Technische Frage: QAM64 und QAM256

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Hallo,

habe ein paar grundlegende Fragen zur Übertragungstechnik von DVB-C.



Mir gehts erstmal um die Angabe vom Signalrauschabstand und der dazu passenden Modulationsart.

Ich bin mit der Pegelrechnung vertraut und auch mit dem S/N bzw C/N.
Wenn S/N min. 26 dB hat wird QAM64 verwendet.
Ab 32 dB Rauschabstand kann sogar QAM256 verwendet werden, ein "aufwendigeres" Modulationsverfahren gegenüber QAM64 welches mehr Daten übertragen kann, dafür aber ein besseres Signal braucht.

Das geht aus der Angabe hervor (oder nicht? )

Erstmal meine praktische Frage aus Sicht des Endanwenders der das so liest:
Was merkt man beim Fernsehen für einen Unterschied ob nun QAM64 oder QAM256 verwendet wird?
Da mit QAM256 mehr Daten übertragen werden muss dass ja heißen ich habe mehr Radio/Fernseh-Sender oder ich habe eine bessere Qualität vom Bilde/Ton.
Und umgekehrt: Habe ich bei QAM64 weniger Sender oder aber schlechtere Bild/Tonqualität?

Und jetzt eine Frage aus technischer Sicht:
So wie das oben beschrieben ist, guckt ja der DVBC-Frontend (damit ist vermutlich der Receiver irgendein anderes Gerät welches das Kabelsignal empfängt?) sich das Signal an, und entscheidet dann je nach S/N welche Modulationsart möglich ist.
Ich dachte aber eigentlich dass der SENDER die Moduationsart vorgibt?

Mein Gedankengang: Wenn ich, egal bei welcher Art der Kommunikation (Fernsehen, Radio, WLAN, ...) ein Signal sende, liegt es doch am SENDER das Signal zu modulieren um Informationen auf dem Signal zu transportieren.
Sind also am Kabelanschluss permanent QAM64 und QAM256 vorhanden (oder gar noch weitere?) und der Empfänger (Receiver) sucht sich quasi "das passende aus" ?

Der Teil danach ist mir ungefähr klar, der RS (Reed-Solomon) Decoder korrigiert vorhandene Fehler wodurch die BER kleiner wird und sogar QEF (Quasi-Error-Free) am MPEG2 Decoder ankommt.

 

Das merkt man nicht.

Nein. Es sind dann nur mehr Sender drauf. Die Qualität dieser ist nicht betroffen!

ersteres.

Nicht der Sender gibt das vor sondern es wird bei der Einspeisung durch den Kabelanbieter festgelegt. der muss aber auch dafür sorgen das zB. die von Sat empfangenen Signale rein passen. Danach wählt er dann die entsprechende Modulation aus.

 

Ok, kurz gesagt: Bei QAM256 mehr Sender als bei QAM64. (vorrausgesetzt natürlich die Übertragung funktioniert sauber mit ausreichendem S/N)

Mich verwirrt aber die Angabe mit dem S/N und dem entsprechendem Modulationsverfahren auf dem Bild was ich habe.
Ist auf dem von mir gezeigtem Foto garnicht gemeint dass der Receiver je nach S/N entscheidet sondern der Kabelanbieter? Aber woher weiß der Kabelanbetieter mit welchem S/N das Signal bei mir ankommt?
Und was meinst du mit "nicht der Sender" sondern "bei der Einspeisung" ?
Ich meinte mit "Sender" grob gesagt eben den Kabelabieter der ja ins Netz einspeist, sprich, er "sendet".

 

Der Kabelanbieter entscheidet das nicht nach S/N, sondern nach allgemeinen Erfahrungen, also i. d. R. QAM 256 nei niedrigen und QAM 64 bei hohen Frequenzen.

Wenn Dein S/N zu schlecht ist, dann hast Du halt Pech gehabt bzw. mußt den Entstördienst kommen lassen.

 

