데이터율에 해당하는 값을 넘지 않아야 한다"는 상한 검사에 이 식을 씁니다.
실측에 영향을 주는 요소. - 실제 랭크·MCS 분포 (셀 중심이 아니면 랭크 2–3, MCS 20 전후가 흔함) - SSB·CSI-RS·TRS·PDCCH 오버헤드 (근사식 OH 0.14보다 클 수 있음) - TDD 패턴과 특수 슬롯 활용 (특수 슬롯 DL 심볼에 PDSCH 스케줄 여부) - NSA에서 LTE 쪽 처리량 합산, split bearer 흐름 제어 - TCP 윈도·서버 성능 (Gbps급에서는 단말·서버 TCP 튜닝이 병목)
상향 병목. 3.5 GHz TDD는 UL 비율이 20% 남짓이고 단말 출력이 제한적이어서 상향 처리량·커버리지가 실제 서비스의 한계가 되는 경우가 많습니다. SUL, UL CA, 2Tx 단말, SBFD(Rel-19)가 이를 보완하는 방향입니다.