在5G中，计算空口流量通常指的是测量和估算**无线接口（Uu接口）上的数据传输速率（吞吐量）**。这既包括网络侧对实际流量的统计，也包括通过公式对理论峰值速率的估算。
📊 网络侧：如何统计实际空口流量？
在运维和管理层面，5G网络通过标准化的**性能测量（Performance Measurements）** 来统计空口实际承载的数据量。这些测量通常由基站（gNB）的**集中单元（CU）** 或**分布单元（DU）** 完成。
关键的测量点位于**PDCP（分组数据汇聚协议）层**。该层位于RLC和SDAP层之上，是无线协议栈中处理用户面数据的关键层。
* **核心测量指标**：
* **DL/UL PDCP PDU Data Volume**：这是最直接的空口流量指标，统计在**下行**（DL）或**上行**（UL）方向成功传输的PDCP PDU（协议数据单元）的比特数。
* **单位**：测量结果通常以**Mbit**（1 Mbit = 1,000,000 bits）为单位进行记录。
* **测量维度**：
为了精细化运营，这些流量统计可以按多种维度进行细分，例如：
* **PLMN ID**：不同运营商网络的流量。
* **QoS等级（5QI）**：不同业务类型（如eMBB、URLLC）的流量。
* **网络切片（S-NSSAI）**：不同网络切片的流量。
* **相关KPI**：
除了流量总量，网络还会计算**平均UE吞吐量（Average UE Throughput）**。其计算公式基于一段时间内传输的数据量（`ThpVolDl`）和传输时间（`ThpTimeDl`）得出，单位为kbit/s，用于评估用户的实际体验速率。
📝 理论侧：如何估算峰值速率？
在规划或测试阶段，常使用3GPP标准（如**TS 38.306**）中的公式来估算空口的理论峰值速率。这个速率是指在理想无线环境下，所有资源都分配给单个用户时能达到的最大速率。
一个常用的简化公式如下：
\[
\text{Data Rate (Mbps)} = 10^{-6} \sum_{j=1}^{J} \left( v_{\text{Layers}}^{(j)} \cdot Q_{m}^{(j)} \cdot f^{(j)} \cdot R_{\text{max}} \cdot \frac{N_{\text{PRB}}^{BW(j),\mu} \cdot 12}{T_{s}^{\mu}} \cdot (1 - OH^{(j)}) \right)
\]
**公式中各参数的含义**：
* **J**：聚合的载波数量（Carrier Aggregation）。
* **\(v_{\text{Layers}}^{(j)}\)**：MIMO层数（即空间流数量）。
* **\(Q_{m}^{(j)}\)**：调制阶数，取决于调制方式（如QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM）。
* **\(f^{(j)}\)**：缩放因子，通常为1。
* **\(R_{\text{max}}\)**：最大编码速率（Code Rate）。
* **\(N_{\text{PRB}}^{BW(j),\mu}\)**：带宽内可用的物理资源块（PRB）数量，取决于带宽和子载波间隔（Numerology）。
* **\(T_{s}^{\mu}\)**：一个时隙的平均OFDM符号持续时间。
* **\(OH^{(j)}\)**：控制信道等带来的开销比例（Overhead）。
🧮 计算示例：一步步估算下行峰值速率
我们以一个具体的配置为例，演示如何计算下行物理层峰值速率。
**1. 确定配置参数**
* **带宽**：273个PRB
* **子载波间隔（SCS）**：30 kHz
* **MIMO层数**：4层
* **调制与编码**：256QAM，MCS 27
* **频谱效率（SE）**：对应MCS 27，查表可知为 **7.4063 bps/Hz**
* **时隙结构**：1个帧（20个时隙）中有11个时隙用于数据传输
* **符号结构**：1个时隙的14个符号中有13个用于数据传输（1个用于DM-RS）
* **前向纠错（FEC）码率**：7/8
**2. 计算有效带宽**
\ \\text{带宽 (Hz)} = 273 \\times 12 \\times 30,000 = 98.28 \\text{ MHz} \\
**3. 套用简化公式计算**
`吞吐量 = 带宽 × 频谱效率 × 符号因子 × 时隙因子 × 层数 × 码率`
\[
\begin{align*}
\text{TP} &= 98.28 \times 10^6 \text{ Hz} \times 7.4063 \text{ bps/Hz} \times \left(\frac{13}{14}\right) \times \left(\frac{11}{20}\right) \times 4 \times \left(\frac{7}{8}\right) \\
&\approx 1.3 \text{ Gbps}
\end{align*}
\]
这个计算出的 **1.3 Gbps** 就是在这种配置下的理论下行物理层峰值速率。实际网络中，由于用户共享资源、信道条件变化等因素，用户体验到的速率会低于这个峰值。