Ein Kabelnetz hat eine bestimmte Dynamik. Ziel ist es, den Unterschied zwischen dem stärksten Träger und den Störungen (Rauschen und Intermodulationen) möglichst groß zu machen. Dabei schaut ein starkes Signal besser aus dem Grundrauschen heraus, dafür verursacht es mit anderen Trägern stärkere Intermodulationsprodukte. Ziel ist es also, den Pegel so weit abzusenken, dass die Verstärker möglichst wenig verzerrt, aber noch genug Dynamik über dem Rauschen zur Verfügung steht, um das Signal sauber zu demodulieren.
Die Dynamik wird gebraucht, um die einzelnen Symbole sicher erkennen zu können. Dabei hängt es von der Modulation ab, wie genau man die Symbole erkennen können muss. Konkret muss entweder zwischen 64 oder eben 256 verschiedenen Symbolen unterschieden werden können. Bei 256 QAM muß also 4 mal so genau geschaut werden können, entsprechend muss das Rauschen und die Intermodulation weiter weg sein. Also muss der Pegel eines 256 QAM-Signals stärker sein als das eines 64 QAM-Signals (bei gleichem Grundrauschen).
Die Intermodulationen in einem Kabelfernsehnetz werden üblicherweise durch die analogen Fernsehprogramme verursacht, bei weniger als 45 dB SNR sieht man bereits Störungen im analogen Bild. Die Pegelverhältnisse werden also von den analogen Programmen vorgegeben, die digitalen Übertragungen passen sich danach an. Je nach Kanalraster häufen sich an bestimmten Stellen im Frequenzband Störhaufen an, die Dynamik ist also nicht über den gesamten Frequenzbereich gleich. Dann gibt es auch noch besonders "kritische" Kanäle, auf denen lokale DAB- oder TV-Sender sind und ggf. einsrahlen oder man nur mit reduziertem Pegel "senden" darf, weil es sonst zu Störungen im Flugfunk kommt. Der KNB wählt für den jeweiligen Kanal die passende Modulationsart und packt in die daraus entstehende Datenrate die jeweiligen Programme.

 

Die Angaben für den S/N Wert sind Mindestangaben, die dürfen also ruhig etwas höher liegen, von daher kann es auch bei 32dB eine QAM64 modulierte Frequenz sein. Der Kabelanbieter wird (oder sollte) das Signal schon so senden es überall mindestens mit dem Mindestpegel ankommen sollte, das betrifft nicht nur den S/N Wert sondern auch den Signalpegel welcher ja bei QAM256 höher ist als bei QAM64.
Kabel bietet ja nicht nur TV Empfang, sondern auch Internet, welches über die TV Frequenzen ankommt (betrifft den Downstream), da ließe sich das über das Modem überprüfen, auch da wird QAM64 und QAM256 verwendet, bei TV geht das nicht da zuckst du dann wenn das Bild mit Störungen zu sehen ist. Internet und TV haben im Prinzip die gleichen Mindestwerte.
Richtig, der Kabelanbieter entscheidet wie welche Frequenz moduliert wird, ich denk mal das da auch technische Gründe ne Rolle spielen.
Dein DVB-C Frontend dürfte der Tuner eines Empfangsgerätes sein. Das Empfangsgerät weiß durch die Programmierung der Software das es QAM64 und QAM256 modulierte Frequenzen gibt. Demzufolge dürfte der auf jeder Frequenz bzw. Kanal mit beiden Modulationsvorgaben suchen, viele Geräte sind ja Kabelanbieter neutral, so das die garnicht wissen welche Frequenz nun wie moduliert ist. Ist jetzt bezogen auf die automatische Sendersuche, manuell kann man durch die Eingabe der Modulation die Suche vereinfachen.

Ja es gibt noch mehr Modulationseinstellungen, QAM16, QAM32, QAM128, keine Ahnung ob die bei DVB-C auch verwendet werden.

 

Vielen Dank für die vielen Infos, vieles war mir schon bekannt, aber gut es nochmal hier zu lesen!
Nur um evtl die Frage zu klären, es geht mir hierbei nur im die "Theorie" ich habe selber nichtmal Kabelfernsehen. (Ich hoffe, dass ich euch nicht verärgere weil ich euch mit sowas "unnützem" belaste wovon ich selber nichtmal direkt betroffen bin)

Ich bin mir noch nicht 100%ig sicher ob ichs nun verstanden habe, ich glaube bei mir haperts etwas an dem Wissen über die Modulation der veschiedenen Frequenzen. Ich hab bisher auch garnicht an mehrere Frequenzen gedacht sondern nur stumpf an eine Frequenz. Ich versuchs mal in meine Worte zu fassen:

Der Kabelanbieter entscheidet "nach allgemeinen Erfahrungen" (oder auch anderen technischen Eigenschaften die mir erstmal egal sind, evtl Netzgröße und die dadurch entstehenden Signalpegel und SNRs in entfernten Gebieten o.Ä.) welche Frequenz er mit QAM64 und welche mit QAM256 ins Netz einspeist. (Andere Modulationsarten gibts natürlich, werden aber bei DVB-C nicht verwendet).
Demtenstprechend entscheidet er auch über den Signalpegel, bei QAM256 höher als bei QAM64, aber eben nicht zu hoch sodass keine Verzerrungen entstehen. Auch bei großen Pegel / großem SNR kann er natürlich trotzdem QAM64 verwenden.

