jerarquia de multiplexacion digital

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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRÓNICA 15 TRABAJO FINAL TELECOMUNICACIONES II JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN DIGITAL, QPSK, QAM

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Una jerarquía que consiste en una repetición ordenada de tándem digital de multiplexores que producen señales de sucesivamente más altas de datos tasas en cada nivel de la jerarquía

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Page 1: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRÓNICA

15

TRABAJO FINAL

TELECOMUNICACIONES II JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN DIGITAL, QPSK, QAM

Page 2: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

1

INDICE:

Jerarquía Múltiplexación Digital: ____________________________ 2

Comunicaciones Digitales ____________________________________________ 4

Conversión analógica a digital ___________________________________________ 4

Este rendimientos: 2 * 4K = 8K muestras por segundo. ________________ 4

Multiplexación y sincronización ____________________________________ 5

Problemas que tenemos que resolver ______________________________________ 5

Sincronización _______________________________________________________________ 7

Datos digitales y vídeo ____________________________________________________ 7

Normas y jerarquías _________________________________________________________ 7

E1 _____________________________________________________________________________ 8

T1 _____________________________________________________________________________ 8

Jerarquía Digital de América del Norte ____________________________ 9

Jerarquía digital plesiócrona _____________________________________ 11

Modulación por desplazamiento de fase(QPSK) ________________ 13

Modulación de Frecuencia Digital __________________________________ 14

Fase de modulación digital _________________________________________ 15

Modulación Quadraphase-Shift _______________________________________ 15

Modulación de amplitud en cuadratura QAM ___________________ 18

Analógicos y digitales QAM _________________________________________ 19

Fundamentos QAM Digital / cuantificada ___________________________ 19

Ventajas y desventajas QAM _________________________________________ 21

QAM vs otros formatos de modulación ______________________________ 22

Page 3: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

2

Jerarquía Múltiplexación

Digital:

Una jerarquía que consiste en una repetición ordenada

de tándem digital de multiplexores que producen

señales de sucesivamente más altas de datos tasas en

cada nivel de la jerarquía. (188) Nota 1: digitales de

multiplexación jerarquías pueden implementarse en

muchas configuraciones diferentes dependiendo de (a)

el número de canales deseados, (b) la señalización

de sistema a utilizar, y (c) la tasa de bits permitido

por la comunicación medios de comunicación. Nota

2: Algunos multiplexores digitales disponibles en la

actualidad han sido designadas como DL, DS-, o M-

series, todas las cuales operan a T-

carrier tarifas. Nota 3: En el diseño de las

jerarquías múltiplex digitales, se debe tener cuidado

para asegurar interoperabilidad de los multiplexores

utilizados en la jerarquía.

Las señales analógicas son más sensibles al ruido y

otras señales que pueden causar problemas a lo largo

de la trayectoria de transmisión. Ellos han sido

reemplazados con multiplexores digitales.

Las señales digitales se combinan o multiplexados

típicamente usando una de dos técnicas; Time Division

Multiplexing (TDM) y Estadístico Time Division

Multiplexing (STDM)

Time Division Multiplexing permite que varios

dispositivos se comuniquen a través del mismo circuito

mediante la asignación de ranuras de tiempo para cada

dispositivo en la línea. Dispositivos que se comunican

usando TDM se colocan típicamente en grupos que son

múltiplos de 4.

Page 4: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

3

Cada dispositivo se le asigna una ranura de tiempo en

el que el TDM aceptará un carácter de 8 bits desde el

dispositivo. Un marco de TDM a continuación, se

construye y se transmite a través del circuito. Otra

TDM en el otro extremo del circuito de-multiplexa el

marco.

TDM de tienden a perder espacios de tiempo debido a un

intervalo de tiempo se asigna a cada dispositivo

independientemente de si ese dispositivo tiene nada

que enviar. Por ejemplo, en un sistema TDM aunque sólo

dos de los cuatro dispositivos quieren enviar y usar

el espacio del marco, los otros dos dispositivos no

tienen nada que enviar.

