W systemach HFC (Hybrid Fiber Coax) kluczowe jest zrozumienie, że analogowe i cyfrowe sygnały mają zupełnie inny rozkład mocy w paśmie, i właśnie z tego powodu mierzy się je przy różnych poziomach. W sygnale analogowym (np. klasyczna telewizja PAL w kablówce) moc jest w zasadzie skupiona w stosunkowo wąskim kanale, a istotne są przede wszystkim szczyty amplitudy, dlatego przy pomiarach liczy się poziom nośnej wideo, odstęp od szumu i zniekształcenia nieliniowe. W transmisjach cyfrowych (QAM, DOCSIS) moc jest rozłożona bardziej równomiernie w całym kanale i liczy się moc średnia sygnału, a nie pojedyncza nośna. Stąd biorą się różnice w wymaganych i zalecanych poziomach sygnałów. Moim zdaniem to jest jeden z częstszych punktów, który miesza początkującym w głowie: patrzą na dBuV jak na „gołe liczby”, a nie zastanawiają się, jak ta moc jest rozłożona w częstotliwości. W praktyce w sieciach HFC stosuje się inne docelowe poziomy dla kanałów analogowych i inne dla cyfrowych, mimo że fizyczne medium jest to samo (kabel koncentryczny). Na przykład w wielu wytycznych operatorskich kanały analogowe planuje się na poziomach rzędu 70–74 dBµV, a cyfrowe QAM często kilka dB niżej, bo przy tej samej mocy całkowitej inny jest sposób modulacji i inny jest rozkład energii w kanale. Standardy typu DOCSIS czy zalecenia SCTE określają wymagane parametry jakości (MER, BER, C/N) właśnie w odniesieniu do mocy średniej sygnału cyfrowego. W praktyce instalator, ustawiając poziomy na wzmacniaczach i rozgałęźnikach, musi brać pod uwagę ten odmienny rozkład mocy i stosować różne targety poziomów dla analogów i QAM, żeby jednocześnie nie przesterować wzmacniaczy i zapewnić odpowiedni odstęp od szumu. To jest sedno poprawnej odpowiedzi – nie chodzi o to, że „cyfrowe lubią inny poziom”, tylko o to, że inaczej rozkłada się moc w widmie sygnału, więc inaczej się go mierzy i inaczej projektuje jego poziom.
W systemach HFC bardzo łatwo dać się złapać na pozornie logiczne skojarzenia: że skoro sygnał analogowy i cyfrowy zachowują się inaczej w kablu, to musi chodzić o odstęp od szumu albo od zakłóceń, albo o to, że zajmują inne pasma częstotliwości. Brzmi sensownie, ale technicznie mija się z główną przyczyną różnych poziomów pomiarowych. Odstęp od szumów jest oczywiście kluczowy zarówno dla sygnałów analogowych, jak i cyfrowych, jednak wymagany C/N (carrier-to-noise ratio) wynika z rodzaju modulacji i wymaganego poziomu jakości (dla analogu z akceptowalnego poziomu śnieżenia, dla cyfry z dopuszczalnego BER). To nie sam odstęp od szumu wymusza różne poziomy mierzonych sygnałów, tylko to, jak ta moc jest rozłożona w paśmie i jak miernik „widzi” ten sygnał. W praktyce można mieć takie same lub bardzo zbliżone wymagania C/N, a mimo to planować inne poziomy w dBµV, właśnie przez inny charakter widma. Podobnie z zakłóceniami: odstęp od zakłóceń (CSO, CTB, intermodulacja, ingress) jest bardzo istotny przy projektowaniu sieci HFC, ale nie jest głównym powodem, dla którego w dokumentacji operatorów znajdziesz różne zalecane poziomy dla kanałów analogowych i cyfrowych. Zakłócenia wpływają na jakość odbioru, lecz ich wpływ jest analizowany już po przyjęciu modelu mocy i sposobu pomiaru sygnału. Częste myślenie typu „cyfra jest bardziej odporna, to może mieć inny poziom” jest uproszczeniem, które miesza skutek z przyczyną. Równie mylące jest tłumaczenie różnic poziomów tym, że sygnały analogowe i cyfrowe zajmują inne pasma częstotliwości. W sieciach HFC kanały analogowe i cyfrowe zwykle współistnieją w tym samym zakresie RF, często wręcz nakładają się w klasycznym planie kanałowym (np. cyfrowe QAM wstawiane w miejsce dawnych analogów). To, że operator inaczej planuje pasmo downstream i upstream, wynika z architektury DOCSIS, a nie z konieczności różnicowania poziomów ze względu na samo położenie częstotliwości. Główne nieporozumienie polega na tym, że wiele osób patrzy na poziom w dBµV jak na prostą miarę „głośności” sygnału, a ignoruje fakt, że miernik inaczej zachowuje się wobec sygnału nośnego analogowego, a inaczej wobec wielonośnej modulacji QAM z rozproszoną mocą. Właśnie odmienny rozkład mocy w widmie powoduje, że dla poprawnego porównania i projektowania trzeba przyjąć inne docelowe poziomy i inne metody pomiaru. Zrozumienie tego mechanizmu jest kluczowe, żeby unikać typowego błędu: „skoro szumy i zakłócenia są inne, to ustawmy inny poziom”. To jest raczej konsekwencja sposobu modulacji i widma, a nie pierwotna przyczyna.