Beim DVB-C Receiver kommen jetzt die unterschiedlichen Frequenzen mit verschiedenen Modulationsarten an.
Je nach SNR entscheidet der Receiver ob er QAM64 oder QAM256 auf der jeweiligen Frequenz anwendet (demoduliert).
Der Receiver weiß dass er bei bestimmten SNR die jeweilige QAM (64/256) zu nehmen hat.
Kommt eine Frequenz vom Kabelnetzbetreiber mit QAM256 an, hat jedoch einen zu geringen SNR, will der Receiver QAM64 verwenden und dementsprechend kann er den Sender nicht richtig empfangen da er die falsche Modulationsart nimmt.
Würde der Receiver trotz nedriger SNR die passende Modulationsart QAM256 verwenden (ich weiß nichtmal ob das möglch ist ihn dazu zu zwingen aber nur mal angenommen...) würde das Signal nicht stabil ankommen weil der SNR nicht ausreicht um die vielen Symbole auseinander zu halten.

Ich hoffe dass ich es nicht zu einfach runtergebrochen oder völlig falsch interpretiert habe

 

NEIN!!! :face_palm:

Beim Suchlauf sucht der Receiver alle bekannten Frequenzen mit allen bekannten Parametern ab und speichert die gefundenen Sender (es gibt auch Verfahren wie eine Netzwerksuche, wenn der Kabelanbieter die verwendeten Parameter mitsendet, so daß nicht alles abgesucht werden muß - aber das ändert nichts am Prinzip). Dabei wird für jeden Sender neben der Frequenz u. a. die Modulationsart (QAM64 oder QAM256) abgespeichert.

Wenn Du anschließend auf einen Sender schaltest, dann nimmt er diese Werte für den Empfang. Sollte sich zwischenzeitlich ein (relevanter) Wert wie die Modulationsart geändert haben, dann bekommst Du nur ein schwarzes Bild und mußt einen neuen Sendersuchlauf machen, um den Sender wieder empfangen zu können.

 

Nein, welche Modulation die richtige ist, entscheidet nicht der SNR Wert sondern das Signal welches auf der Frequenz gesendet wird, vom Kabelnetzbetreiber. Der Signalpegel oder auch der SNR-Wert sind dabei relativ uninteressant. Die sind nur entscheidend wie gut oder wie schlecht das Bild ist was man dann zu sehen bekommt.
Beispiel, nutze einen Technisat HD K2, da kann ich wählen ob QAM 64 oder QAM256 (bei der manuellen Suche), wenn der bei QAM64 nichts bei der Signalqualität anzeigt, Pegel ist da uninteressant, wird der unter QAM64 auch nichts finden. Bei einer QAM256 Frequenz. Und auch umgedreht.
So gesehen besteht schon ein Zusammenhang zwischen dem SNR-Wert (Bildqualität) und der Modulation, aber nicht dahingehend das das Empfangsgerät selbstständig auswählt welche Modulation nun laut dem SNR passt.
Da für die jeweilige Frequenz vorgegebenen Werte unveränderlich sind, wird bei einer Änderung ein erneuter Sendersuchlauf fällig. Aber das wurde ja schon erwähnt.

Entscheidend ist nicht der S/N Wert, oder der Signalpegel, sondern die für die Frequenz enthaltene Signalinformation zur Modulation und der Symbolrate.
S/N Wert, Signalpegel, wie gut oder wie schlecht das ist, sieht man dann im Bild was man zu sehen bekommt.

 

Ok, also ist die S/N Angabe
>26 dB = 64QAM
>32 dB = 256QAM
nicht so zu sehen dass der Receiver "weiß was er nehmen muss je nach SNR" sondern generell nur die Aussage dass eben diese SNR benötigt wird für das jeweilige QAM (macht im Nacheinein gesehen auch fast mehr Sinn merke ich gerade)
Also sieht der Vorgang so aus:
Der Receiver sucht die Frequenzen ab, mit QAM64 und 256. Je nachdem ob und was er vorfindet speichert er die Infos ab. Reicht der SNR nicht aus für die jeweilige Modulationsart gibts halt Übertragungsfehler. (wie hoch der SNR mindestens sein muss für eine saubere Übertragung ist ja gegeben)

Ändert sich im Nachhinein die Modulationsart passt das natürlich nicht mehr mit den Einstellungen und der Receiver muss den Sender neu suchen.

Also jetzt gerade erscheint mir das simpel und ich rätsel gerade warum ich vorhin nicht an sowas naheliegendes gedacht habe...
Ich werds mir nochmal durch den Kopf gehen lassen, aber ich glaub dann ist soweit alles klar.

Vielen vielen Dank für die Geduld!