在这个世界上，我们越来越多地沉浸在虚拟空间的工作、学习、购物和娱乐中；由此对上行连接的需求也呈指数级增长。多系统运营商（MSO）已经看到，他们的同轴网络容量——及其客户——正在从电缆数据服务接口规范（DOCSIS®）3.1的实施中获益。DOCSIS实现了在现有光纤-同轴混合基础设施上的高带宽数据传输。
DOCSIS 3.1将整个行业的工作频率推向1.2GHz。但如果MSO要跟上全球消费者需求的步伐，那么行业还需要走得更高、更快。扩展频谱DOCSIS 4.0将进一步把频率提升至1.8GHz，这也是在传统FDD HFC络中构建支持更高上行数据速率架构的下一步。
DOCSIS 4.0目前已获批，预计2024年初将开始提供相应的支持与设备。这一版本定义了四个新的分频，扩大了频谱范围并可能引爆令人兴奋的全新应用。诸如实时流媒体和内容创作这样对数据上传要求更高的操作将大大提速。然而，这也给为上行应用设计放大器的开发人员带来了挑战，因为他们现在需要支持更高的频段。
“针对短期需求的频段划分项目将开始让位于面向长期的DOCSIS 4.0升级；尤其是在北美市场，因为那里的运营商正在寻求扩充容量，以跟上光纤ISP的步伐，”Dell'Oro Group副总裁兼分析师Jeff Heynen表示。“此外，这些升级将导致光节点、放大器和无源设备（包括连接端和低损耗电缆分路器）的支出大幅增加，”Heynen补充道1。
DOCSIS 4.0频谱选项
DOCSIS 4.0的频谱选项相比其前一次迭代版本有了很大改进。通过这一最新版本，用户现在可以享受到高达10Gbps的下载速度和高达6Gbps的上传速度；除了速度上的显著提升，也在减少延迟方面实现重大升级。为配合更快的速度，DOCSIS 4.0中还包括了扩展频谱技术，将上行频谱扩展至684MHz，下行频谱扩展到1.8GHz。此种扩展的频谱为数据传输创造了更大的通道，使其更快速、更有效。
扩展频谱在DOCSIS 4.0中提供了四个新的分频选项，为具有额外超高分频的实施方案增添了灵活性。利用频分双工（FDD）技术，上行和下行被分离。具体用例的性质将决定何种分频方式对上行和下行的要求有利。
使用96MHz分组正交频分多址（OFDMA）允许多个客户共享一个信道，通过时分多址格式技术进行上行接入。运营商可选择最适合其需求的分频方式；其中，204MHz和396MHz的分频在2.5-3.0Gbps的上行速率和超过10Gbit/秒的下行速率间取得了合理平衡，因而可能最受青睐。
图1，DOCSIS 4.0 ESD数据吞吐量
DOCSIS技术创新
Qorvo为DOCSIS 3.0、DOCSIS 3.1和DOCSIS 4.0打造完整的RF解决方案组合，并利用其丰富的行业经验提供支持，以加速设计、制造和测试进程。
在下行应用方面，其针对DOCSIS 3.1和FDX DOCSIS 4.0网络大功率光纤深度应用的最新产品为QPA3260或QPA3246功率倍增模块，可提供频段高达1.2GHz的最高线性输出功率。对于FDD DOCSIS 4.0，QPA3314功率倍增模块可等效支持1.8GHz应用。QPA3260、QPA3246和QPA3314提供 23dB的增益，具备业界领先的线性度。
图2，Qorvo的“积木式”方法助力MSO构建DOCSIS 4.0及其它扩展频谱应用
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