为何16QAM的误码率(BER)优于32QAM，还要使用32QAM、64QAM等更高阶QAM？

提问：实际观测到16QAM的BER性能优于32QAM，请问这一结论是否正确？如果结论成立，为何通信系统还要采用32QAM、64QAM等更高阶的QAM调制方案？

1. 16QAM BER性能优于32QAM的结论是否成立？ #

这个结论在相同信噪比、相同信道环境、相同编解码配置的前提下是完全正确的。
QAM的误码率和星座点之间的最小欧氏距离直接相关：阶数越高的QAM，在相同功率约束下的星座点越密集，最小欧氏距离越小，接收端受噪声干扰出现判决错误的概率就越高。举例来说，要达到1e-5的目标误码率，16QAM仅需要约14dB的信噪比，32QAM需要约18dB的信噪比，64QAM则需要约22dB的信噪比，性能差异非常明显。

2. 高阶QAM仍被广泛使用的核心原因 #

• 频谱效率提升是核心需求：无线频谱、光纤带宽都是非常稀缺的通信资源，高阶QAM每个符号携带的比特数远高于低阶QAM：16QAM每个符号携带4bit，32QAM携带5bit，64QAM携带6bit。在相同带宽、相同符号速率的前提下，64QAM的传输速率是16QAM的1.5倍，频谱效率提升显著，是在有限带宽下实现高速传输的核心技术手段。
• 自适应调制机制规避性能缺陷：当前主流通信系统都配备了自适应调制编码（AMC）功能，会实时检测当前链路的信噪比水平：当链路信噪比足够高时，才会切换到高阶QAM，此时噪声对判决的影响极小，误码率可以控制在可接受范围内；当链路信噪比不足时，会自动切换到低阶QAM保证传输可靠性，不会强行使用高阶QAM导致误码率过高。
• 上层机制兜底可靠性损失：即使高阶QAM出现少量误码，也可以通过上层的ARQ（自动重传请求）、前向纠错码等机制进行修正，不会影响最终业务的可用性。对于高清视频、大文件下载等对传输速率要求更高的业务，高阶QAM带来的速率提升收益远大于少量误码带来的可靠性损失。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Serwan Bamerni