Modulação hierárquica - Hierarchical modulation
Modulação de banda passante |
---|
Modulação analógica |
Modulação digital |
Modulação hierárquica |
Espalhe o espectro |
Veja também |
A modulação hierárquica , também chamada de modulação em camadas , é uma das técnicas de processamento de sinal para multiplexar e modular vários fluxos de dados em um único fluxo de símbolo, onde os símbolos da camada de base e os símbolos da camada de aprimoramento são reproduzidos de forma síncrona antes da transmissão.
A modulação hierárquica é particularmente usada para mitigar o efeito de precipício na transmissão de televisão digital , particularmente TV móvel , fornecendo um sinal de reversão (de qualidade inferior) em caso de sinais fracos, permitindo degradação graciosa em vez de perda total do sinal. Foi amplamente comprovado e incluído em vários padrões, como DVB-T , MediaFLO , UMB ( Ultra Mobile Broadband , um novo padrão de rede móvel de 3,5ª geração desenvolvido pela 3GPP2), e está em estudo para DVB-H .
A modulação hierárquica também é considerada uma das implementações práticas de pré-codificação de superposição , que pode ajudar a atingir a taxa de soma máxima de canais de transmissão. Quando sinais modulados hierárquicamente são transmitidos, os usuários com boa recepção e receptores avançados podem demodular várias camadas. Para um usuário com um receptor convencional ou recepção ruim, ele pode apenas demodular o fluxo de dados embutido na camada de base. Com a modulação hierárquica, uma operadora de rede pode direcionar usuários de diferentes tipos com diferentes serviços ou QoS .
No entanto, a modulação hierárquica tradicional sofre de graves interferências entre camadas (ILI) com impacto na taxa de símbolo alcançável.
Exemplo
Por exemplo, a figura descreve um esquema de camadas com camada de base QPSK e uma camada de aprimoramento 64QAM . A primeira camada tem 2 bits (representados pelos círculos verdes). O detector de sinal só precisa estabelecer em qual quadrante o sinal está, para recuperar o valor (que é '10', o círculo verde no canto inferior direito). Em melhores condições de sinal, o detector pode estabelecer a fase e a amplitude com mais precisão, para recuperar mais quatro bits de dados ('1101'). Assim, a camada de base carrega '10' e a camada de realce carrega '1101'.
Interferência entre camadas
Para um símbolo hierarquicamente modulado com camada de base QPSK e camada de aprimoramento de 16QAM, a perda de rendimento da camada de base é de até cerca de 1,5 bits / símbolo com a relação sinal-ruído de recepção total (SNR) em cerca de 23 dB , cerca do mínimo necessário para a modulação não hierárquica comparável, 64QAM. Mas 16QAM sem camadas com o mesmo SNR aproximar-se-ia do rendimento total. Isso significa, devido ao ILI, perda de cerca de 1,5 / 4 = 37,5% da taxa de transferência alcançável da camada de base. Além disso, devido ao ILI e à desmodulação imperfeita dos símbolos da camada de base, a taxa de erro de desmodulação dos símbolos da camada superior também aumenta.
Veja também
- Adaptação de link
- Codificação de vídeo escalável H.264
- Extensões de escalabilidade H.265 (SHVC)
- Codificação de vídeo escalonável AV1
- MPEG-4 SLS
- MPEG-5 Parte 2 / Codificação de Vídeo de Aprimoramento de Baixa Complexidade / LC EVC
- DTS-HD MA
- Peeling de taxa de bits de Ogg Vorbis
- Modo híbrido WavPack
- Escalabilidade SNR JPEG 2000
Referências
- H. Méric, J. Lacan, F. Arnal, G. Lesthievent, M.-L. Boucheret, Combining Adaptive Coding and Modulation With Hierarchical Modulation in Satcom Systems , IEEE Transactions on Broadcasting , Vol. 59, No. 4 (2013), pp 627-637.
- Shu Wang, Soonyil Kwon e Yi, BK, On enhancing hierarchical modulation , IEEE International Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting , 31 de março de 2008 a 2 de abril de 2008, Las Vegas, NV, (2008), pp. 1-6.
- Seamus O Leary, ' Hierarchical transmission and COFDM systems ', Publicado em: IEEE Transactions on Broadcasting (Volume: 43, Edição: 2, Jun 1997) Página (s): 166 - 174
links externos
- Modulação hierárquica explicada na máquina Wayback (arquivado em 25/03/2012)
- Modulação hierárquica em DVB