4-QAM (aka QPSK) [Wikipedia]
A diferencia de PSK, donde al aumentar los símbolos nos manteníamos en esa "circunferencia", en QAM nos expandimos. Vamos a ver cómo quedaría una constelación 16-QAM, con cuatro símbolos posibles por cada sinusoide (2,1,-1,-2).
16-QAM [Wikipedia]
Otra bondad de QAM es que el abanico de amplitudes puede ser distinto en cada sinusoide, o puede haber combinaciones de amplitudes que no tienen un símbolo definido. Por ejemplo, supongamos que queremos transmitir a 5bps. Esto requería una constelación de 32 símbolos (32-QAM). Con dos sinusoides con 6 amplitudes distintas tendríamos 36 símbolos diferentes, por lo que 4 de ellos "sobran" y no tendrán un valor asociado. Con 6bps necesitaríamos 64 símbolos (8 amplitudes); con 7bps, 128 símbolos (12 amplitudes sobrando 16 símbolos), etc.
Ejemplos de modulaciones comunes [Researchgate.net]
QAM es una técnica de modulación que se lleva utilizando masivamente durante años. Por ejemplo, ADSL utilizaba una técnica de modulación denominada CAP (Carrierless Amplitude Phase modulation) que es una variante de QAM. A día de hoy, QAM es la modulación más utilizada en redes Wi-Fi con bajos niveles de ruido, pues ofrece anchos de banda elevados con una resistencia al ruido aceptable (recordemos que las modulaciones en amplitud son bastante sensibles, pero IEEE 802.11 permite utilizar tamaños de constelación menores para afrontar mejor escenarios no óptimos a nivel de ruido). Sin embargo, algunos fabricantes han superado el tamaño máximo de símbolo definido por el estándar, llegando a la friolera de 1024QAM (10bps).
Para terminar, hagamos un ejercicio de comparación con las otras tres modulaciones digitales que os hemos presentado, suponiendo esta necesidad de transmisión de 10 bits por símbolo (1024 símbolos diferentes).
- En QAM necesitaremos 32 niveles de amplitud diferentes (16 positivos y 16 negativos).
- En PSK necesitaremos 1024 fases diferentes.
- En FSK necesitaremos 1024 frecuencias distintas.
- En ASK necesitaremos 1024 niveles de amplitud diferentes (todos positivos, recordemos que en ASK no podemos diferenciar entre valores positivos y negativos).
¿Entendéis ahora la gran importancia de QAM :)?
Para terminar, os mostramos cómo quedaría una constelación con ruido, para que podáis apreciar la sensibilidad de esta modulación
64-QAM afectada por el ruido
Pues hasta aquí llegan las modulaciones "estándar". Existen muchas más, pero creemos que ya hemos abusado bastante de vosotros :)
En el siguiente post os hablaremos de una técnica que cambió la forma de concebir las telecomunicaciones: el espectro ensanchado. Prometemos ser más breves :)
¡Muchas gracias por leernos!
No perdamos las buenas costumbres:
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