Modulació QAM per enllaços de microones

1. Què és QAM?

La modulació és una tècnica de transmissió de dades que transmet un senyal de missatge dins d’una altra portadora de freqüència superior alterant la portadora perquè s’assembli més al missatge. La modulació d’amplitud de quadratura (QAM) és una forma de modulació que utilitza dues portadores —completades en fase per 90 graus— i velocitats de símbols variables (és a dir, bits transmesos per símbol) per augmentar el rendiment. La taula d’aquesta entrada al bloc (Figura 1) descriu els diversos nivells de modulació comuns, els bits / símbol associats i la millora de la capacitat incremental per sobre del següent pas de modulació inferior.

 

Taula de modulació QAM CableFree

2. Tots els operadors que fan servir el backhaul de microones han de fer servir QAM d’ordre superior?

Els QAM d’ordre superior no són necessàriament imprescindibles per a tots els operadors de xarxa. No obstant això, les modulacions d’ordre superior proporcionen un mètode per obtenir un rendiment de dades més alt i són una eina útil per satisfer els requisits de capacitat de retrocés LTE.

3. Quin és el principal avantatge d’utilitzar QAM d’ordre superior amb ràdios de microones?
El principal avantatge és augmentar la capacitat o un major rendiment. Tanmateix, la millora de la capacitat disminueix amb cada pas de modulació més elevat (és a dir, passant de 1024QAM a 2048QAM, la millora és només del 10%), de manera que la capacitat real de les modulacions d’ordre superior només per abordar l’objectiu d’augmentar la capacitat és molt limitada. Es necessitaran altres tècniques.

4. Quins són els avantatges dels QAM d’ordre superior en relació amb el rendiment de RF?
En primer lloc, amb cada increment de pas en QAM, el rendiment de la ràdio de microones es degrada segons la relació C / I (Carrier-to-Interference). Per exemple, passar de 1024QAM a 2048QAM produirà un augment de 5 dB a C / I (Figura 2). Això fa que l'enllaç de microones tingui una sensibilitat molt més gran a les interferències, cosa que dificulta la coordinació dels enllaços i redueix la densitat d'enllaços. Juntament amb aquest augment del soroll de fase, hi haurà un augment del cost de la complexitat del disseny.

Compensacions de modulació QAM CableFree

A més, en augmentar de 1024QAM a 2048QAM, el guany del sistema disminuirà de més de 80 dB a una mica per sobre de 75 dB (Figura 2). Amb un guany de sistema molt inferior, els enllaços de microones hauran de ser més curts i s’hauran d’utilitzar antenes més grans, augmentant el cost total de propietat i introduint problemes addicionals de disseny d’enllaços i planificació de camins.

Tot l’anterior és el resultat de funcions lineals: es degraden en una relació d’un a un amb el pas a QAM d’ordre superior. Mentrestant, els augments de capacitat derivats dels QAM d’ordre superior són la funció d’una corba d’aplanament: cada increment de QAM dóna lloc a un augment percentual reduït de la capacitat en comparació amb els augments anteriors de QAM. Els beneficis de la capacitat afegida es redueixen en considerar els costos afegits de major C / I i menor guany del sistema.

5. Necessiteu utilitzar la codificació i la modulació adaptatives (ACM) mentre utilitzeu QAM d’ordre superior?
L’ACM s’hauria d’implementar mentre s’utilitzen QAM d’ordre elevat per compensar un guany de sistema inferior. No obstant això, tot i que l'ACM ajuda a mitigar els efectes d'una propagació més difícil quan s'utilitzen modulacions d'ordre superior, no pot ajudar a compensar l'augment de C / I.

6. Què fa que CableFree tingui un “cap amunt” quan altres grans empreses semblen donar suport a la tecnologia?
CableFree s’adona que les modulacions d’ordre superior no són una panacea, sinó un remei. Tot i que totes les millores tecnològiques menors en el rendiment poden ajudar, un enfocament en tecnologies que fan créixer la capacitat en centenars de punts percentuals enfront de desenes de punts percentuals és fonamental ara. CableFree creu que aquestes solucions de centenars de punts percentuals de millora de la capacitat seran les més importants per avançar. És en aquestes tecnologies que CableFree té un “cap amunt”. Aquestes tècniques inclouen el desplegament de més espectre, sobretot en forma de solucions d’enllaç RF multicanal (N + 0), per aconseguir un increment de capacitat mínim del 200 per cent. Aquesta tècnica està subjecta a la disponibilitat de freqüències, però amb implementacions flexibles de N + 0 (com ara poder utilitzar canals de freqüència en diferents bandes i mides de canals diferents) es poden evitar molts problemes de congestió.

En segon lloc, dimensionar de manera intel·ligent la xarxa de backhaul basada en regles provades, bones pràctiques i capacitats de qualitat de servei (QoS) L2 / L3 és una altra tècnica per proporcionar guanys potencialment molt grans en la capacitat de backhaul. Les modulacions d’ordre superior poden ser una eina per aconseguir els augments de capacitat requerits a la xarxa de backhaul. Tanmateix, s’han d’entendre bé els seus inconvenients inherents, mentre que s’ha de prestar la major atenció a altres tècniques que aportin beneficis més significatius i quantificables.

7. Els operadors hauran de “reformar” els aparells de ràdio de microones per poder operar amb QAM d’ordre superior a la seva infraestructura de microones existent? O serà necessari un maquinari completament nou?
Això depèn de l'edat i el model de les ràdios existents. Els sistemes de microones més antics probablement hauran de ser "equipats" per admetre 512QAM i modulacions superiors. Els sistemes de microones instal·lats recentment haurien de ser capaços de suportar aquestes tecnologies sense nou maquinari.

8. Com evolucionarà el QAM en el futur? La introducció de QAM d’ordre superior és un procés indefinit, sense finalitat?

La introducció de QAM d’ordre superior no és un procés sense fi. Tal com es mostra a la figura 1 anterior en aquesta entrada de bloc, s'aplica la llei de rendiments decreixents: la millora del percentatge de rendiment disminueix a mesura que augmenten les taxes de modulació. El cost i la complexitat d’implementar QAM d’ordre superior probablement no val la pena obtenir els beneficis d’increment de la capacitat, no superats els 1024QAM, en qualsevol cas.

Deixa un missatge 

Llista de missatges