Page 5: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

4

Comunicaciones Digitales

Una vez que hay un enlace digital entre dos

sitios, aún existe la pregunta de cómo transferir

datos entre ellos. Diferentes prácticas se

utilizan para las comunicaciones de voz, digitales

y de video. Este documento explica algunos de los

métodos utilizados, así como explica en términos

de multiplexación digital.

Conversión analógica a digital

La voz humana es una señal continua en el rango de

0 a 4 KHz. La comunicación digital, por otro lado,

se basa en bits discretos (0 y 1). Por lo tanto,

hay una necesidad para la conversión de la voz

humana en un flujo de bits y viceversa.

La conversión analógica a digital se realiza

mediante el muestreo de la onda de sonido y que

denota el nivel de la onda por un número que se

transmite a través del enlace digital. El proceso

inverso se lleva a cabo mediante la creación de

una onda de acuerdo con los números recibidos.

Según Nyquist ley, el número mínimo de tales

muestras de onda necesarias para la reconstrucción

completa de la onda es dos veces el número de la

frecuencia máxima de la ola.

Este rendimientos: 2 * 4K = 8K muestras por segundo.

El método más común para denotar la nivel de la onda

se llama PCM. Estos métodos se dividen el plano en 256

niveles (8 bits). De este modo, si el muestreo 8K

veces por segundo, cada muestra en el rango de 0-255

necesitamos 8K * 8 = 64 K bits por segundo por línea

de voz.

Page 6: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

5

Multiplexación y sincronización

Problemas que tenemos que resolver

1. Nos gustaría ser capaz de transmitir algo más que 64Kb / s

2. El extremo receptor debe saber en que parte del flujo de bits es el comienzo de un nuevo número de 8 bits.

Estos dos problemas son abordados por multiplexación y

el uso de bits de sincronización.

Es evidente que hay una necesidad de transferir mucho

más que un solo canal entre dos sitios. Sin embargo,

se extiende una línea separada para cada canal claro

que no es una buena solución.

Multiplexación es una forma de enviar varios (de hecho

- muchos canales) a través de una sola línea. Esto se

hace mediante el uso de TDM - Time

DivisionMultiplexing. Supongamos que tenemos 32

canales, cada uno con una tasa de 64Kbs, que deseamos

transferir al otro extremo. El multiplexor lleva desde

cada una de las 32 líneas de un solo byte y los envía

uno después del otro. Después de hacerlo, se necesita

el siguiente byte de cada canal, y así sucesivamente.

Es evidente que si no queremos bytes que se pierden,

el multiplexor debe ser capaz de enviar todos los 32 *

8 bits de los 32 canales sin el segundo byte del

primer canal de perderse.

Page 7: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

6

Esto implica que la tasa de salida del multiplexor

debe ser de al menos 32 * 64Kbs o 2048 Kbs. Este

método se llama Time Division Multiplexing (TDM)

debido a que el multiplexor tomó el 1/8000 seg

necesaria para la transferencia de un solo byte de

un solo canal, y lo dividió entre los 32 canales

mediante el aumento de la tasa de manera que cada

byte de un canal tendrá 1 / (8000 * 32) segundos

para enviar.

He aquí un ejemplo de multiplexación 3 canales de

64Kbs cada uno:

Este método podría ser utilizado adicionalmente

para aumentar el número de canales una vez más de

32 canales a 4 * 32 canales y así sucesivamente.

Cada incremento es, por supuesto, acompañado por

un incremento adecuado en la velocidad de bits de

la línea.

Page 8: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

7

Sincronización

Los bits especiales en el flujo de bits se

utilizan para la sincronización. Estos bits

indican al demultiplexor donde un nuevo grupo de

32 bytes comienza por lo que sabrá cómo dividir

los siguientes bits entre los canales. No se

necesita de sincronización para distinguir entre

cada uno de los 32 canales.

Si multiplexar varios 32 canales juntos, se añaden

más bits de sincronización para distinguir entre

los diferentes grupos.

