Модуляция QAM для СВЧ каналов

1. Что такое QAM?

Модуляция - это метод передачи данных, который передает сигнал сообщения внутри другой более высокочастотной несущей путем изменения несущей, чтобы он больше походил на сообщение. Квадратурная амплитудная модуляция (QAM) - это форма модуляции, которая использует две несущие - смещение по фазе на 90 градусов - и различные скорости передачи символов (т. Е. Передаваемые биты на символ) для увеличения пропускной способности. Таблица в этом сообщении в блоге (рисунок 1) описывает различные общие уровни модуляции, связанные биты / символы и постепенное улучшение емкости выше следующего более низкого шага модуляции.

 

Таблица модуляции CableFree QAM

2. Должны ли все операторы, использующие транзитные микроволновые сети, использовать QAM более высокого порядка?

QAM более высокого порядка не обязательно являются обязательными для всех сетевых операторов. Однако модуляция более высокого порядка действительно обеспечивает один метод получения более высокой пропускной способности данных и является полезным инструментом для удовлетворения требований пропускной способности транзитного соединения LTE.

3. В чем заключается основное преимущество использования QAM высшего порядка с микроволновыми радиостанциями?
Главное преимущество - увеличенная емкость или более высокая пропускная способность. Однако улучшение пропускной способности уменьшается с каждым более высоким шагом модуляции (т. Е. При переходе от 1024QAM к 2048QAM улучшение составляет всего около 10 процентов!), Поэтому реальная способность одной только модуляции более высокого порядка решать задачу увеличения пропускной способности очень ограничена. Потребуются другие методы.

4. Каковы компромиссы QAM более высокого порядка с характеристиками РЧ?
Во-первых, с каждым шагом увеличения QAM характеристики РЧ СВЧ-радиостанции ухудшаются в соответствии с отношением несущей к помехе (C / I). Например, переход с 1024QAM на 2048QAM приведет к увеличению отношения C / I на 5 дБ (рисунок 2). Это приводит к тому, что микроволновая линия связи имеет гораздо более высокую чувствительность к помехам, что затрудняет координацию каналов и снижает плотность каналов. Наряду с этим увеличением фазового шума будет увеличиваться сложность конструкции.

Компромиссы модуляции QAM без использования кабеля

Кроме того, при увеличении с 1024QAM до 2048QAM усиление системы снизится с 80 дБ до чуть более 75 дБ (рисунок 2). При гораздо меньшем коэффициенте усиления системы микроволновые каналы должны быть короче, и придется использовать антенны большего размера, что приведет к увеличению совокупной стоимости владения и появлению дополнительных проблем при проектировании каналов и планировании путей.

Все вышеперечисленное является результатом линейных функций: они ухудшаются во взаимно однозначном отношении с переходом к QAM более высокого порядка. Между тем увеличение пропускной способности, полученное из QAM более высокого порядка, является функцией сглаживающейся кривой: каждое ступенчатое увеличение QAM приводит к уменьшенному процентному увеличению пропускной способности по сравнению с предыдущим увеличением QAM. Преимущества дополнительной емкости уменьшаются, если учесть дополнительные затраты, связанные с более высоким C / I и меньшим выигрышем системы.

5. Нужно ли вам использовать адаптивное кодирование и модуляцию (ACM) при использовании QAM более высокого порядка?
ACM должен быть реализован с использованием QAM высокого порядка, чтобы компенсировать более низкий коэффициент усиления системы. Однако, хотя ACM действительно помогает смягчить эффекты более сложного распространения при использовании модуляции более высокого порядка, он не может помочь компенсировать повышенное отношение C / I.

6. Что дает CableFree «предупреждение» здесь, когда другие крупные компании, похоже, поддерживают эту технологию?
CableFree понимает, что модуляция более высокого порядка - это не панацея, а панацея. Хотя любое незначительное технологическое улучшение пропускной способности может помочь, сейчас наиболее критичным является сосредоточение на технологиях, которые увеличивают емкость на сотни процентов по сравнению с десятками процентов. CableFree считает, что эти решения, позволяющие увеличить пропускную способность на сотни процентов, станут наиболее важным шагом вперед. Именно в этих технологиях у CableFree есть «хедз-ап». Такие методы включают развертывание большего количества спектра - особенно в форме решений многоканального РЧ-соединения (N + 0) - для достижения минимального увеличения пропускной способности на 200 процентов. Этот метод зависит от доступности частоты, но с помощью гибких реализаций N + 0 (таких как возможность использовать частотные каналы в разных диапазонах и разных размерах каналов) можно избежать многих проблем с перегрузкой.

Во-вторых, разумное определение параметров транспортной сети на основе проверенных правил, передовых практик и возможностей L2 / L3 качества обслуживания (QoS) - еще один метод, обеспечивающий потенциально очень большой выигрыш в пропускной способности транзитного рейса. Модуляции более высокого порядка могут быть одним из инструментов для достижения необходимого увеличения пропускной способности транспортной сети. Однако следует хорошо понимать присущие им недостатки, в то время как наибольшее внимание следует уделять другим методам, которые обеспечивают более значимые и измеримые преимущества.

7. Потребуется ли операторам «модернизировать» микроволновые радиоприемники, чтобы они могли работать с QAM более высокого порядка в существующей микроволновой инфраструктуре? Или потребуется совершенно новое оборудование?
Это зависит от возраста и модели существующих радиоприемников. Старые микроволновые системы, вероятно, необходимо будет «модернизировать» для поддержки модуляции 512QAM и выше. Недавно установленные микроволновые системы должны поддерживать эти технологии без нового оборудования.

8. Как QAM будет развиваться в будущем? Является ли внедрение QAM более высокого порядка бесконечным процессом, которому не видно конца?

Внедрение QAM более высокого порядка - не бесконечный процесс. Как показано на рисунке 1 выше в этом сообщении в блоге, применяется закон убывающей отдачи: процентное улучшение пропускной способности снижается по мере увеличения скорости модуляции. Стоимость и сложность реализации QAM более высокого порядка, вероятно, не стоит получаемых преимуществ от увеличения емкости - в любом случае, после 1024QAM.

Оставить сообщение 

Список сообщений