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图文详解微波回程

时间:2021-11-16

为了餍足挪移用户对容量增添的需要,相比传统的微波回程无线架构,新兴的E频段市场需求更宽的宽带才能。跟着容量增添,在不远的未来需求2GHz E频段体系。题目来了若何应用GSPS DAC完成超宽带宽使用呢? ADI举行的在线研讨会 为您先容了以后E频段点对点体系的需要,本日咱们主要为人人分享下钻研会中讲到的“微波回程”。

用于蜂窝网络的微波回传

业界对更高容量的需要日趋增添,增长率呈指数式,网络体系的倏地安排对坚持市场竞争力和餍足行业需要相当首要。 是以,因为安排时候规划的限定,光纤或铜缆每每不可行。 下图形表现了微波体系的分歧网络设想,它们用于将数据回传到主聚合基站。

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关于跨越10 km间隔的长途部份,平日应用传统波段微波体系举行数据传输。 关于短程部份,也能够应用传统波段,此外还可以应用E波段等更高频架构。 相比于传统波段体系,E波段体系供应的带宽要宽得多,数据吞吐速度也高得多。

总体上,传统和E波段微波体系配合支撑了以后50%摆布的蜂窝站点,全球已安排数以百万计的这类体系。

传输频次

本图表现了分歧点对点体系应用的传输频次细分情形。 传统微波频段是从6 GHz到42 GHz,此中6到8 GHz平日用于长途传输,11到23 GHz用于短距离传输和网络聚合部份。

在E波段中,带宽高达1到2 GHz。 传统波段和E波段可完成的容量差别至关显著,E波段的潜伏吞吐速度可达10 GSPS。 此外,该局限对运营商平日惟独“轻派司”或无派司请求,有助于下降总领有本钱。

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无线回传解决计划

下表表现了分歧回程解决计划的频段调配。 它比拟了我在前面提到过的通道巨细,以及每类体系的典范容量和遮盖间隔。 另一个首要方面是各类网络应用的调制计划。 为了进步吞吐速度,传统波段体系应用的调制阶数要高得多,虽然其通道较窄。 这就请求体系应用功能目标更高的器件,尤其是数据转换器的信噪比必需异常卓越。

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但在V波段和E波段体系中,调制阶数要低得多,于是对转换器信噪比的请求能够放宽。 与传统波段相比,这些高频体系可以或许取得更高的吞吐速度,由于这些频次可提供宽得多的带宽,不需要进步调制密度就可以完成更高的容量。

这些微波体系是点对点架构,平日接纳频分双工或FDD,即把发射和接受频次分割在两个分歧的频段中,以使体系拥有全双工才能。 它们需求“眼帘”以完成最好功能,而非微波RF频段能够支撑“非眼帘”。

对点微波体系的首要规格

麋集QAM进步频谱服从

点对点微波体系应用正交幅度调制,或称为QAM。 下图表现了对点对点容量首要的根底常识。 图片表现的是16 QAM的星座图。 能够看到,在这个16码元阵列中,描绘一个码元要应用4位。 本例中,L系数为4。

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带宽与通道间距的瓜葛

通道隔断与通道带宽或码元速度(波特率)的差别, 下图表现了它们之间的差别。 在点对点体系中,通道隔断普通由主管机构经由过程受权调配。 所谓的传统波段调配是从3.5 MHz到112 MHz。 关于新的E波段,调配因此250 MHz一段举行,最高可达1或2 GHz,即4段或8段的250 MHz频次。 关于给定安排,这类调配是流动的。

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数据容量倍增的要领

除了进步调制密度或应用更宽带宽以外,应用交织极化手艺也能够进步容量。

关于邻道共面极化体系,这些无线电拥有相互沟通的极化,但事情在分歧且相邻的频段或频次。 第二无线电用作冗余,或许用来在其他事情频次取得更多容量。 然则,假如它们事情在分歧的频次,就需要两根分歧的天线和额定的频次调配,本钱大概很高。

邻道瓜代极化应用两个分歧频次,像共面极化同样,但第二无线电极化到与第一无线电正交的相位,以使两个通道之间的滋扰最小。 然而,这类体系依然需求两根天线和两个频次调配,以是依然存在额定本钱和设想开支。

更无效的计划是同志两重极化体系。 在这类设置中,两个无线电事情在沟通频次,但拥有分歧的交织极化,以使同志滋扰最小。 这类设置只需要一根天线,由于两个无线电事情在沟通频次,体系本钱较低。 现实情况下,假如极化是完整正交的,那末两个通道将会相互完整断绝。

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容量预算

下图表现了对种种链路的原始容量的一些计较。新的E波段体系则能完成比优化后的XPIC传统波段体系凌驾50%以上的原始容量,并且所用调制的复杂度相对于较低。关头在于调配的500 MHz带宽。跟着E波段无线电才能的加强,原始容量另有很大的增进空间。

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对点体系的罕见无线电架构

下图表现了微波无线电信号链和操纵门路的普通情况。 发射侧有双基带IQ高速数模转换器,其输入进入一个正交调制器。 而后,该输入进入一个转换器模块,后者施行单边带上变频,将其变成微波频次输入。

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传统频段分手ODU 6至44 GHz

关于传统频段,有些体系分为室内单位和室外单位。 室内和室外单位的典范分界线是在数据转换器和无线电的界限。 传统体系的室外单位或ODU包孕天线、放大器、上/下变频器和RF混频器,数据基带频次平日约为350 MHz(发射门路)和140 MHz(接受门路)。

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传统频段分手 IDU

室内单位包孕一些对旌旗灯号举行预处理或后处理的放大器、数据转换器、调制解调器、FPGA或ASIC。

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传统频段完整ODU6至24 GHz

在一个残缺的室外单位体系中,数据转换器位于室外单位中,数字ASIC位于室内单位中,基带数据此间传输。

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传统频段完整ODU,带DPD 6至24 GHz

这是统一残缺ODU体系另外一张框图此中包孕一个数字预失真观测门路选项。 图中还给出了一个可选器件列表应用分立转换器完成异样的无线电。ADI转换器解决计划支撑这两种要领。 如果是分立转换器,采样速度必需更高支撑转换按捺发射机上的边带旌旗灯号或接收机的镜像。

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V波段完整室外单位

分配了7 GHz丰裕的带宽可供应用于是能够应用宽带GSPS转换器。 如果是繁多50 MHz通道思量后面列出的较低频次转换器适当假如要聚合多个通道或许同时传输多个分歧通道那末宽带转换器大概适宜是以,针对接收机,图中列出了几款精选1 GSPSADC和AD9625 2.5 GSPS RF ADC;针对发射机,则列出了双通道2.8 GSPS转换器AD9136。 无线电设置间接变频,基带数据驱动微波调制器,正交解调器驱动到宽带ADC。

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E波段完整室外单位单次转换架构

在这个E波段繁多变频无线电示例中,使用了异样的转换器。 AD9136驱动正交调制器,后者适量的RF频次输入旌旗灯号而后应用镜像按捺上变频器旌旗灯号移动到70到80 GHz频段中的E波段频次接受应用一个镜像按捺混频器旌旗灯号下变频适量的RF频次,通道滤波旌旗灯号缩小能够在这里一路举行而后旌旗灯号解调或下变频到基带频次局限,ADC可以对其数字化而后发送到数字ASIC,由调制解调器举行旌旗灯号处置。

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E波段完整室外单位间接变频架构“” 

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