Datos digitales y vídeo

La ventaja para la transmisión de datos digitales

o de vídeo es que no se necesita ninguna

conversión de analógico a digital. En cambio, el

bit stream directamente insertado en el

multiplexor. Video, que necesita una tasa de bits

mucho más alta que 64Kbs generalmente se inserta

directamente en el segundo multiplexor nivel,

permitiendo así una velocidad de bits de 1,5-2

Mbs.

Normas y jerarquías

Obviamente, las normas tienen que ser hechas si

nos gustaría equipos de diferentes fabricantes

para trabajar unos con otros. Por desgracia, hay

más de una norma.

Los más importantes son E1 que se utiliza

principalmente enEuropay T1 que se utiliza

principalmente en elNOS. Y algunos países del

Lejano Oriente.

Page 9: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

8

Aunque tanto el inicio de serie con un tipo único

canal siendo 64Kbs esos canales siguen siendo

incompatibles debido a las diferentes formas en que la voz era digitalizada.

E1

La primera jerarquía de E1 se compone de un total de

32 canales 32 * 64Kbs = 2.048 Kbs. Dos de los

canales no se utilizan para transmitir datos, pero

para la sincronización de trama y de señalización.

T1

La primera jerarquía de T1 se compone de 24 64Kbs

canales más 8 Kbs utilizados para la señalización de

un total de 24 * 64 + 8 = 1544 Kbs

Page 10: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

9

En

esta jerarquía se utiliza el tercer nivel, para

los propósitos de multiplexación y otros tres

niveles están diseñados para la transmisión de

punto y multiplexación. la tasa de bits en el

siguiente nivel es más que la suma de todos los

canales multiplexados en la entrada de un ese

nivel, la tabla muestra las entradas y tarifas de

un multiplexor digital de típica

Jerarquía Digital de América del Norte

El sistema telefónico ha evolucionado a partir de

un sistema analógico a un sistema digital, al

menos en el núcleo. Instalaciones de transmisión

de núcleo Early utilizan multiplexación por

división de frecuencia, pero en la década de 1960

este sistema fue reemplazado en gran medida con la

PDH (jerarquía digital plesiócrona), que es un

sistema de multiplexación numerosos canales

individuales en los canales de nivel superior. El

sistema no es sincrónico como SONET, pero se

integra con ella, como se verá más adelante. La

versión norteamericana de la PDH se llama NADH

(Jerarquía Digital de América del Norte).

La jerarquía utiliza TDM (multiplexación por

división de tiempo). En este esquema, un circuito

se divide en una corriente continua de intervalos

Page 11: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

10

de tiempo y múltiples canales se multiplexan en el

circuito. Tradicionalmente, cada canal era una

llamada de voz digitalizada, pero la información

de vídeo y datos también puede ocupar un canal. El

canal básico es de 64 Kbits / seg, que es la

cantidad de ancho de banda necesario para

transmitir una llamada de voz que ha sido

convertida de analógica a digital utilizando una

velocidad de muestreo de 8.000 veces por segundo

con la muestra representada como un valor de 8

bits (8 × 8.000 = 64 Kbits /

seg). Consulte "T Carriers" para obtener más

información.

La siguiente tabla muestra los niveles de la

jerarquía. Los niveles que no se muestran son

utilizados internamente por los transportistas. El

canal básico es un DS-0. Un total de 24 DS-0s

puede ser multiplexada en un DS-1, y hasta 672 se

puede multiplexar en un DS-3. Tenga en cuenta la

última entrada es un OC (portadora óptica), que

cotiza para ilustrar el siguiente paso en la

jerarquía.

