Comparació d’enllaços de microones mitjançant 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM, 4096-QAM

 

Enllaços de microones mitjançant 512QAM, 1024QAM, 2048QAM i 4096QAM (modulació d'amplitud de quadratura)

Què és QAM?

La modulació d’amplitud de quadratura (QAM), inclosa 16QAM, 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 512QAM, 1024QAM, 2048QAM i 4096QAM, és un esquema de modulació analògic i digital. Transmet dos senyals de missatges analògics, o dos fluxos de bits digitals, canviant (modulant) les amplituds de dues ones portadores, mitjançant l’esquema de modulació digital de teclat d’amplitud (ASK) o l’esquema de modulació analògica de modulació d’amplitud (AM).

Per què s’utilitzen nivells de QAM més alts?
Les xarxes sense fils modernes solen exigir i requereixen capacitats més altes. Per a una mida de canal fixa, augmentar el nivell de modulació QAM augmenta la capacitat d'enllaç. Tingueu en compte que el guany incremental de capacitat a nivells baixos de QAM és significatiu; però a QAM elevat, el guany de capacitat és molt menor. Per exemple, augmentant
Des del 1024QAM fins al 2048QAM s’obté un 10.83% de guany de capacitat.
Des del 2048QAM fins al 4096QAM s’obté un 9.77% de guany de capacitat.

Taula d’increment de la capacitat QAM

 

Quines són les sancions en QAM més alt?

La sensibilitat del receptor es redueix considerablement. Per a cada increment de QAM (per exemple, de 512 a 1024QAM) hi ha una degradació de -3dB en la sensibilitat del receptor. Això redueix l'abast. A causa dels requisits de linealitat augmentats al transmissor, hi ha una reducció de la potència de transmissió també quan augmenta el nivell QAM. Pot ser aproximadament d'1 dB per increment de QAM.

Comparant 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM i 4096-QAM
En aquest article es compara 512-QAM vs 1024-QAM vs 2048-QAM vs 4096-QAM i esmenta la diferència entre les tècniques de modulació 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM i 4096-QAM. Esmenta els avantatges i desavantatges de QAM sobre altres tipus de modulació. També s’esmenten els enllaços a 16-QAM, 64-QAM i 256-QAM.

Comprensió de la modulació QAM
Començant pel procés de modulació QAM del transmissor al receptor de la cadena de banda base sense fils (és a dir, capa física). Utilitzarem l’exemple de 64-QAM per il·lustrar el procés. Cada símbol de la constel·lació QAM representa una amplitud i una fase úniques. Per tant, es poden distingir dels altres punts del receptor.

Fig: 1, mapeig i escorçament de 64 QAM

• Com es mostra a la figura-1, s'aplica 64-QAM o qualsevol altra modulació als bits binaris d'entrada.

• La modulació QAM converteix els bits d'entrada en símbols complexos que representen els bits per variació d'amplitud / fase de la forma d'ona del domini temporal. L'ús de 64QAM converteix 6 bits en un símbol al transmissor.
• La conversió de bits a símbols té lloc al transmissor mentre que la inversa (és a dir, símbols a bits) es fa al receptor. Al receptor, un símbol dóna 6 bits com a sortida del mapejador.
• La figura mostra la posició del mapeador QAM i del mapeador QAM al transmissor i receptor de banda base respectivament. El mapatge es realitza després de la sincronització frontal, és a dir, després de corregir les deficiències de canal i altres dels símbols de banda base deteriorats rebuts.
• El procés de mapatge o modulació de dades es realitza abans de la conversió ascendent de RF (U / C) al transmissor i al PA. A causa d'això, la modulació d'ordre superior requereix l'ús de PA (amplificador de potència) altament lineal a l'extrem de transmissió.

Procés de mapatge QAM

Modulació de mapatge 64QAM

Fig: 2, procés de mapeig de 64-QAM

A 64-QAM, el número 64 fa referència a 2 ^ 6.
Aquí 6 representa el nombre de bits / símbol que és 6 en 64-QAM.
De la mateixa manera es pot aplicar a altres tipus de modulació com ara 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM i 4096-QAM tal com es descriu a continuació.
A la taula següent esmenta una regla de codificació QAM 64. Comproveu la regla de codificació a l'estàndard sense fils respectiu. El valor KMOD per a 64-QAM és 1 / SQRT (42).

Paràmetre d'entrada del mapeador QAM: bits binaris

Paràmetre de sortida del mapeador QAM: dades complexes (I, Q)

El mapper de 64-QAM pren entrada binària i genera símbols de dades complexos com a sortida. Utilitza la taula de codificació esmentada anteriorment per fer el procés de conversió. Abans del procés de cobertura, les dades s’agrupen en un parell de 6 bits. Aquí, (b5, b4, b3) determina el valor I i (b2, b1, b0) determina el valor Q.

Exemple: Entrada binària: (b5, b4, b3, b2, b1, b0) = (011011)
Sortida complexa: (1 / SQRT (42)) * (7 + j * 7)

Modulació 512QAM

Fig: 3, diagrama de constel·lacions de 512-QAM

Constel·lació de modulació 1024QAM

La figura mostra un diagrama de constel·lacions de 1024-QAM.

Nombre de bits per símbol: 10
Velocitat de símbol: 1/10 de velocitat de bit
Augment de la capacitat respecte al 64-QAM: al voltant del 66.66%

Constel·lació de modulació 2048QAM

A continuació es detallen les característiques de la modulació QAM 2048.

Nombre de bits per símbol: 11
Velocitat de símbol: 1/11 de velocitat de bit
Augment de la capacitat de 64-QAM a 1024QAM: guany del 83.33%
Augment de la capacitat de 1024QAM a 2048QAM: 10.83% de guany
Punts de constel·lació total en un quadrant: 512

Constel·lació de modulació 4096QAM

A continuació es detallen les característiques de la modulació QAM 4096.

Nombre de bits per símbol: 12
Velocitat de símbol: 1/12 de velocitat de bit
Augment de la capacitat de 64-QAM a 409QAM: guany del 100%
Augment de la capacitat de 2048QAM a 4096QAM Guany del 9.77%
Punts de constel·lació total en un quadrant: 1024

Avantatges de QAM sobre altres tipus de modulació
A continuació es presenten els avantatges de la modulació QAM:
• Ajuda a assolir una alta velocitat de dades, ja que una sola companyia transporta més nombre de bits. A causa d'això, s'ha popularitzat en els moderns sistemes de comunicació sense fils, com ara LTE, LTE-Advanced, etc. També s'utilitza en les últimes tecnologies WLAN com 802.11n 802.11 ac, 802.11 ad i altres.

Desavantatges del QAM respecte a altres tipus de modulació
A continuació es presenten els desavantatges de la modulació QAM:
• Tot i que s'ha augmentat la velocitat de dades mapejant més d'1 bits en una sola portadora, requereix un SNR elevat per descodificar els bits del receptor.
• Necessita una alta linealitat PA (amplificador de potència) al transmissor.
• A més de SNR elevat, les tècniques de modulació més altes necessiten algoritmes frontals molt robusts (temps, freqüència i canal) per descodificar els símbols sense errors.

Per a més informació

Per obtenir més informació sobre els enllaços de microones, si us plau Contacta'ns

Deixa un missatge 

Llista de missatges