作者：Ceragon Networks公司研發副總裁Ron Nadiv

雖然光纖電纜在容量上一直優于微波，但大量通信鏈路并不需要光纖的全部能力。隨著低成本和可更快部署的微波技術在容量上的不斷提升，在以前僅由光纖把持的應用領域，微波的比較優勢正變得益發有吸引力。多核射頻技術的突破，現在已將微波傳輸能力提高到以前從未達到的數千兆位/每秒的容量水平，從而使系統設計人員在采用光纖過于昂貴的場合，能以更具成本效益的微波方案而代之。

多核技術不僅增加了容量，還延長了傳輸距離、且同時降低了功耗、縮小了體積，從而進一步降低了總體擁有成本。因可實施遠程配置，多核射頻降低了傳輸鏈路當下的營運開支，且同時確保了無需多大花銷就可在以后實施網絡升級。

多核架構

這項突破性的多核射頻架構基于一款先進的并行射頻處理引擎，該引擎是基于Ceragon的基帶調制解調器和RFIC芯片組打造的。該架構是針對處理多個射頻信號流優化的，與目前的技術相比，該架構倍增了傳輸容量、提升了系統增益。使用射頻終端內核的常見處理資源，多核系統降低了功耗且保持了小型化，使其對眾多的網絡回程應用特別有吸引力。

圖1：多核系統示意圖。

并行射頻處理引擎使多核射頻迥異于其它緊湊型多載波方案，后者其實就是將多個射頻系統裝進同一個外殼。緊湊型多載波方案并不提供多核技術擁有的集中式資源的諸多好處。

靈活的工作模式

多核射頻技術本質上是普適的、可適用于許多不同的部署場合。多核射頻開始可配置為一種大容量、單核方案工作，以適應當今傳輸的諸多要求。隨著網絡演進，可遠程激活第二個核、以遠高于以往任何時候的微波容量、優化眾多其它應用的性能，以適應幾乎任何回程、fronthaul、或其他部署應用。

基本性能：為進行說明，考慮一款在容量、傳輸距離和天線尺寸方面具有高性能的通用、1+0單核射頻：

工作在單核模式下，該射頻具有類似于標準的性能，但基于其先進調制（2048QAM）方案，它可提供額外容量。

使容量翻倍：啟動第二個核將自動加倍單核射頻的帶寬（在此，我們使用相鄰頻道或與正交極化相同的頻道，如XPIC）。雖然顯著提升了容量，但并沒犧牲系統的增益或可用性，因為容量的提升來自以相同調制、相同發射功率和接收靈敏度，使用額外的載波，且同時保持了同樣的小尺寸。事實上，它實實在在把容量翻了一番，且沒任何負作用。

使傳輸距離倍增：還可利用多核射頻來增加傳輸距離。在我們的實現中，多核設備（FibeAir IP-20C）使用多載波自適應帶寬控制將其傳輸的比特流分配給其兩個核，這反過來又使采用更低階的調制方案成為可能，從而顯著提高了系統增益（更高發射功率和更低接收靈敏度雙美兼收）。增加了的系統增益可實現更長的通信距離。多核射頻能顯著增加鏈路覆蓋范圍，甚至可將距離翻番。

例如，我們可考慮這樣一種情況：多核射頻，工作于1+0配置（只激活一個核），在28MHz通道，采用2048QAM調制、可傳輸260Mbps。激活第二個核后，可將調制降階為64QAM，且還可傳輸更多容量：280Mbps（2×140Mbps，28MHz信道）。將調制從2048QAM降階為64QAM，還分別在發射功率和接收靈敏度方面帶來4dB和15dB的提升，從而將整體系統增益增加19dB。通過這種提升，我們可將鏈路傳輸距離延長一倍，且同時將總容量增加了20Mbps 。

使天線尺寸減半：多核射頻帶來的系統增益的提升可被用來縮小天線尺寸。射頻經驗表明，鏈路一端的天線尺寸每增加一倍，可帶來鏈路預算6dB的增加。上例描述的19db系統增益的增加，可被用來減半鏈路兩端的天線尺寸（使用增加的19db增益中的12dB），而仍然多出的7db，還可用于進一步縮小鏈路兩端的天線尺寸。小天線的成本更低、需要更少空間，因此采用多核部署，降低了網絡運營商的硬件資本支出（CAPEX），而降低了的信號塔租賃費也減少了運營商的運營成本（OPEX）開支。

單核與多核：當關乎不可避免的未來升級時，多核的優勢非常明顯。考慮一個很現實的場景：現場運行中的1+0鏈路，為滿足對容量不斷增長的需求，必須升級為2+0。下面對單核設備和多核設備的升級進行比較。

單核設備

單核設備的升級復雜、耗時且花費不菲。它包括：

* 購買新射頻

* 指派安裝隊伍到現場

* 拆卸現有射頻

* 更換單體式射頻天線接口，以滿足兩個載波的需要（單極化場合是耦合器，若使用交叉極化干擾抵消器［XPIC］則為OMT）

* 將新、舊射頻整合在一起并重新裝回

* 將兩個射頻接入一個開關以提供L2 LAG，以獲得2+0多載波鏈路

多核設備

為確保未來的可升級性，開始時，網絡運營商可以單核模式安裝/運行多核系統，在提供足以滿足眼下容量需求的同時，同時確保以后有能力在設備不間斷工作的條件下，便捷地擴大容量。多核系統最初安裝/設置為1+0、同于單核射頻，但它總是可隨時升級為2+0。當有必要升級為2+0時，運營商僅需：

* 遠程上傳許可證并通過網絡管理系統激活第二個核

不需要下現場，幾乎沒有停機時間；用戶享有連續、不間斷的服務。不需額外開關，因為系統可在其多個核間、在內部實施N+0多載波自適應帶寬控制，Ceragon的方法以比L2 LAG有效率得多的方式利用多通道能力。網絡運營商享有比2+0系統（由單核射頻構造）低得多功耗的好處，因為沒有安裝額外硬件，場地租賃費也不會增加。

總結

在單頻信道上，多核射頻技術將微波容量提至新高——千兆位/每秒的射頻吞吐量。部署成本遠低于昂貴光纖實現的多核微波方案以最具成本效益的方式解決了當今的網絡傳輸挑戰。因其天生的普適性，多核射頻適用于多種部署場合，并可通過遠程軟件定義進行升級，以滿足動態部署應用場合對更大容量、更長傳輸距離的要求。多核技術顯著降低了運營商的資本開支和運營支出，同時保證了其網絡可滿足未來對容量升級的需求。

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