Escribe Canales Velocidad de

datos

DS-0 1 64 Kbits / seg

DS-1 24 1.533 Mbits /

seg

DS-3 672 44.736 Mbits /

seg

OC-1 * 1 DS-3 51,84 Mbits /

seg

* SONET / SDH circuito óptico

Page 12: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

11

Un circuito T1 es un enlace DS-1 sobre dos cables

de cobre de par trenzado. Se compone de 24 DS-0

canales para una producción total de 1.544 Mbits /

s, incluida la parte superior. Una línea T3 consta

de 24 líneas T1. Las compañías telefónicas

utilizan T líneas de transporte entre sus oficinas

de conmutación hasta la década de 1980, cuando

comenzaron el despliegue de cable de fibra

óptica. T1, T1 fraccional, y T3S se venden a

empresas y proveedores de servicios como enlaces

de acceso a las redes de transporte o como líneas

privadas entre sitios de la empresa. Incluso

llevan ATM y el tráfico Frame

Relay. Consulte "E Carriers", "T-Carriers"

y "Redes TDM". Consulte"Tecnologías Core Network"

para una perspectiva histórica de la jerarquía

TDM.

SONET (Synchronous Optical Network) y la SDH

(Jerarquía Digital Síncrona) definen jerarquías

red síncrona para la transmisión de información a

través de redes en anillo de fibra óptica. SONET /

SDH alojar la jerarquía de NADH. Por ejemplo, un

ADM SONET (añadir multiplexor / gota) se fusionará

a / seg en un canal / seg OC-1-canal 52 Mbit 45-

Mbit DS-3. Ver "SONET (Synchronous

Optical Red)" y "SDH (Jerarquía DigitalSíncrona)."

Jerarquía digital plesiócrona

(PDH) Una transmisión del sistema de comunicación

de

voz utilizando plesiócrono sincronización. PDH es

la convencionalmultiplexación tecnología de transm

isión de la red de

sistemas. El transmisor añade ficticias bits de

Page 13: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

12

información para permitirmúltiples canales a ser p

oco intercalados. El receptor descarta estos bits

de una vez las señales han sido demultiplexada

. PDHcombina múltiples 2 Mb /

s (E1) canales en Europa y 1.544 Mb /

s (DS1) canales en la de

EE.UU. y Japón. PDH está siendoreemplazado por SON

ET y otras SDH (Jerarquía Digital Sincrónica)

Page 14: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

13

Modulación por desplazamiento

de fase(QPSK)

Desde los primeros días de la electrónica, como

los avances en la tecnología estaban teniendo

lugar, las fronteras de la comunicación, tanto

local como global comenzaron erosionando, lo que

resulta en un mundo que es más pequeño y por lo

tanto más fácil acceso para el intercambio de

conocimientos e información. El trabajo pionero de

Bell y Marconi formó la piedra angular de la era

de la información que existe en la actualidad y

allanó el camino para el futuro de las

telecomunicaciones. Tradicionalmente, la

comunicación local se hizo a través de cables, ya

que presenta una forma rentable de asegurar una

transferencia fiable de información. Sin embargo,

para las comunicaciones de larga distancia, era

necesaria la transmisión de información a través

de ondas de radio. Aunque esto era conveniente

desde el punto de vista del hardware, la

transmisión de ondas de radio planteó dudas acerca

de la corrupción de la información; transmisión

era a menudo depende de transmisores de alta

potencia para superar las condiciones climáticas,

grandes edificios, y la interferencia de otras

fuentes de electromagnetismo. Las diversas

técnicas de modulación que ofrece diferentes

soluciones en términos de costo-efectividad y la

calidad de las señales recibidas, pero hasta hace

poco tiempo eran todavía en gran parte analógica

. Modulación de frecuencia y modulación de fase

presentaron una cierta inmunidad al ruido,

mientras que la modulación de amplitud era más

simple para demodular. Sin embargo, más

recientemente, con la llegada de los

microcontroladores de bajo costo y la introducción

Page 15: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

14

de productos nacionales teléfonos y comunicaciones

móviles por satélite, la modulación digital ha

ganado en popularidad. Con las técnicas de

modulación digital vienen todas las ventajas que

los circuitos de microprocesadores tradicionales

tienen sobre sus contrapartes

analógicas. Cualquier déficit en el enlace de

comunicaciones se pueden erradicar el uso de

software. Información ahora se puede cifrar,

corrección de errores puede asegurar más confianza

en los datos recibidos, y el uso de DSP puede

reducir el ancho de banda limitado asignado a cada

servicio. Al igual que con los sistemas analógicos

tradicionales, la modulación digital puede usar la

amplitud, la frecuencia o modulación de fase con

diferente ventajas. Como técnicas de frecuencia y

modulación de fase ofrecen más inmunidad al ruido,

son el esquema preferido para la mayoría de los

servicios en uso hoy en día y se discutirán en

detalle más adelante.

