Modulación QAM para ligazóns de microondas

1. Que é QAM?

A modulación é unha técnica de transmisión de datos que transmite un sinal de mensaxe dentro doutra portadora de maior frecuencia alterando a portadora para que se pareza máis á mensaxe. A Modulación de Amplitude en Cuadratura (QAM) é unha forma de modulación que emprega dúas portadoras —fase en 90 graos— e velocidades de símbolos variables (é dicir, bits transmitidos por símbolo) para aumentar a produción. A táboa desta publicación do blogue (Figura 1) describe os distintos niveis de modulación comúns, bits / símbolo asociados e mellora da capacidade incremental por encima do seguinte paso de modulación inferior.

 

Táboa de modulación QAM CableFree

2. ¿Deben todos os operadores que empreguen o backhaul de microondas usar QAM de orde superior?

Os QAM de orde superior non son necesariamente imprescindibles para todos os operadores de rede. Non obstante, as modulacións de orde superior proporcionan un método para obter maior rendemento de datos e son unha ferramenta útil para cumprir os requisitos de capacidade de retroceso LTE.

3. Cal é a principal vantaxe de empregar QAM de orde superior con radios de microondas?
A principal vantaxe é o aumento da capacidade ou maior rendemento. Non obstante, a mellora da capacidade diminúe a cada paso de modulación máis elevado (é dicir, ao pasar de 1024QAM a 2048QAM a mellora é só do 10 por cento!), Polo que a capacidade real das modulacións de orde superior só para abordar o obxectivo de aumentar a capacidade é moi limitada. Serán necesarias outras técnicas.

4. Cales son as vantaxes dos QAM de orde superior no rendemento de RF?
En primeiro lugar, a cada paso de QAM o rendemento de RF da radio de microondas degrádase segundo a relación C / I (Carrier-to-Interference). Por exemplo, pasar de 1024QAM a 2048QAM producirá un aumento de 5 dB en C / I (Figura 2). Isto fai que a ligazón de microondas teña unha sensibilidade moito maior ás interferencias, o que dificulta a coordinación das ligazóns e reduce a densidade das ligazóns. Xunto a este aumento do ruído de fase, aumentará o custo da complexidade do deseño.

Compensacións de modulación QAM CableFree

Ademais, aumentando de 1024QAM a 2048QAM, a ganancia do sistema diminuirá de máis de 80 dB a algo máis de 75 dB (Figura 2). Cunha ganancia do sistema moito menor, as ligazóns de microondas terán que ser máis curtas e terán que empregarse antenas máis grandes, aumentando o custo total de propiedade e introducindo problemas adicionais de deseño de enlaces e planificación de camiños.

Todo o anterior é o resultado de funcións lineais: degradanse nunha relación de un a un co paso a QAM de orde superior. Mentres tanto, os aumentos de capacidade derivados de QAM de orde superior son a función dunha curva de aplanamento: cada paso de QAM resulta nun aumento porcentual reducido da capacidade en comparación cos aumentos anteriores en QAM. Os beneficios de capacidade engadidos diminúense ao considerar os custos engadidos de maior C / I e menor ganancia do sistema.

5. ¿Necesitas usar a codificación e a modulación adaptativas (ACM) mentres usas QAM de orde superior?
ACM debería implementarse empregando QAM de alta orde para compensar a menor ganancia do sistema. Non obstante, aínda que ACM axuda a mitigar os efectos dunha propagación máis difícil cando se utilizan modulacións de orde superior, non pode axudar a compensar o aumento do C / I.

6. Que lle dá a CableFree unha "cabeza cara arriba" cando outras grandes compañías parecen apoiar a tecnoloxía?
CableFree dáse conta de que as modulacións de orde superior non son unha panacea, todo un remedio. Aínda que cada melloría tecnolóxica menor no rendemento pode axudar, o foco nas tecnoloxías que aumentan a capacidade en centos de puntos porcentuais fronte a decenas de puntos porcentuais é o máis importante agora. CableFree cre que estas solucións de centos de puntos porcentuais de mellora da capacidade serán as máis importantes para avanzar. É nestas tecnoloxías que CableFree ten un "head-up". Tales técnicas inclúen o despregamento de máis espectro, especialmente en forma de solucións de enlace RF multicanal (N + 0), para acadar un incremento de capacidade mínimo do 200 por cento. Esta técnica está suxeita á dispoñibilidade de frecuencia, pero con implementacións flexibles de N + 0 (como poder usar canles de frecuencia en diferentes bandas e diferentes tamaños de canles) pódense evitar moitos problemas de conxestión.

En segundo lugar, dimensionar de xeito intelixente a rede de backhaul en base a regras comprobadas, mellores prácticas e capacidades de calidade de servizo (QoS) L2 / L3 é outra técnica para proporcionar beneficios potencialmente moi grandes na capacidade de backhaul. As modulacións de orde superior poden ser unha ferramenta para lograr os incrementos de capacidade requiridos na rede backhaul. Non obstante, os seus inconvenientes inherentes deben entenderse ben, mentres que se debe prestar a maior atención a outras técnicas que proporcionan beneficios máis significativos e cuantificables.

7. ¿Os operadores necesitarán "reformar" as radios de microondas para poder operar QAM de orde superior na súa infraestrutura de microondas existente? Ou será necesario un hardware completamente novo?
Isto depende da idade e do modelo das radios existentes. É probable que os sistemas de microondas máis antigos necesiten "adaptarse" para soportar 512QAM e modulacións máis altas. Os sistemas de microondas instalados recentemente deberían poder soportar estas tecnoloxías sen hardware novo.

8. Como evolucionará o QAM no futuro? A introdución de QAM de orde superior é un proceso indefinido, sen fin á vista?

A introdución de QAM de orde superior non é un proceso interminable. Segundo a figura 1 anterior nesta publicación do blog, aplícase a lei dos rendementos diminuídos: a mellora da porcentaxe de rendemento diminúe a medida que aumentan as taxas de modulación. O custo e a complexidade da implementación de QAM de orde superior probablemente non paguen a pena aumentar os beneficios derivados do aumento de capacidade, en ningún caso pasados ​​os 1024QAM.

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes