MQAM de tasa variable y potencia variable para canales en desvanecimiento

Proponemos un esquema de modulación MQAM de tasa variable y potencia variable para la transmisión de datos de alta velocidad a través de canales en desvanecimiento. Primero revisamos los resultados sobre la capacidad de Shannon de los canales en desvanecimiento con información lateral del canal, donde la capacidad se logra utilizando técnicas de transmisión adaptativa. Luego derivamos la eficiencia espectral de nuestra modulación propuesta. Mostramos que hay una brecha de potencia constante entre la eficiencia espectral de nuestra técnica propuesta y la capacidad del canal, y esta brecha es una función simple de la tasa de error de bits (BER) requerida. Además, utilizando solo cinco o seis constelaciones de señales diferentes, logramos estar dentro de 1-2 dB de la máxima eficiencia utilizando conjuntos de constelaciones no restringidos. Calculamos la tasa a la que el transmisor necesita actualizar su potencia y tasa en función de la frecuencia Doppler del canal para estos conjuntos de constelaciones. También obtenemos la pérdida de eficiencia exacta para conjuntos de constelaciones más pequeñas, que pueden ser requeridas si la tasa de adaptación del transmisor está limitada por restricciones de hardware. Nuestro esquema de modulación exhibe una ganancia de potencia de 5-10 dB en relación con la transmisión de tasa fija y potencia variable, y hasta 20 dB de ganancia en relación con la transmisión no adaptativa. También determinamos el efecto del error de estimación del canal y el retraso en el rendimiento de BER de nuestro esquema adaptativo. Concluimos con una discusión sobre técnicas de codificación y la relación entre nuestra modulación propuesta y la capacidad de Shannon.