Modulación de Frecuencia Digital

Una variación simple a partir de la modulación de

frecuencia analógica tradicional (FM) puede ser

implementado mediante la aplicación de una señal

digital a la entrada de modulación. Por lo tanto,

la salida toma la forma de una onda sinusoidal a

dos frecuencias distintas. Para demodular esta

forma de onda, es una simple cuestión de pasar la

señal a través de dos filtros y la traducción de

la resultante de nuevo en niveles

lógicos. Tradicionalmente, esta forma de

modulación ha sido llamada modulación por

desplazamiento de frecuencia (FSK).

Page 16: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

15

Fase de modulación digital

Espectralmente, modulación de fase digital, o por

desplazamiento de fase keying (PSK), es muy

similar a la modulación de frecuencia. Se trata de

cambiar la fase de la forma de onda transmitida en

lugar de la frecuencia, y estos cambios de fase

finitos representan los datos digitales. En su

forma más simple, una forma de onda modulada en

fase se puede generar mediante el uso de los datos

digitales para cambiar entre dos señales de la

misma frecuencia pero de fase opuesta. Si la forma

de onda resultante se multiplica por una onda

sinusoidal de la misma frecuencia, se generan dos

componentes: una forma de onda coseno del doble de

la frecuencia recibida y un término independiente

de la frecuencia cuya amplitud es proporcional al

coseno del desplazamiento de fase. Por lo tanto,

filtrando el término de mayor frecuencia se

obtienen los datos de modulación originales antes

de transmission.This es difícil imaginar

conceptualmente, pero prueba matemática se

mostrará más adelante.

Modulación Quadraphase-Shift

Tomando el concepto anterior de una etapa más PSK,

se puede suponer que el número de desplazamientos

de fase no está limitada a sólo dos estados. El

"portador" transmitida puede someterse a cualquier

número de cambios de fase y, multiplicando la

señal recibida por una onda sinusoidal de la misma

frecuencia, se demodular los desplazamientos de

fase en los niveles de tensión independientes de

la frecuencia.Este es de hecho el caso en keying

quadraphase-shift ( QPSK). Con QPSK, el vehículo

se somete a cuatro cambios de fase (cuatro

Page 17: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

16

símbolos) y por lo tanto puede representar 2 bits

binarios de datos por símbolo. Aunque esto puede

parecer insignificante inicialmente, un esquema de

modulación ahora se ha supuesto que permite a un

portador para transmitir 2 bits de información en

lugar de 1, por tanto, doblando efectivamente el

ancho de banda de la portadora

QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) es el tipo de

modulación por desplazamiento de fase. A

diferencia de BPSK, que es un esquema de

modulación DSBCS con información digital para el

mensaje, QPSK es también un esquema de modulación

DSBCS pero envía dos bits de información digital

cada vez (sin el uso de otra frecuencia

portadora).

La cantidad de espectro radioeléctrico necesario

para transmitir QPSK es fiable medio que requiere

para señales BPSK, que a su vez deja espacio para

más usuarios en el canal.

La siguiente figura muestra una forma de onda

modulada QPSK.

Page 18: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

17

Forma de onda modulada QPSK

Page 19: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

18

Modulación de amplitud en

cuadratura QAM

Quadrature Amplitude Modulation o QAM es una forma

de modulación que se utiliza ampliamente para la

modulación de las señales de datos sobre un

portador utilizado para las comunicaciones de

radio. Es ampliamente utilizado, ya que ofrece

ventajas sobre otras formas de modulación de

datos, tales como PSK, aunque muchas formas de

modulación de datos operan uno junto al otro.

