512 QAM vs 1024 QAM vs 2048 QAM vs 4096 QAM 변조 유형

"QAM은 직교 진폭 변조 (Quadrature Amplitude Modulation)의 약자입니다. QAM 성상도의 각 기호는 고유 한 진폭과 위상을 나타냅니다. 따라서 수신기의 다른 지점과 구별 할 수 있습니다. ----- FMUSER"

무선 기저 대역 (즉, 물리 계층) 체인의 송신기 및 수신기에서 QAM 변조 프로세스를 이해하겠습니다. 개념을 설명하기 위해 64-QAM을 예로 들어 보겠습니다.

그림 : 1, 64-QAM 매핑 및 디 매핑

● 그림 -1에서 보여 지듯이 64-QAM 또는 다른 변조는 입력 바이너리 비트에 적용됩니다.
● XNUMXD덴탈의 QAM 변조 입력 비트를 시간 도메인 파형의 진폭 / 위상 변화에 의해 비트를 나타내는 복잡한 심볼로 변환합니다. 64QAM은 송신기에서 6 비트를 하나의 심볼로 변환합니다.
● 비트에서 기호로의 변환은 송신기 수신기에서 역방향 (즉, 심볼 대 비트)이 발생한다. 수신기에서 하나의 심볼이 6 비트를 디 맵퍼의 출력으로 제공합니다.
● 그림은베이스 밴드 송신기와 수신기에서 각각 QAM 맵퍼와 QAM 디 맵퍼의 위치를 ​​보여줍니다. 디 매핑은 프론트 엔드 동기화 후에, 즉 수신 된 손상된베이스 밴드 심볼로부터 채널 및 다른 손상이 정정 된 후에 수행된다.
● 데이터 매핑 또는 변조 프로세스는 송신기와 PA에서 RF 업 컨버전 (U / C) 전에 수행됩니다. 이로 인해, 고차 변조는 송신단에서 고 선형 PA (전력 증폭기)의 사용을 필요로한다.

참조 : >> 8-QAM, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM 128-QAM, 256-QAM 비교 

# 64-QAM 매핑 프로세스

그림 : 2, 64QAM 매핑 프로세스

64-QAM에서 숫자 64는 2 ^ 6을 나타냅니다. 여기서 6은 6-QAM에서 64 인 비트 / 기호 수를 나타냅니다.

마찬가지로 아래 설명과 같이 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM 및 4096-QAM과 같은 다른 변조 유형에도 적용 할 수 있습니다.

다음 표에는 64QAM 인코딩 규칙이 나와 있습니다. 해당 무선 표준에서 인코딩 규칙을 확인하십시오. 64-QAM의 KMOD 값은 1 / SQRT (42)입니다.

입력 비트 (b5, b4, b3)	I- 아웃	입력 비트 (b2, b1, b0)	Q 아웃
011	7	011	7
010	5	010	5
000	3	000	3
001	1	001	1
101	-1	101	-1
100	-3	100	-3
110	-5	110	-5
111	-7	111	-7

● QAM 매퍼 입력 매개 변수 : 이진 비트
● QAM 매퍼 출력 매개 변수 : 복잡한 데이터

참조 : >> QAM 이론 및 공식 

64QAM 매퍼는 이진 입력을 사용하여 복잡한 데이터 심볼을 출력으로 생성합니다. 위에서 언급 한 인코딩 테이블을 사용하여 변환 프로세스를 수행합니다. 커버리지 프로세스 전에 데이터는 6 비트 쌍으로 그룹화됩니다. 여기서, (b5, b4, b3)는 I 값을 결정하고 (b2, b1, b0)는 Q 값을 결정한다.

