多核心射頻技術(shù)為微波鏈路實(shí)現(xiàn)Gb級傳輸性能

雖然光纖電纜在容量上一直優(yōu)于微波，但許多通訊鏈路并不需要光纖的全部性能。隨著更低成本與可更快部署的微波技術(shù)在容量上不斷提升，微波在以往僅能 由光纖實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域變得更具優(yōu)勢了。如今多核心射頻技術(shù)的突破已將微波傳輸能力提高到前所未有的數(shù)千兆位/每秒（Gb/s）的容量水平，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員 能以更具成本效益的微波方案取代昂貴的光纖建置。

多核心技術(shù)不僅增加了容量，同時(shí)也延長了傳輸距離，同時(shí)還降低功耗與縮小體積，因而進(jìn)一步降低總持有成本（TCO）。在實(shí)施遠(yuǎn)程配置時(shí)，多核心射頻可降低傳輸鏈路的作業(yè)支出，同時(shí)確保無需太大的花費(fèi)就能在日后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級。

多核心架構(gòu)

這項(xiàng)突破性的多核心射頻架構(gòu)基于一款先進(jìn)的平行射頻處理引擎，該引擎基于Ceragon的基頻調(diào)制解調(diào)器和RFIC芯片組打造。該架構(gòu)已針對處理多個(gè)射頻訊 號流實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，相較于目前的技術(shù)，該架構(gòu)倍增了傳輸容量、也提升了系統(tǒng)增益。使用射頻終端核心的常見處理資源，多核心系統(tǒng)降低了功耗并保持較小封裝，使其對于前端網(wǎng)絡(luò)與小型基站回程網(wǎng)絡(luò)等各種網(wǎng)絡(luò)回程應(yīng)用特別具有吸引力。

多核心系統(tǒng)示意圖。

平行射頻處理引擎使多核心射頻迥異于其它緊密型多載波方案，后者其實(shí)就是將多個(gè)射頻系統(tǒng)裝進(jìn)同一個(gè)機(jī)箱中。緊密型多載波方案并未提供多核心技術(shù)擁有的集中式資源等諸多好處。

靈活的工作模式

多核心射頻技術(shù)本質(zhì)上是普適的，可用于許多不同的部署場合。多核心射頻開始可配置為一種大容量、單核心方案工作，以因應(yīng)目前傳輸?shù)闹T多要求。隨著網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)， 可遠(yuǎn)程啟動(dòng)第二個(gè)核心，以遠(yuǎn)高于過去的微波容量為其它各種應(yīng)用實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化，以因應(yīng)任何回程網(wǎng)絡(luò)、前端網(wǎng)絡(luò)或其他部署應(yīng)用。

基本性能：為了進(jìn)行說明，以容量、傳輸距離和天線尺寸等方面考慮一款有高性能的通用、1+0單核心射頻方案：

作業(yè)于單內(nèi)核模式時(shí)，該射頻具有類似于標(biāo)準(zhǔn)的性能，但由于其先進(jìn)的調(diào)變（2048QAM）機(jī)制，因而還能提供額外容量。

使傳輸容量倍增：啟動(dòng)第二個(gè)核心將自動(dòng)加倍單核心射頻的帶寬（在此使用相鄰?fù)ǖ阑蚺c正交極化相同的頻道，如交叉極化干擾抵消技術(shù)XPIC）。雖然顯著提升了容量，但并未犧牲系統(tǒng)的增益或可用性，因?yàn)槿萘康奶嵘齺碜砸韵嗤{(diào)變、相同發(fā)射功率和接收靈敏度，使用額外的載波，同時(shí)保持了相同的小尺寸。事實(shí)上，它實(shí) 實(shí)在在提高了一倍的容量，而無任何折衷。

使鏈路距離倍增：還可利用多核心射頻來增加傳輸距離。在進(jìn)行建置時(shí)，多核心設(shè)備（FibeAir IP-20C）使用多載波自適應(yīng)帶寬控制將其傳輸?shù)奈淮鞣峙浣o兩個(gè)核心，從而實(shí)現(xiàn)了更低的調(diào)變方案，并顯著提高系統(tǒng)增益（更高發(fā)射功率和更低接收靈敏 度）。增加的系統(tǒng)增益可實(shí)現(xiàn)更長的通訊距離。多核心射頻能顯著增加鏈路覆蓋范圍，甚至可增加一倍的距離。