Quadrature Amplitude Modulation, QAM es una señal

en la que dos portadoras desplazadas en fase en 90

grados se modulan y la salida resultante se

compone de ambas variaciones de amplitud y

fase. En vista del hecho de que tanto las

variaciones de amplitud y fase están presentes

también puede ser considerado como una mezcla de

amplitud y modulación de fase.

Una motivación para el uso de la modulación de

amplitud en cuadratura proviene del hecho de que

una señal modulada en amplitud recta, es decir

doble banda lateral, incluso con una portadora

suprimida ocupa dos veces el ancho de banda de la

señal moduladora. Esto es un gran desperdicio del

espectro de frecuencias disponible. QAM restablece

el equilibrio mediante la colocación de dos

suprimida de banda lateral doble señales

portadoras independientes en el mismo espectro

como una doble banda lateral señal portadora

reprimida a ordinaria.

Page 20: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

19

Analógicos y digitales QAM

Quadrature Amplitude Modulation, QAM puede existir

en lo que puede denominarse ya sea analógica o

formatos digitales. Las versiones analógicas de

QAM se utilizan normalmente para permitir que

múltiples señales analógicas que deban

transportarse en una única portadora. Por ejemplo,

se utiliza en sistemas de televisión NTSC y PAL,

donde los diferentes canales proporcionados por

QAM le permiten llevar a los componentes de croma

o el color de la información. En las aplicaciones

de radio de un sistema conocido como C-QUAM se

utiliza para la radio estéreo AM. Aquí los

diferentes canales permiten a los dos canales

necesarios para equipo de música que se realizarán

en la única portadora.

Formatos digitales de QAM se refieren a menudo

como "cuantificada QAM" y se están utilizando cada

vez más para las comunicaciones de datos a menudo

dentro de los sistemas de comunicaciones de

radio. Sistemas de comunicaciones de radio que van

desde la tecnología celular como en el caso de LTE

a través de sistemas inalámbricos incluidos WiMAX

y Wi-Fi 802.11 utilización de una variedad de

formas de QAM, y el uso de QAM no hará sino

aumentar en el campo de las comunicaciones por

radio.

Fundamentos QAM Digital / cuantificada

Quadrature Amplitude Modulation, QAM, cuando se

utiliza para la transmisión digital para

aplicaciones de comunicaciones de radio es capaz

de llevar velocidades de datos más altas que los

esquemas de amplitud modulada ordinarios y

esquemas de modulación de fase. Al igual que con

modulación por desplazamiento de fase, etc., el

número de puntos en los que la señal puede reposo,

es decir el número de puntos de la constelación se

indica en la descripción formato de modulación,

por ejemplo, 16QAM utiliza una constelación de 16

puntos.

Page 21: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

20

Cuando se utiliza QAM, los puntos de la

constelación están normalmente dispuestos en una

rejilla cuadrada con un espaciado vertical y

horizontal igual y como resultado las formas más

comunes de QAM utilizan una constelación con el

número de puntos igual a una potencia de 2 es

decir, 4, 16, 64 . . . .

Mediante el uso de formatos de orden superior

modulación, es decir más puntos en la

constelación, es posible transmitir más bits por

símbolo. Sin embargo, los puntos están más cerca

juntos y por lo tanto son más susceptibles al

ruido y de datos errores.

Normalmente una constelación QAM es cuadrada y por

lo tanto las formas más comunes de QAM 16QAM,

64QAM y 256QAM.

La ventaja de mover a los formatos de orden

superior es que hay más puntos dentro de la

constelación y por lo tanto es posible transmitir

más bits por símbolo. La desventaja es que los

puntos de la constelación están más cerca entre sí

y, por tanto, el vínculo es más susceptible al

ruido. Como resultado, las versiones de QAM de

orden superior se utilizan sólo cuando hay una

señal suficientemente alta a ruido.

