Prawidłowa odpowiedź wynika z tego, jak fizycznie „zachowuje się” moc sygnału analogowego i cyfrowego w kablu HFC. W systemach HFC (Hybrid Fiber Coax) mamy do czynienia z wieloma nośnymi umieszczonymi w jednym paśmie – dawniej dużo kanałów analogowych TV, dziś głównie cyfrowe QAM/OFDM. Sygnał analogowy (np. PAL) to pojedyncza wąskopasmowa nośna z modulacją amplitudy i częstotliwości, gdzie moc koncentruje się mocno w jednym kanale. Sygnał cyfrowy QAM to z kolei szerokopasmowy sygnał wielosymbalowy, w którym moc rozkłada się „równomierniej” po całej szerokości kanału. Z tego powodu inny jest poziom mocy w dBmV przypadający na 1 Hz, na 1 kanał oraz na cały MUX cyfrowy. W praktyce projektowania sieci HFC przyjmuje się inne poziomy referencyjne: typowo nośne analogowe ustawia się wyżej (np. 6…10 dB powyżej) względem nośnych cyfrowych QAM, właśnie przez odmienny rozkład mocy i wymagania co do odstępów C/N i MER. Standardy branżowe, jak zalecenia CableLabs dla DOCSIS, jasno podają zalecane poziomy dla downstreamu: dla QAM256 zwykle ok. 0…+10 dBmV na gnieździe abonenckim, a dla dawnych kanałów analogowych dopuszczano wyższe poziomy, żeby zapewnić odpowiedni odstęp sygnał/szum przy subiektywnie dobrej jakości obrazu. Gdy technik ustawia wzmacniacz liniowy albo wzmacniacz budynkowy, dobiera poziomy tak, by zachować właściwy „balans” między mocą nośnych analogowych i cyfrowych, uwzględniając ich rozkład mocy w paśmie oraz nieliniowości toru (CSO, CTB). Moim zdaniem to jest jedno z kluczowych praktycznych zagadnień w HFC: rozumieć, że nie wystarczy patrzeć na „jeden poziom w dBmV”, trzeba zawsze myśleć o tym, na jaką szerokość kanału ta moc się rozlewa i jak wpływa to na parametry modulacji cyfrowej i analogowej.
W systemach HFC różnica poziomów sygnałów analogowych i cyfrowych nie wynika przede wszystkim z odstępu od szumów czy zakłóceń, ani też z samego faktu, że zajmują one inne fragmenty pasma. To są czynniki ważne w projektowaniu sieci, ale one nie tłumaczą, dlaczego w praktyce ustawia się inne poziomy dla nośnych analogowych i innych dla cyfrowych. Kluczowy powód to sposób, w jaki rozkłada się moc sygnału w paśmie częstotliwości – czyli jego widmo mocy. Łatwo się pomylić, bo intuicyjnie można pomyśleć: skoro cyfrowy jest „bardziej odporny”, to dajmy mu niższy poziom, bo ma lepszy odstęp od szumu, albo że analog musi być wyżej, bo człowiek jest bardziej czuły na zakłócenia obrazu. To ma trochę sensu, ale jest to efekt uboczny, nie główna przyczyna. W praktyce odstęp sygnał/szum i sygnał/zakłócenia jest konsekwencją tego, jak sygnał jest rozłożony w paśmie. Sygnał analogowy TV to pojedyncza nośna z określonym widmem, gdzie większość mocy skupia się w wąskim zakresie. Sygnał cyfrowy QAM lub OFDM w HFC ma moc „rozsmarowaną” po całej szerokości kanału, a każda składowa nośna niesie fragment informacji. Dlatego inny jest poziom mocy na 1 Hz, inny na cały kanał, a jeszcze inny w odniesieniu do szumu szerokopasmowego i intermodulacji. Przekonanie, że główną rolę gra sam odstęp od zakłóceń, prowadzi do zbyt prostego modelu: „ustawmy wszystko tak samo, byle C/N było OK”. W rzeczywistości, zgodnie z dobrymi praktykami opisywanymi w dokumentach CableLabs i w wytycznych operatorów kablowych, poziomy dobiera się z uwzględnieniem nieliniowości wzmacniaczy, sumarycznej mocy wielu kanałów i ryzyka zniekształceń CSO/CTB. Równie mylące jest przekonanie, że chodzi głównie o to, że pasma częstotliwości się nie pokrywają. W nowoczesnych sieciach HFC kanały cyfrowe i analogowe bardzo często leżą w tym samym zakresie, a mimo to ich poziomy są ustawiane inaczej. Czyli nie „gdzie” w paśmie, tylko „jak” w tym paśmie rozkłada się moc i jak to wpływa na działanie całego toru transmisyjnego. Z mojego doświadczenia, dopiero zrozumienie widma mocy i pojęcia mocy na kanał vs. mocy całkowitej pozwala poprawnie projektować i regulować sieci HFC.