模拟转换的底噪和线性度影响调制误差率
发布时间:2020/10/30 22:59:37 访问次数:872
通过使用频道绑定、更高阶的调制方案以及扩展频谱以提供更多的频道,可提高关键信息(headline)数据速率。增加下行容量只是解决方案的一部分,因此,网络架构也在不断发展以减少连接到节点的用户数量,最初是通过节点分割来实现的,将支持的用户数量从最多2000减少到不足500。这种方法有效但成本很高。
节点分割的替代方法是修改网络架构,通过使用带数字光纤链路的分布式接入架构(DAA)将物理层(PHY)与CCAP分离,远程PHY硬件包含下行调制和RF级以及上行RF级和解调。从CCAP中移除体积庞大且耗电的PHY组件,在前端位置放一个边缘路由器也能实现虚拟CCAP。
数字光纤的性能远远高于模拟光纤,且覆盖范围更大(能够更灵活地确定节点位置),并且单根光纤支持大约5倍的波长。
DAA方法还消除了传统HFC网络中的电光和光电转换。这些转换限制了光节点输出信号的动态范围:模拟转换的底噪和线性度都会影响调制误差率(MER),这将决定是否能够支持高数据速率所需的高阶调制。
光纤深入架构将通过更小的服务组规模、更自由的频谱分配和更好的线路末端SNR和MER(DOCSIS 3.1中实现高阶调制所必需的),来提升每个用户的容量。由于数字光纤和新硬件的位置相对靠近用户,因此还有机会提供补充服务节点,如在远程PHY节点上添加Wi-Fi接入点。但是,这也会给下行模拟传输链带来几个新的设计挑战。
DOCSIS 3.1标准将下行频率上限从1002 MHz扩展到1218 MHz,意味着必须传输相当于35个额外的6 MHz频率通道,且向上倾斜度从17 dB增加到21 dB。
任何新系统都需要与现有部署保持兼容,因此最高DOCSIS 3.0频道中的功率(以999 MHz为中心)必须保持不变(通常为57 dBmV),这意味着最高频道(以1215 MHz为中心)中所需的RF功率为61 dBmV。由于添加了频道,增加了倾斜度,并且电缆调制解调器需要高SNR,因此节点输出端口前的最后一个有源元件,即A类超线性功率放大器(功率倍增器混合)所需的输出信号电平提高了一倍多,达到76.8 dBmV的复合电平。
为了满足不断增长的RF功率需求,混合硬件设计人员必须将每端口混合直流偏置功率从10 W左右增加到18 W,并且在某些情况下,必须将直流电源电压从行业标准值24 V增加到34 V。由于节点通常支持多达4个RF端口,每个端口都有其自己的混合端口,并且通常由通过同轴电缆注入的60 V交流电源供电,这就迫使对设计做出重大更改,并产生了新的散热管理问题。
(素材来源:chinaaet.如涉版权请联系删除。特别感谢)
通过使用频道绑定、更高阶的调制方案以及扩展频谱以提供更多的频道,可提高关键信息(headline)数据速率。增加下行容量只是解决方案的一部分,因此,网络架构也在不断发展以减少连接到节点的用户数量,最初是通过节点分割来实现的,将支持的用户数量从最多2000减少到不足500。这种方法有效但成本很高。
节点分割的替代方法是修改网络架构,通过使用带数字光纤链路的分布式接入架构(DAA)将物理层(PHY)与CCAP分离,远程PHY硬件包含下行调制和RF级以及上行RF级和解调。从CCAP中移除体积庞大且耗电的PHY组件,在前端位置放一个边缘路由器也能实现虚拟CCAP。
数字光纤的性能远远高于模拟光纤,且覆盖范围更大(能够更灵活地确定节点位置),并且单根光纤支持大约5倍的波长。
DAA方法还消除了传统HFC网络中的电光和光电转换。这些转换限制了光节点输出信号的动态范围:模拟转换的底噪和线性度都会影响调制误差率(MER),这将决定是否能够支持高数据速率所需的高阶调制。
光纤深入架构将通过更小的服务组规模、更自由的频谱分配和更好的线路末端SNR和MER(DOCSIS 3.1中实现高阶调制所必需的),来提升每个用户的容量。由于数字光纤和新硬件的位置相对靠近用户,因此还有机会提供补充服务节点,如在远程PHY节点上添加Wi-Fi接入点。但是,这也会给下行模拟传输链带来几个新的设计挑战。
DOCSIS 3.1标准将下行频率上限从1002 MHz扩展到1218 MHz,意味着必须传输相当于35个额外的6 MHz频率通道,且向上倾斜度从17 dB增加到21 dB。
任何新系统都需要与现有部署保持兼容,因此最高DOCSIS 3.0频道中的功率(以999 MHz为中心)必须保持不变(通常为57 dBmV),这意味着最高频道(以1215 MHz为中心)中所需的RF功率为61 dBmV。由于添加了频道,增加了倾斜度,并且电缆调制解调器需要高SNR,因此节点输出端口前的最后一个有源元件,即A类超线性功率放大器(功率倍增器混合)所需的输出信号电平提高了一倍多,达到76.8 dBmV的复合电平。
为了满足不断增长的RF功率需求,混合硬件设计人员必须将每端口混合直流偏置功率从10 W左右增加到18 W,并且在某些情况下,必须将直流电源电压从行业标准值24 V增加到34 V。由于节点通常支持多达4个RF端口,每个端口都有其自己的混合端口,并且通常由通过同轴电缆注入的60 V交流电源供电,这就迫使对设计做出重大更改,并产生了新的散热管理问题。
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