● 예 : 이진 입력 : (b5, b4, b3, b2, b1, b0) = (011011)

● 복잡한 출력 : (1 / SQRT (42)) * (7 + j * 7)

디지털 변조에서 알 수 있듯이베이스 밴드는 위상 (I) 및 직교 위상 (Q) 구성 요소로 분리됩니다. I와 Q의 조합을베이스 밴드 변조 신호라고합니다. IQ 다이어그램이라고도합니다. 성상도는 정보 비트들을 매핑하기 위해 변조 기술에 의해 사용될 모든 가능한 변조 된 심볼들을 나타낸다. 이 서로 다른 기호는 진폭과 위상 정보와 함께 복잡한 평면에 표시됩니다. 아래 그림은 512 QAM 성상도 및 1024 QAM 성상도를 나타냅니다.

참조 : >> 알아야 할 XNUMX 가지 QAM 형식 색인 

# 512-QAM 변조

그림 -3은 512-QAM 성좌도를 나타냅니다. 

이 변조 유형에서 각 사분면에 16 개의 점으로 총 512 개의 점을 만들기 위해 128 개의 사분면 각각에 약 9 개의 점이 없습니다. 512-QAM에서 심볼 당 512 비트를 가질 수도 있습니다. 50QAM은 64QAM 변조 유형에 비해 용량이 XNUMX % 증가합니다.

# 1024-QAM 변조

그림은 1024-QAM 성좌도를 나타냅니다.
● 심볼 당 비트 수 : 10
● 심볼 레이트 : 비트 레이트의 1/10
● 64QAM에 비해 용량 증가 : 약 66.66 %

# 2048-QAM 변조

다음은 2048-QAM 변조의 특성입니다.
● 심볼 당 비트 수 : 11
● 심볼 레이트 : 비트 레이트의 1/11
● 64QAM에 비해 용량 증가 : 약 83.33 %

● 512 사분면의 총 별자리 : XNUMX

참조 : >> QAM 변조기 및 복조기  

# 4096-QAM 변조
다음은 4096-QAM 변조의 특성입니다.
● 심볼 당 비트 수 : 12
● 심볼 레이트 : 비트 레이트의 1/12
● 64QAM에 비해 용량 증가 : 약 100 %

● 1024 사분면의 총 별자리 : XNUMX

다음 표는 512 QAM 변조 대 1024 QAM 변조 대 2048 QAM 변조 대 4096 QAM 변조 유형을 비교하고 512-QAM, 1024-QAM, 2048-QAM 및 4096-QAM 변조 기술 간의 차이를 도출합니다.

제품 사양	512화	1024화	2048화	4096화
심볼 당 비트 수	9	10	11	12
심볼 레이트	비트 레이트의 1/9	비트 레이트의 1/10	비트 레이트의 1/11	비트 레이트의 1/12
별자리 다이어그램의 총점	512	1024	2048	4096
64QAM에 비해 용량 증가	50 %	66.66 %	83.33 %	100 %

다른 변조 유형에 비해 QAM의 장단점을 이해하겠습니다.

O보다 QAM의 장점그들의 변조 유형
다음은 QAM 변조의 장점입니다.
● 하나의 반송파가 더 많은 비트를 전송하므로 높은 데이터 속도를 달성 할 수 있습니다. 이로 인해 WiMAX, LTE, LTE-Advanced 등과 같은 최신 무선 통신 시스템에서 인기를 얻었으며 802.11n 802.11 ac, 802.11 ad 등과 같은 최신 WLAN 기술에도 사용됩니다.
다른 변조 유형에 비해 QAM의 단점
다음은 QAM 변조의 단점입니다.
● 단일 반송파에서 1 비트 이상을 매핑하여 데이터 속도가 증가했지만 수신기에서 비트를 디코딩하려면 높은 SNR이 필요합니다.
● 송신기에는 선형 PA (파워 앰프)가 필요합니다.
● 높은 SNR 외에도 높은 변조 기술은 오류없이 심볼을 디코딩하기 위해 매우 강력한 프런트 엔드 알고리즘 (시간, 주파수 및 채널)이 필요합니다.

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