Модуляція QAM для мікрохвильових зв’язків

1. Що таке QAM?

Модуляція - це техніка передачі даних, яка передає сигнал повідомлення всередині іншої високочастотної несучої, змінюючи несучу, щоб вона більше нагадувала повідомлення. Квадратурна амплітудна модуляція (QAM) - це форма модуляції, яка використовує дві несучі - зміщені у фазі на 90 градусів - і різні швидкості передачі символів (тобто передані біти на символ) для збільшення пропускної здатності. Таблиця в цьому дописі в блозі (рис. 1) описує різні загальні рівні модуляції, пов'язані біти / символ та додаткове покращення ємності над наступним нижчим кроком модуляції.

 

Таблиця модуляції QAM без кабелю

2. Чи всі оператори, які використовують мікрохвильову передачу даних, повинні використовувати камери вищого рівня?

ЯС вищого рівня не обов'язково повинні бути обов'язковими для всіх операторів мережі. Однак модуляції вищого порядку забезпечують один із способів отримання більшої пропускної здатності даних і є корисним інструментом для задоволення вимог до пропускної здатності LTE.

3. У чому полягає головна перевага використання КАМ вищого порядку з мікрохвильовими радіостанціями?
Головною перевагою є збільшення ємності або більша пропускна здатність. Однак покращення потужності зменшується з кожним вищим кроком модуляції (тобто при переході від 1024QAM до 2048QAM поліпшення складає лише близько 10 відсотків!), Тому реальна здатність модуляцій вищого порядку для вирішення цілі збільшення потужності дуже обмежена. Потрібні будуть інші методи.

4. Якими є компроміси QAM вищого порядку щодо продуктивності ВЧ?
По-перше, з кожним кроком збільшення QAM радіочастотна характеристика мікрохвильового радіоприймача погіршується відповідно до співвідношення Carrier-to-Interference (C / I). Наприклад, перехід від 1024QAM до 2048QAM призведе до збільшення C / I на 5 дБ (рисунок 2). Це призводить до того, що мікрохвильова ланка має набагато вищу чутливість до перешкод, ускладнюючи координацію ланок та зменшуючи щільність ланки. Разом із цим збільшенням фазового шуму відбуватиметься збільшення вартості складності конструкції.

Компроміси з модуляцією QAM без кабелю

Також, збільшившись з 1024QAM до 2048QAM, посилення системи зменшиться з вище 80 дБ до трохи вище 75 дБ (рис. 2). З набагато меншим коефіцієнтом посилення системи мікрохвильові зв’язки повинні бути коротшими, а більші антени доведеться застосовувати - збільшуючи загальну вартість володіння та створюючи додаткові проблеми з проектуванням каналів та плануванням шляху.

Все вищезазначене є результатом лінійних функцій: вони погіршуються у взаємозв'язку "один на один" із переходом до QAM вищого порядку. Тим часом збільшення пропускної спроможності, отримане внаслідок вищого порядку КАМ, є функцією кривої згладжування: З кожним кроком збільшення КАМ призводить до зменшення відсоткового збільшення пропускної здатності порівняно з попереднім збільшенням КАМ. Вигоди від доданої потужності зменшуються, якщо врахувати додаткові витрати на більший C / I та менший коефіцієнт посилення системи.

5. Чи потрібно вам використовувати адаптивне кодування та модуляцію (ACM) під час використання QAM вищого порядку?
ACM слід впроваджувати, використовуючи QAM високого порядку, щоб компенсувати нижчий коефіцієнт посилення системи. Однак, хоча ACM допомагає пом'якшити наслідки більш складного розповсюдження при використанні модуляцій вищого порядку, він не може допомогти компенсувати підвищений C / I.

6. Що дає CableFree «хед-ап» тут, коли, схоже, інші великі компанії з іменами підтримують цю технологію?
CableFree усвідомлює, що модуляції вищого порядку не є панацеєю, а вилікуванням. Хоча кожне незначне вдосконалення технологій у пропускній здатності може допомогти, орієнтація на технології, що збільшують потужність на сотні процентних пунктів проти десятків процентних пунктів, є найбільш критичною зараз. CableFree вважає, що ці рішення для покращення потужності в сотні відсотків балів стануть найважливішими рухами вперед. Саме в цих технологіях CableFree має “хед-ап”. Такі методи включають розгортання більшого спектра - особливо у формі багатоканальних рішень для радіочастотного зв’язку (N + 0) - для досягнення мінімального збільшення пропускної здатності на 200 відсотків. Ця техніка залежить від доступності частот, але завдяки гнучким реалізаціям N + 0 (таким як можливість використання частотних каналів у різних діапазонах та різних розмірах каналів) можна уникнути багатьох проблем перевантаження.

По-друге, інтелектуальне вимірювання мережі зворотних перевезень на основі перевірених правил, найкращих практик та можливостей якості обслуговування (QoS) L2 / L3 - ще одна методика, яка забезпечує потенційно дуже великі вигоди у пропускній спроможності. Модуляції вищого порядку можуть бути одним із інструментів для досягнення необхідного збільшення пропускної здатності мережі зворотного зв'язку. Однак їхні властиві недоліки слід добре розуміти, тоді як найбільше уваги слід приділяти іншим методам, що забезпечують більш значущі та кількісні вигоди.

7. Чи потрібно операторам модернізувати мікрохвильові радіостанції, щоб мати змогу працювати з QAM вищого порядку в існуючій мікрохвильовій інфраструктурі? Або буде потрібно зовсім нове обладнання?
Це залежить від віку та моделі існуючих радіостанцій. Старі мікрохвильові системи, швидше за все, потрібно буде «модернізувати», щоб підтримувати модуляцію 512QAM і вище. Нещодавно встановлені мікрохвильові системи повинні мати можливість підтримувати ці технології без нового обладнання.

8. Як QAM буде розвиватися в майбутньому? Чи впровадження КЯ вищого порядку - це невизначений процес, якому не видно кінця?

Впровадження QAM вищого порядку не є нескінченним процесом. Як показано на малюнку 1 у цьому дописі в блозі, застосовується закон спадної віддачі: Покращення відсотка пропускної здатності зменшується із збільшенням рівня модуляції. Вартість та складність впровадження QAM вищого порядку, мабуть, не варті отриманих вигод від збільшення потужності - у будь-якому випадку не минулих 1024QAM.

Залишити повідомлення 

список повідомлень