QAM модулация за микровълнови връзки

1. Какво е QAM?

Модулацията е техника за предаване на данни, която предава сигнал на съобщение в друг носител с по-висока честота, като променя носителя така, че да прилича повече на съобщението. Квадратурна амплитудна модулация (QAM) е форма на модулация, която използва два носителя - изместени във фаза с 90 градуса - и различни скорости на символи (т.е. предадени битове на символ), за да увеличат пропускателната способност. Таблицата в тази публикация в блога (Фигура 1) описва различните често срещани нива на модулация, свързани битове / символ и подобрение на капацитета над следващата по-ниска стъпка на модулация.

 

Безжична QAM модулационна таблица

2. Трябва ли всички оператори, които използват микровълнова връзка, да използват QAM от по-висок ред?

QAM от по-висок ред не са непременно задължителни за всички мрежови оператори. Въпреки това модулациите от по-висок ред предоставят един метод за получаване на по-висока пропускателна способност на данните и са полезен инструмент за изпълнение на изискванията за капацитет за пренос на LTE.

3. Какво е основното предимство на използването на QAM от по-висок ред с микровълнови радиостанции?
Основното предимство е увеличеният капацитет или по-високата производителност. Подобряването на капацитета обаче намалява с всяка по-висока стъпка на модулация (т.е. при преместване от 1024QAM на 2048QAM подобрението е само около 10%!), Така че реалната способност на модулациите от по-висок ред да се справят с целта за увеличаване на капацитета е много ограничена. Ще са необходими други техники.

4. Какви са компромисите на QAM от по-висок ред за радиочестотните характеристики?
Първо, с всяко стъпково увеличаване на QAM, радиочестотната характеристика на микровълновото радио се влошава според съотношението Carrier-to-Interference (C / I). Например преминаването от 1024QAM на 2048QAM ще доведе до увеличение с 5 dB в C / I (Фигура 2). Това води до това, че микровълновата връзка има много по-висока чувствителност към смущения, което затруднява координацията на връзките и намалява плътността на връзката. Заедно с това увеличаване на фазовия шум ще има и увеличаване на разходите за сложност на дизайна.

Безпроблемни QAM модулационни компромиси

Също така, чрез увеличаване от 1024QAM на 2048QAM, усилването на системата ще намалее от над 80 dB до малко над 75 dB (Фигура 2). С много по-ниска печалба на системата микровълновите връзки ще трябва да бъдат по-къси и ще трябва да се използват по-големи антени - увеличаване на общите разходи за притежание и въвеждане на допълнителни проблеми с дизайна на връзката и планирането на трасето.

Всичко по-горе са резултати от линейни функции: те се разграждат в едно-към-едно отношение с преминаването към QAM от по-висок ред. Междувременно увеличенията на капацитета, получени от QAM от по-висок ред, са функция на кривата на изравняване: Всяко увеличение на QAM в стъпки води до намален процент на увеличение на капацитета в сравнение с предишни увеличения на QAM. Ползите от добавения капацитет се намаляват, когато се вземат предвид добавените разходи за по-висок C / I и по-ниска печалба в системата.

5. Трябва ли да използвате адаптивно кодиране и модулация (ACM), докато използвате QAM от по-висок ред?
ACM трябва да бъде внедрен, докато се използват QAM от висок ред, за да се компенсира по-ниската печалба на системата. Въпреки това, въпреки че ACM помага за смекчаване на ефектите от по-трудното разпространение при използване на модулации от по-висок ред, той не може да помогне за компенсиране на увеличения C / I.

6. Какво дава на CableFree „хедс-ъп“ тук, когато изглежда, че други големи компании с име подкрепят технологията?
CableFree осъзнава, че модулациите от по-висок ред не са панацея - лек за всички. Въпреки че всяко незначително технологично подобрение в производителността може да помогне, фокусът върху технологии, които увеличават капацитета в стотици процентни пунктове спрямо десетки процентни пунктове, е най-критичен в момента. CableFree вярва, че тези решения за подобряване на капацитета със стотици процентни точки ще бъдат най-важното движение напред. Именно в тези технологии CableFree има „хедс-ъп“. Такива техники включват внедряване на повече спектър - особено под формата на многоканальни решения за RF свързване (N + 0) - за постигане на минимум 200 процента увеличение на капацитета. Тази техника зависи от наличието на честота, но с гъвкави внедрения на N + 0 (като например възможността да се използват честотни канали в различни обхвати и различни размери на каналите) могат да бъдат избегнати много проблеми със задръстванията.

Второ, интелигентното оразмеряване на мрежата за бекхоул, базирана на доказани правила, най-добри практики и възможности за качество на услугата (QoS) на L2 / L3, е друга техника за осигуряване на потенциално много големи печалби от капацитета на бекхоула. Модулациите от по-висок ред могат да бъдат един от инструментите за постигане на необходимото увеличаване на капацитета в мрежата за пренос. Въпреки това, присъщите им недостатъци трябва да бъдат добре разбрани, докато най-голямо внимание трябва да се обърне на други техники, които осигуряват по-значими и измерими ползи.

7. Ще трябва ли операторите да „модернизират“ микровълновите радиостанции, за да могат да работят с QAM от по-висок порядък в съществуващата си микровълнова инфраструктура? Или ще се изисква напълно нов хардуер?
Това зависи от възрастта и модела на съществуващите радиостанции. По-старите микровълнови системи вероятно ще трябва да бъдат „преоборудвани“, за да поддържат 512QAM и по-високи модулации. Наскоро инсталираните микровълнови системи трябва да могат да поддържат тези технологии без нов хардуер.

8. Как ще се развива QAM в бъдеще? Въвеждането на QAM от по-висок ред ли е неопределен процес, без край?

Въвеждането на QAM от по-висок ред не е безкраен процес. Както е показано на Фигура 1 по-горе в тази публикация в блога, се прилага законът за намаляващата възвращаемост: Подобрението на процента на пропускателната способност намалява с увеличаването на степента на модулация. Разходите и сложността на внедряването на QAM от по-висок порядък вероятно не си струват получените ползи от увеличаването на капацитета - във всеки случай не след 1024QAM.

Остави съобщение 

Списък на ЛС