由于4G模块的接收机端需要高得不成比例的信噪比和信干比, 因此提供大千可用带宽的数据速率是很低效的。当时4G模块的带宽仍是稀缺且昂贵的资源。 至少在某些移动通信场景下, 是可以获得高信噪比和高信干比的, 比如在微小区环境且业务量低情况下或当终端靠近小区站点的情况下。 4G模块移动通信系统更应该通过设计来利用这类场景, 也就是说, 设计的系统应在无线条件允许的情况下, 可以基千有限的带宽提供很高的数据速率。
基于给定传输带宽而提供更高数据速率的一个直接方法就是使用更高1阶调制, 这意味着可以扩展调制星座图以包含额外的星座点, 从而使得每个调制符号可以传递更多的信息比特。
以QPSK调制为例, 它是3G移动通信标准(WCDMA和CDMA2000)第一版中下行链路上所用的调制方案。其星座图包含 4个不同的星座点, 这 4个星座点可以表示为二维平面中不同的4个点(如图2-2a所示)。基千这4个星座点, 每个符号QPSK可以代表待传输的2bit信息。扩展到16QAM调制后(如图2-2b所示), 共有16个可用的星座点, 使用16QAM就可在每个符号间隔传输4bit的信息。进一步扩展到64QAM(如图2-2c所示)后, 有64个不同的星座点, 则每个符号间隔可传输6bit的信息。 同时, 发送信号的带宽至少在理论上与调制星座图大小无关, 它主要取决千调制速率(每秒调制符号的个数)因此 , 16QAM和64QAM的最大带宽利用率(以bt/sHz表示)至少理论上分别是QPSK的2倍和3倍。
需要指出的是, 除了图中所展示的之外, 4G模块还有许多其他可能的调制方式。其中的一个例子为8PSK, 它包含了8个星座点, 且每个调制符号代表3bit的信息。读者可参考以了解更多不同调制方式的详细讨论。
使用更高阶调制使更高带宽利用率成为可能,也就是说,在给定带宽内提供更高数据速率的可能。然而,获得更高带宽利用率的代价是降低了对噪声和干扰的鲁棒性。换句话说,与QPSK相比, 要达到给定的误比特率, 则更高l!fn周制(比如16QAM和64QAM)在接收端需要更高的Eb I !If。。这与前一节所讨论的高带宽利用率(即在有限带宽内的高信息速率) 通常需要更高的接收机 Eb/ N。是一致的。