一个小伙伴问了我：
有个客户要在一个固定区域实现至少700个终端同时并发上传数据，咱们的4G基站能否支持？
问题的标准的答案是：基站配置小区RRC连接用户数门限是1000，可以同时接入小于1000个终端同时上传数据。
但是问题是，为什么基站可以同时连接1000个终端呢？同时是指多长时间？一系列的问题突然萦绕在脑子里，挥之不去。
下面我查阅了相关的资料，重新的回答一下这个问题。
1. LTE系统容量
同时能够接收多少终端上发的信息，这是系统的容量问题。我们以LTE-FDD系统为例来说明问题。
LTE的容量问题可以理解为，系统在每个调度周期(TTI=1ms)同时可以调度用户数的上限，LTE的容量受限于控制信道的可用资源数目。为了计算容量，我们首先计算一下控制信道的可用资源。
2. 物理下行控制信道 时频资源
LTE下行链路子帧通常被分为由几个OFDM符号构成的控制区以及有其余部分构成的数据区组成。控制区承载控制上行链路和下行链路数据所需要的L1/L2信令。如图1所示：
图1.一个RB内的资源映射图
控制区域就是指的PDCCH信道，PDCCH信道信息占用的符号数，由PCFICH信道承载的CFI信息指示，其配置值可以是0,1,2,3,4。PDCCH占用的时频资源如图2所示：
图2.不同CFI配置的PDCCH
CFI承载的信息非常重要，实际上划分了每个子帧中控制信令区域和数据区域的边界。一个OFDM符号或者用做PDCCH，或者用做数据信道。
3. 物理下行控制信道 时频资源分配
为了有效地配置下行控制信道的时频资源，定义了两个专用的控制信道资源单位REG和CCE。
- RE(Resource Element): LTE 资源的最小单位，指示时域的一个OFDM符号和频域的一个子载波；
- REG(Resource Element Group)：每个REG包含1个OFDM符号上的4个连续的RE(中间可以隔着CRS)；
- CCE(Control Channel Element)：每个CCE包含9个REG，分布在第1/2/3(/4在1.4MHz系统中)OFDM符号上。在系统带宽范围内做交织，以转移干扰。
REG和RE之间的关系可以通过图3看出：
图3. RE,REG关系演示图
CCE是PDCCH传送控制信息的最小资源单位，根据一个PDCCH使用的资源数量，PDCCH可由1，2，4，8个CCE构成，分别对应PDCCH格式0，1，2，3。一个对称业务的用户需要两条PDCCH，分别传送上下行调度信息。CCE，REG和RE之间的关系可以参考图4：
图4. RE,REG,CCE关系演示图
4. LTE容量计算
通过上面的分析，我们可以得到。系统能够同时调度用户的多少和其用在控制信道上的时频资源多少有关，这个关系可以用一个确定的公式来表示。
在一个调度周期内，最大可支持的用户数[1,2]：
将相应的数值带入公式1，可以得到：
下行控制区域，所有REG数量：
N_group_PHICH表示PHICH组的组数，Normal CP 的N_group_PHICH数值可以通过查找下表得到：
根据上面的两个表可以计算出，在一个调度周期内LTE系统容量为：
20MHz, Ng=1/6，CFI=3，N_PDCCH_CCE=1，2端口天线的容量为：43
20MHz，Ng=2，CFI=1，N_PDCCH _CCE=8，2端口天线的容量为：0
10MHz, Ng=1/6，CFI=3，N_PDCCH_CCE=1，2端口天线的容量为：21
10MHz，Ng=2，CFI=1，N_PDCCH _CCE=8，2端口天线的容量为：0
通过计算，可以看出20MHz带宽的LTE-FDD系统在一个TTI最多调度43个用户，10MHz带宽的LTE-FDD系统最多调度21个用户。
当然这只是一个理论数值，具体数值还会受到现场实际情况的影响。
文中分析不对地方请读者多多指教
2019年3月
[1] 李佳俊, 文博, 许国平. FDD LTE系统容量研究[J]. 邮电设计技术, 2013(3):36-41.
[2] 欧阳红升, 高泽华, 高峰, et al. TD-LTE与LTE FDD下行控制信道容量对比分析[J]. 数据通信, 2013(6):22-26.
