QAM-modulering til mikrobølgelinks

1. Hvad er QAM?

Modulation er en datatransmissionsteknik, der transmitterer et meddelelsessignal inde i en anden højere frekvensbærer ved at ændre luftfartsselskabet til at ligne meddelelsen mere. Quadrature Amplitude Modulation (QAM) er en form for modulering, der bruger to bærere - forskudt i fase med 90 grader - og varierende symbolhastigheder (dvs. transmitterede bits pr. Symbol) for at øge kapaciteten. Tabellen i dette blogindlæg (figur 1) beskriver de forskellige almindelige moduleringsniveauer, tilknyttede bits / symbol og stigende kapacitetsforbedring over det næste lavere moduleringstrin.

 

CableFree QAM-moduleringstabel

2. Skal alle operatører, der bruger mikrobølgeovn, bruge QAM'er af højere orden?

QAM'er af højere orden er ikke nødvendigvis et must-have for alle netværksoperatører. Imidlertid tilvejebringer moduler med højere ordre en metode til opnåelse af højere datakapacitet og er et nyttigt værktøj til at opfylde LTE-backhaul-kapacitetskrav.

3. Hvad er den største fordel ved at bruge højere ordens QAM'er med mikrobølgeradioer?
Den største fordel er øget kapacitet eller højere kapacitet. Imidlertid formindskes kapacitetsforbedring med hvert højere moduleringstrin (dvs. ved at flytte fra 1024QAM til 2048QAM er forbedringen kun omkring 10 procent!), Så den reelle evne til højere ordensmodulationer alene til at tackle målet om at øge kapaciteten er meget begrænset. Andre teknikker er nødvendige.

4. Hvad er kompromiserne mellem højere ordens QAM'er på RF-ydeevne?
For det første nedbrydes RF-ydelsen for mikrobølgeradio med hvert trin i QAM i henhold til forholdet mellem bærer og interferens (C / I). For eksempel vil gå fra 1024QAM til 2048QAM producere en stigning på 5 dB i C / I (figur 2). Dette resulterer i, at mikrobølgeforbindelsen har meget højere følsomhed over for interferens, hvilket gør det vanskeligere at koordinere forbindelser og reducerer leddensitet. Sammen med denne stigning i fase støj vil der være en stigning i design kompleksitet omkostninger.

CableFree QAM-modulation afvejninger

Ved at øge fra 1024QAM til 2048QAM vil systemforstærkningen også falde fra over 80 dB til lige over 75 dB (figur 2). Med meget lavere systemforøgelse skal mikrobølgeforbindelser være kortere, og der skal anvendes større antenner - hvilket øger de samlede ejeromkostninger og indfører yderligere linkdesign og stiplanningsproblemer.

Alt ovenstående er resultaterne af lineære funktioner: de nedbrydes i et en-til-et forhold med overgangen til højere ordens QAM'er. I mellemtiden er kapacitetsforøgelser afledt af højere ordens QAM'er funktionen af ​​en fladningskurve: Hvert trin øges i QAM resulterer i en reduceret procentvis stigning i kapacitet sammenlignet med tidligere stigninger i QAM. De ekstra kapacitetsfordele mindskes, når man overvejer de ekstra omkostninger ved højere C / I og lavere systemgevinst.

5. Har du brug for Adaptive Coding and Modulation (ACM), mens du bruger højere ordens QAM'er?
ACM skal implementeres, mens der anvendes højordens-QAM'er til modregning af lavere systemgevinst. Imidlertid hjælper ACM med at afbøde virkningerne af sværere formering, når du bruger højere ordensmodulationer, men det kan ikke hjælpe med at kompensere for øget C / I.

6. Hvad giver CableFree en “heads-up” her, når andre store navneselskaber ser ud til at støtte teknologien?
CableFree er klar over, at højere ordensmodulationer ikke er et universalmiddel - et helbredelsesmiddel. Mens hver mindre teknologiforbedring i kapacitet kan hjælpe, er det mest kritiske nu at fokusere på teknologier, der vokser kapacitet i hundreder af procentpoint versus snesevis af procentpoint. CableFree mener, at disse hundreder af procentpoint-af-forbedring-i-kapacitet-løsninger vil være de vigtigste fremadrettet. Det er i disse teknologier, at CableFree har en "heads-up". Sådanne teknikker inkluderer anvendelse af mere spektrum - især i form af multikanals RF-bonding (N + 0) - for at opnå et minimum på 200 procent kapacitetsforøgelse. Denne teknik er underlagt tilgængelighed af frekvenser, men med fleksible N + 0-implementeringer (såsom at være i stand til at bruge frekvenskanaler i forskellige bånd og forskellige kanalstørrelser) kan mange problemer med overbelastning undgås.

For det andet er intelligent dimensionering af backhaul-netværket baseret på dokumenterede regler, bedste praksis og L2 / L3-servicekvalitet (QoS) -funktioner en anden teknik til at give potentielt meget store gevinster i backhaul-kapacitet. Moduleringer af højere ordre kan være et værktøj til at opnå de nødvendige kapacitetsforøgelser i backhaul-netværket. Imidlertid skal deres iboende ulemper forstås godt, mens den mest opmærksomhed skal rettes mod andre teknikker, der giver mere meningsfulde og kvantificerbare fordele.

7. Vil operatørerne have behov for at "eftermontere" mikrobølgeradioer for at kunne fungere i højere orden i QAM i deres eksisterende mikrobølgestruktur? Eller kræves der helt ny hardware?
Dette afhænger af alderen og modellen på de eksisterende radioer. Ældre mikrobølgesystemer skal sandsynligvis ”eftermonteres” for at understøtte 512QAM og højere moduleringer. Nyligt installerede mikrobølgesystemer skal kunne understøtte disse teknologier uden ny hardware.

8. Hvordan vil QAM udvikle sig i fremtiden? Er indførelsen af ​​højere ordens QAM'er en ubestemt proces uden ende i sikte?

Introduktionen af ​​QAM'er af højere orden er ikke en endeløs proces. Som i figur 1 ovenfor i dette blogindlæg gælder loven om faldende afkast: Forbedring af gennemløbsprocenten falder, når moduleringshastighederne stiger. Omkostningerne og kompleksiteten ved implementering af højere ordens QAM'er er sandsynligvis ikke værd at opnå de kapacitetsforøgelsesfordele, der er afledt - ikke under 1024QAM under alle omstændigheder.

Læg en besked 

Message List