例如，我們可考慮這樣一種情況：多核心射頻，工作于1+0配置（只啟動(dòng)一個(gè)核心），在28MHz通道時(shí)采用2048QAM調(diào)變傳輸260Mbps。啟動(dòng)第二個(gè)核心后，可將調(diào)變降級為64QAM，且能傳輸更多容量：280Mbps（2×140Mbps，28MHz通道）。將調(diào)變從2048QAM降級為 64QAM，并提升了4dB的發(fā)射功率和15dB的接收靈敏度，從而使整體系統(tǒng)增益提高了19dB，鏈路傳輸距離也延長了一倍，同時(shí)總?cè)萘吭黾?20Mbps 。

使天線尺寸減半：多核心射頻帶來系統(tǒng)增益的提升可被用來縮小天線尺寸。根據(jù)射頻經(jīng)驗(yàn)顯示，鏈路一端的天線尺寸每增加一倍，可增加6dB的鏈路預(yù)算。上例描述 的提高19dB系統(tǒng)增益后，可被用來減半鏈路兩端的天線尺寸（使用19dB增益中的12dB），而仍然多出7dB可用于進(jìn)一步縮小鏈路兩端的天線尺寸。更 小尺寸天線的成本更低、需要空間更少，因此采用多核心部署，不僅降低網(wǎng)絡(luò)廠商的硬件資本支出（CAPEX），減少訊號塔租賃費(fèi)用也減輕廠商負(fù)擔(dān)的營運(yùn)成本 （OPEX）開銷。

單核心與多核心：當(dāng)涉及不可避免的未來升級時(shí)，多核心的優(yōu)勢非常明顯?？紤]一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的場景：為了滿足不斷成長的容量需求，現(xiàn)場執(zhí)行中的1+0鏈路必須升級為2+0。以下針對單核心設(shè)備和多核心設(shè)備的升級進(jìn)行比較。

單核心設(shè)備

單核心設(shè)備的升級復(fù)雜、耗時(shí)且花費(fèi)不菲。它包括：

· 購買新射頻
· 指派安裝團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)場
· 拆卸現(xiàn)有射頻
· 更換單體式射頻天線接口，以因應(yīng)兩個(gè)載波的需要（單極化場合是耦合器，若使用XPIC則為OMT）
· 整合新舊射頻并重新裝回
· 連接兩個(gè)射頻至一個(gè)開關(guān)，提供L2 LAG以取得2+0多載波鏈路

多核心設(shè)備

為 確保未來的可升級性，開始時(shí)，網(wǎng)絡(luò)廠商可以單內(nèi)核模式安裝/執(zhí)行多核心系統(tǒng)，在提供足以滿足當(dāng)前容量需求的同時(shí)，確保以后有能力在設(shè)備不間斷工作的條件 下，方便地?cái)U(kuò)大容量。多核心系統(tǒng)最初安裝/設(shè)置為1+0、同于單核心射頻，但可隨時(shí)升級為2+0。當(dāng)有必要升級為2+0時(shí)，廠商僅需：

· 遠(yuǎn)程上傳授權(quán)并透過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)啟動(dòng)第二個(gè)核心
· 不需要親臨現(xiàn)場，幾乎沒有停機(jī)時(shí)間；用戶享有連續(xù)毫不間斷的服務(wù)。
· 不需額外開關(guān)，因?yàn)橄到y(tǒng)可在多個(gè)核心之間透過內(nèi)部實(shí)施N+0多載波自適應(yīng)帶寬控制。Ceragon的方法以比L2 LAG更有效率的方式利用多信道能力。網(wǎng)絡(luò)廠商享有比2+0系統(tǒng)（由單核心射頻構(gòu)造）更低得多功耗的好處，因?yàn)闆]有安裝額外硬件，場地租賃費(fèi)也不會(huì)增加。

總結(jié)

在單頻通道上，多核心射頻技術(shù)將微波容量提升至新高境界──Gb/s級的射頻吞吐量。多核心微波方案的部署成本遠(yuǎn)低于昂貴的光纖建置，能以最具成本效益的方 式解決目前的網(wǎng)絡(luò)傳輸挑戰(zhàn)。此外，由于天生具有普適性，多核心射頻適用于多種部署場合，并可透過遠(yuǎn)程軟件定義進(jìn)行升級，以滿足動(dòng)態(tài)部署應(yīng)用場合對于更大容 量、更長傳輸距離的要求。多核心技術(shù)顯著降低了廠商的資本開支和營運(yùn)支出，同時(shí)確保網(wǎng)絡(luò)可滿足未來對于容量升級的需求。