QAM

De QAM techniek is een techniek die ervoor zorgt dat digitale signalen die bestaan uit enen en nullen verzonden kunnen worden over een analoog signaal welke gaat over draaggolven.
QAM staat voor Quadrature Amplitude Modulation en wordt al heel lang gebruikt voor analoge signalen zoals AM radio. Pas bij het verzenden van data is deze techniek zeer effectief gebleken en wordt dus ook veel gebruik voor onder andere mobiel dataverkeer, wifi en in het DOCSIS protocol.

Met QAM worden steeds 2 analoge draaggolven verstuurd. Het punt waar de 2 draaggolven elkaar kruizen wordt door de ontvanger berekend en omgezet naar een digitale uitkomst. Het is hier dus een combinatie van de afstand (ook wel tijd genoemd) van beide draaggolven en de amplitude van beide draaggolven die aangepast kunnen worden om het 90 graden kruispunt aan te passen waardoor dus de digitale uitkomst veranderd.

4QAM

In dit voorbeeld (zie afbeelding) hebben we een schema van 4QAM. Het signaal wordt verdeeld in kwadranten die vervolgens door de hoogte van de amplitude terecht komen op een van de 4 blokjes (symbolen) van 2 bits. De analoge draaggolf komt uit op 1 van de 4 kwadranten wat resulteerd in 4 mogelijke digitale uitkomsten. Dit zijn '00', '10', '01' of '11'. Deze digitale informatie kan vervolgens gebruikt worden in digitale systemen.

16 QAM

Het 16QAM schema wekt op dezelfde manier alleen komt de uitkomst van het analoge signaal terecht op een van de 16 blokjes (symbolen) van 4 bits waardoor de hoeveelheid digitale resultaten een stuk groter zijn. Het is dan ook gemakkelijk voor te stellen dat de datastroom hier een stuk sneller kan gaan omdat je in dezelfde tijd geen 2 bits kan versturen maar 4 bits. Helaas is het nadeel hiervan dat de analoge golven dichter op elkaar moeten zitten en dus gevoeliger zijn voor verstoringen.

Aantal QAM symbolen

De hoeveelheden bits kan op deze manier alleen maar groter worden:
32QAM heeft 5bit symbolen;
64QAM heeft 6bit symbolen;
128QAM heeft 7bit symbolen;
256QAM heeft 8bit symbolen;
512QAM heeft 9bit symbolen;
1024QAM heeft 10 bit symbolen;
2048QAM heeft 11 bit symbolen;
4096QAM heeft 12 bit symbolen.

In de meeste kabel netwerken wordt tegenwoordig meestal 64 en 256QAM gebruikt. Verdere toepassingen voor QAM zijn telefonie- en xDSL-modems maar ook wordt deze techniek gebruikt bij DVB (Digital Video Broadcasting). Dit is de open standaard voor Digitale televisie.
Begrijpelijk is dat hoe hoger de modulatie er van de kwaliteit van het netwerk gevraagd wordt. Hoewel dit een zeer efficiënt systeem is heeft het zo zijn nadelen. Zo is het QAM signaal gevoelig voor ruis. Ruis kan ervoor zorgen dat het QAM signaal niet terecht komt op het beoogde symbool waardoor er data verloren kan gaan. In kleine mate kan dit vooral vervelend zijn voor digitale televisie, telefonie en videocalls. Bij ernstigere verstoringen kan dit ook resulteren in een langzame internetverbinding.