512 QAM対1024 QAM対2048 QAM対4096 QAM変調タイプ

「QAMは直交振幅変調の略です。QAMコンスタレーションの各シンボルは、固有の振幅と位相を表します。したがって、それらは受信機の他のポイントと区別できます。----- FMUSER"

ワイヤレスベースバンド（つまり、物理層）チェーンの送信機と受信機でのQAM変調プロセスを理解しましょう。 概念を説明するために、64-QAMの例を取り上げます。

図1：64-QAMのマッピングとデマッピング

●図-1に示すように、64-QAMまたはその他の変調が入力バイナリビットに適用されます。
● 　 QAM変調 入力ビットを、時間領域波形の振幅/位相の変化によってビットを表す複雑なシンボルに変換します。 64QAMは、送信機で6ビットをXNUMXつのシンボルに変換します。
● ビットからシンボルへの変換は、 トランスミッタ 一方、リバース（シンボルからビットへの変換）はレシーバーで行われます。 受信機では、6つのシンボルがデマッパーの出力としてXNUMXビットを提供します。
● 図は、ベースバンドトランスミッターとレシーバーにおけるQAMマッパーとQAMデマッパーの位置をそれぞれ示しています。 デマッピングは、フロントエンド同期の後で、つまりチャネルおよび他の障害が受信された障害のあるベースバンドシンボルから訂正された後に行われます。
● データマッピングまたは変調プロセスは、送信機およびPAでのRFアップコンバージョン（U / C）の前に行われます。 このため、高次の変調では、送信側で線形性の高いPA（パワーアンプ）を使用する必要があります。

関連項目： >> 8-QAM、16-QAM、32-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAMの比較 

＃64-QAMマッピングプロセス

図：2-QAMマッピングプロセス

64-QAMでは、64という数字は2 ^ 6を表します。 ここで、6はビット/シンボルの数を表し、6-QAMでは64です。

同様に、以下に説明するように、512-QAM、1024-QAM、2048-QAM、4096-QAMなどの他の変調タイプにも適用できます。

次の表では、64-QAMエンコードルールについて説明しています。 それぞれのワイヤレス規格のエンコードルールを確認してください。 64-QAMのKMOD値は1 / SQRT（42）です。

入力ビット（b5、b4、b3）	Iアウト	入力ビット（b2、b1、b0）	Qアウト
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マッパー入力パラメーター：バイナリビット
● QAMマッパー出力パラメーター：複雑なデータ

関連項目： >> QAM理論と公式 

64-QAMマッパーはバイナリ入力を受け取り、出力として複雑なデータシンボルを生成します。 上記のエンコードテーブルを使用して変換プロセスを実行します。 変換プロセスの前に、データは6ビットのペアにグループ化されます。 ここで、（b5、b4、b3）はI値を決定し、（b2、b1、b0）はQ値を決定します。

● 例：バイナリ入力：（b5、b4、b3、b2、b1、b0）=（011011）

● 複雑な出力：（1 / SQRT（42））*（7 + j * 7）

デジタル変調で知られているように、ベースバンドは同相（I）成分と直交位相（Q）成分に分離されます。 IとQの組み合わせは、ベースバンド変調信号として知られています。 IQダイアグラムとも呼ばれます。 コンスタレーションダイアグラムは、情報ビットをマップするために変調技術で使用されるすべての可能な変調シンボルを表します。 このさまざまなシンボルは、振幅と位相の情報とともに複素平面で表されます。 以下の図は、512 QAMコンスタレーション図と1024 QAMコンスタレーション図を示しています。

関連項目： >>知っておくべきXNUMXつのQAM形式インデックス 

＃512-QAM変調

図3は、512-QAMコンスタレーションダイアグラムを示しています。 

この変調タイプでは、16つの象限のそれぞれに約512ポイントが存在せず、各象限に128ポイントの合計9ポイントになります。 512-QAMでも、シンボルごとに512ビットを持つことが可能です。 50QAMは、64-QAM変調タイプと比較して容量をXNUMX％増やします。

＃1024-QAM変調

この図は、1024-QAMコンスタレーションダイアグラムを示しています。
● シンボルあたりのビット数：10
● シンボルレート：ビットレートの1/10
● 64-QAMと比較した容量の増加：約66.66％

＃2048-QAM変調

2048-QAM変調の特性は次のとおりです。
● シンボルあたりのビット数：11
● シンボルレート：ビットレートの1/11
● 64-QAMと比較した容量の増加：約83.33％

● 512つの象限内の総星座ポイント：XNUMX

関連項目： >> QAM変調器と復調器  

＃4096-QAM変調
4096-QAM変調の特性は次のとおりです。
● シンボルあたりのビット数：12
● シンボルレート：ビットレートの1/12
● 64-QAMと比較した容量の増加：約100％

● 1024つの象限内の総星座ポイント：XNUMX

次の表では、512 QAM変調と1024 QAM変調と2048 QAM変調と4096 QAM変調のタイプを比較し、512-QAM、1024-QAM、2048-QAM、4096-QAM変調方式の違いを導き出します。

仕様	512QAM	1024QAM	2048QAM	4096QAM
シンボルあたりのビット数	9	10	11	12
シンボルレート	ビットレートの1/9	ビットレートの1/10	ビットレートの1/11	ビットレートの1/12
コンスタレーションダイアグラムの合計ポイント	512	1024	2048	4096
64-QAMと比較して容量が増加	50％	66.66％	83.33％	100％

他の変調タイプに対するQAMの利点と欠点を理解しましょう。

#oに対するQAMの利点その他の変調タイプ
QAM変調の利点は次のとおりです。
●802.11つのキャリアで伝送されるビット数が増えるため、高いデータレートを実現できます。 このため、WiMAX、LTE、LTE-Advancedなどの最新の無線通信システムで普及しています。802.11n802.11 ac、XNUMX adなどの最新のWLANテクノロジーでも使用されています。
他の変調タイプに対するQAMの欠点
QAM変調の欠点は次のとおりです。
● シングルキャリアに1ビット以上をマッピングすることでデータレートが向上しましたが、受信側でビットをデコードするには高いSNRが必要です。
● トランスミッタで非常に線形のPA（パワーアンプ）が必要です。
● 高SNRに加えて、より高い変調技術には、エラーなしでシンボルをデコードするための非常に堅牢なフロントエンドアルゴリズム（時間、周波数、およびチャネル）が必要です。

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