Klucz w tym pytaniu leży w zrozumieniu, że dla danego kanału o określonej szerokości pasma (np. 8 MHz w klasycznej sieci HFC) ilość danych, które możemy przesłać, zależy głównie od zastosowanej modulacji i jakości toru, czyli odstępu sygnał/szum (SNR). Jeśli chcemy „upchnąć” więcej bitów na sekundę w tym samym paśmie, musimy przejść na bardziej złożoną modulację (np. z QAM64 na QAM256 albo wyżej). A taka modulacja jest dużo bardziej wrażliwa na szum i zniekształcenia. Dlatego konieczne jest zwiększenie odstępu sygnału od szumu. Innymi słowy, sygnał musi być wyraźnie silniejszy i czystszy w stosunku do poziomu szumów w kanale. Z praktycznego punktu widzenia w sieci HFC robi się to przez poprawę całego toru transmisyjnego: lepsze ekranowanie kabli koncentrycznych, ograniczenie nieszczelności (ingress/egress), właściwe ustawienie poziomów sygnałów, wymianę starych wzmacniaczy na nowocześniejsze o niższym własnym szumie, stosowanie dobrych rozgałęźników, tłumików i złączy F. Operatorzy kablowi, gdy przechodzili z DOCSIS 2.0 na 3.0 i 3.1, dokładnie z tym się mierzyli – żeby użyć wyższych modulacji QAM i OFDM, musieli zapewnić wyższy SNR w całym paśmie roboczym, często powyżej 35–38 dB, a dla bardzo wysokich modulacji nawet jeszcze więcej. To jest typowa dobra praktyka w branży: zanim podniesiesz modulację, sprawdzasz parametry kanału – SNR, MER, BER – i dopiero gdy są stabilne i odpowiednio wysokie, zwiększasz przepustowość. Moim zdaniem to jedno z kluczowych zagadnień w realnej eksploatacji sieci HFC: nie wystarczy „chcieć więcej megabitów”, trzeba najpierw poprawić jakość toru, czyli właśnie odstęp sygnału od szumu.
W sieciach HFC bardzo łatwo pomylić pojęcia związane z częstotliwością, mocą i przepustowością, stąd takie odpowiedzi jak dodawanie wzmacniaczy czy zmiana częstotliwości nośnej wydają się na pierwszy rzut oka sensowne. Jednak z punktu widzenia teorii informacji i praktyki kablowej to nie rozwiązuje problemu zwiększenia przepustowości w kanale o tej samej szerokości pasma. Przepustowość dla ustalonej szerokości pasma opisuje prawo Shannona: maksymalna ilość informacji zależy od szerokości pasma oraz odstępu sygnał/szum, a nie od samej częstotliwości nośnej. Przesunięcie nośnej niżej lub wyżej w paśmie (częstość modulacji RF) nie zwiększa ilości bitów, które można przesłać w tym samym kanale, tylko zmienia miejsce, gdzie ten kanał siedzi w widmie. W praktyce operatorzy HFC przesuwają nośne, żeby omijać zakłócenia albo lepiej zagospodarować pasmo, ale to nie jest metoda na zwiększenie przepustowości pojedynczego kanału bez zmiany szerokości pasma. Podobnie jest z dodatkowymi wzmacniaczami. Intuicyjnie wydaje się, że jak wstawimy więcej wzmacniaczy, to będziemy mogli „przepchnąć” więcej danych. W rzeczywistości wzmacniacz RF wzmacnia zarówno sygnał, jak i szum, a do tego wprowadza własny szum i nieliniowości. Z mojego doświadczenia wynika, że nadmiar wzmacniaczy w sieci HFC częściej psuje SNR niż go poprawia, szczególnie jeśli nie są dobrze zestrojone i dopasowane poziomami. W nowoczesnych sieciach dąży się raczej do skracania segmentów koncentrycznych i zmniejszania liczby wzmacniaczy, przechodząc bliżej abonenta z optyką (DOCSIS 3.1, FTTx), właśnie po to, żeby poprawić odstęp sygnału od szumu i umożliwić wyższe modulacje. Typowy błąd myślowy polega na utożsamianiu „mocniejszego” sygnału lub innej częstotliwości z większą przepustowością. Tymczasem kluczowe jest to, ile różnych stanów modulacji da się rozróżnić na tle szumu. Jeżeli SNR jest za niski, to przy bardziej złożonej modulacji rośnie BER, pojawiają się błędy i trzeba stosować silniejsze kodowanie korekcyjne, co ostatecznie zmniejsza efektywną przepływność. Dlatego sama zmiana częstotliwości nośnej, ani dokładanie wzmacniaczy bez poprawy jakości toru, nie zwiększy dopuszczalnej przepustowości w danym kanale. Właściwe podejście to poprawa SNR w całej ścieżce sygnałowej, zgodnie z dobrą praktyką projektowania i utrzymania sieci HFC.