Para dar un ejemplo de cómo funciona QAM, el

diagrama de constelación muestra los valores

asociados a los diferentes estados de una señal

16QAM. De esto se puede observar que un flujo de

bits continuo puede agrupar en cuatro patas y

representa como una secuencia.

Page 22: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

21

Mapeo secuencia de bits para una señal 16QAM

Normalmente, la QAM orden más baja encontrada es

16QAM. La razón de esto es el orden más bajo que

se encuentran normalmente es que 2QAM es el mismo

que keying por desplazamiento de fase binaria,

BPSK, y 4QAM es el mismo que keying cuadratura por

desplazamiento de fase, QPSK.

Además 8QAM no se utiliza ampliamente. Esto es

porque el rendimiento de tasa de error de 8QAM es

casi la misma que la de 16QAM - es sólo

aproximadamente 0,5 dB mejor y la velocidad de

datos es sólo tres cuartos mayor que la de

16QAM. Esto surge de la rectangular, en lugar de

forma cuadrada de la constelación.

Ventajas y desventajas QAM

Aunque QAM parece aumentar la eficacia de la

transmisión para sistemas de comunicaciones de

radio mediante la utilización de ambas variaciones

de amplitud y fase, que tiene una serie de

inconvenientes. La primera es que es más

susceptible al ruido debido a que los estados

están más cerca juntos de modo que se necesita un

menor nivel de ruido para mover la señal a un

punto de decisión diferente. Receptores para uso

con fase o modulación de frecuencia son ambos

capaces de utilizar la limitación de

amplificadores que son capaces de eliminar

Page 23: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

22

cualquier ruido de amplitud y de ese modo mejorar

la dependencia de ruido. Este no es el caso con

QAM.

La segunda limitación también se asocia con el

componente de amplitud de la señal. Cuando una

señal de fase o de frecuencia modulada se

amplifica en un transmisor de radio, no hay

necesidad de utilizar amplificadores lineales,

mientras que cuando se utiliza QAM que contiene un

componente de amplitud, la linealidad debe ser

mantenida.Desafortunadamente amplificadores

lineales son menos eficientes y consumen más

energía, y esto los hace menos atractivos para

aplicaciones móviles.

QAM vs otros formatos de modulación

Como hay ventajas y desventajas del uso de QAM es

necesario comparar QAM con otros modos antes de

tomar una decisión sobre el modo óptimo. Algunos

sistemas de comunicaciones de radio cambiar

dinámicamente el esquema de modulación depende de

las condiciones y requisitos de enlace - nivel de

la señal, el ruido, la velocidad de datos

requerida, etc.

La siguiente tabla compara las diversas formas de

la modulación:

RESUMEN DE TIPOS DE MODULACIÓN CON

CAPACIDADES DE DATOS

MODULACIÓN LOS

BITS

POR

SÍMBOLO

MARGEN

DE ERROR

COMPLEJIDAD

OOK 1 2.1 0.5 Bajo

Page 24: JERARQUIA DE MULTIPLEXACION DIGITAL

23

RESUMEN DE TIPOS DE MODULACIÓN CON

CAPACIDADES DE DATOS

MODULACIÓN LOS

BITS

POR

SÍMBOLO

MARGEN

DE ERROR

COMPLEJIDAD

BPSK 1 1 1 Medio

QPSK 2 1 /

√2

0.71 Medio

16 QAM 4 √2

/ 6

0.23 Alto

64QAM 6 √2

/

14

0.1 Alto

Normalmente se ha encontrado que si se requieren

velocidades de datos superiores a los que se puede

lograr usando 8-PSK, es más habitual el uso de la

modulación de amplitud en cuadratura. Esto es

porque tiene una mayor distancia entre puntos

adyacentes en la I - Q plano y esto mejora su

inmunidad al ruido. Como resultado se puede lograr

el mismo tipo de datos a un nivel de señal más

baja.

Sin embargo ya no los puntos de la misma

amplitud. Esto significa que el demodulador debe

detectar tanto de fase y amplitud. También el

hecho de que la amplitud varía significa que un SI

amplificador lineal requiere para amplificar la

señal.