数字技术能否掌控4G基础设施？

第三代(3G)HSPA/HSPA+和4G长期演进(LTE)移动数据业务的兴起导致带宽需求突飞猛进。这种需求反过来又刺激微波回传领域中先进的调制和复用技术的开发和实现。阿尔卡特－朗讯(Alcatel-Lucent)公司无线传输产品事业部产品策略经理Paolo Volpato指出，“如今业界已经成功地使用一个无线电单元实现了超过1Gb/s的容量。实现这种突破性的特殊技术包括高调制方案(高达512QAM)的应用、自适应代码调制(ACM)的开发以及针对频率复用的先进交叉极性抵消系统的使用。”

他继续指出，“例如，ACM可以更高效地处理无线电链路中的实时动态容量变化(由于衰落或可变天气条件引起的变化)。为了应对这些变化，调制方式会随之变化：确保高优先级服务始终比尽力而为的流量更优先地提供。然而，应用ACM也会引起挑战：在上行链路的无线电方向会发生拥塞，这是由于管理来自不同接入源的新兴业务的当代节点式混合微波设备的局限性引起的。”

Volpato解释说，这些混合微波设备同一上行链路无线电信道的两个固定部分处理时分复用(TDM)和数据业务。TDM业务经常得到固定大小的带宽，并加以静态保留。基于这种情况，自适应调制技术只能应用于当前业务环境中的数据部分。这种情况源自TDM服务使用固定时隙、即便其中一些时隙空闲也要传输这样的事实。当拥塞发生时，不管相对优先级如何，所有数据业务都会受到影响(包括互联网协议语音(VoIP)在内)。

最新代微波数据包无线电设备正在努力克服这种限制，这些设备将所有类型的业务都当作可以用单个以太网交换机发送的数据包进行处理。它们在无线电方向上也采用统计复用技术，以便更好地利用信道容量。例如，阿尔卡特－朗讯公司的9500微波数据包无线电设备借助自适应调制技术支持在延时和抖动方面独立于网络负荷的确定性行为。服务作为优先级的函数进行处理。例如，固有的TDM语音被转换为数据包，并与VoIP结合在一起，以便微波数据包无线电设备仅需处理单个语音服务。

这些系统解决方案的基础在于同样依赖于数据技术的元件设计的发展。例如，为了回答减小放大器失真、提高功效和增加输出功率的问题，Scintera公司最近与Richardson Electronics公司合作向市场推出SC1887功率放大器(PA)(图1)。这种功率放大器据称无需访问同相/正交(I/Q)基带信号就能提供迫切需要的线性来改善效果。SC1887自适应射频功放线性化电路(RFPAL)据称可以提供高达26dB的相邻通道泄漏比(ACLR)。这种解决方案不需要使用模数转换器(ADC)或数模转换器(DAC)。借助Scintera公司的射频功放线性化电路，设计工程师可以在射频域中完成复杂的信号处理。这种解决方案可以应用于种类广泛的各种信号，包括2G、3G、4G和其它调制类型，因为其模拟信号处理引擎能够线性化高效率的功放拓扑。

图1：这种系统级芯片解决方案可以提供射频功率放大器预矫正所需的所有功能。