Red HFC 256QAM: Cómo conseguir más capacidad 33% sin reconstruir su planta

Contenido

• El problema de la capacidad y la respuesta 256QAM
• Lo que 256QAM exige a su red
• ¿Dónde se pierde realmente el CNR?
• Profundidad de modulación: El mando que lo mueve todo
• Ruido EDFA: Ganancia de cobertura, dolor CNR
• Cascadas de amplificadores coaxiales: El asesino silencioso
• Puesta en común: Presupuesto del sistema CNR
• Qué ajustar primero: Lista de prioridades
• Preguntas frecuentes

El problema de la capacidad y la respuesta 256QAM

Los operadores de cable de todo el mundo se enfrentan a la misma presión. Más abonados quieren más ancho de banda. El espectro que tienen es fijo. Construir nuevas instalaciones lleva años y cuesta una fortuna. Así que cuando un cambio en el formato de modulación promete un aumento de capacidad de 33% en exactamente la misma infraestructura, llama la atención.

He aquí los cálculos. En la banda de bajada de 87-862 MHz hay 96 canales de 8 MHz cada uno. Con 64QAM en todos ellos se obtienen unos 4 Gbps de caudal total. Con 256QAM, los mismos canales proporcionan unos 5,34 Gbps. Es un aumento de 33%.

Sin fibra nueva. Sin reasignación de espectro. Sin camiones para cambiar los equipos de los clientes. Sobre el papel, parece la ampliación de capacidad más sencilla que jamás se haya hecho.

Punto clave: 256QAM proporciona 33% más de caudal en el mismo espectro de 87-862MHz. Pero exige una mayor relación portadora/ruido en cada punto de la cadena de señal. Si su CNR es marginal en 64QAM, fallará en 256QAM.

Y ahí está el truco. 256QAM no es gratis. Necesita señales más limpias, amplificadores más silenciosos y un cálculo más cuidadoso de la potencia en cada etapa. Si cambias la modulación sin hacer el trabajo de ingeniería, tus tasas de error aumentarán. Los clientes lo notarán.

En premlink, vemos que los operadores se encuentran con esto una y otra vez. Cambian el orden de modulación, los errores aumentan y se pasan semanas buscando la causa. La causa principal es casi siempre un margen CNR insuficiente en algún punto de la cadena. Esta guía presenta el panorama completo para que pueda planificar el cambio a 256QAM con los ojos bien abiertos.

Lo que 256QAM exige a su red

Antes de tocar cualquier equipo, conozca el objetivo. La norma IEC 60728-1 define las prestaciones eléctricas que debe cumplir la salida de su sistema para 256QAM. No se trata de sugerencias. Son la línea que separa una recepción fiable de las quejas de los clientes.

Parámetro	Requisito IEC 60728-1	Qué significa en la práctica
Nivel máximo de salida	74 dBμV	No sobrepase esta cantidad en el grifo del abonado
Nivel mínimo de salida	54 dBμV	La señal debe permanecer por encima de este piso
Relación C/N mínima	32 dB	Este es el umbral crítico para 256QAM
BER máxima	2 × 10-⁴	Límite de tasa de error pre-FEC
Inclinación máxima	12 dB	Variación de nivel en toda la banda
Diferencia de nivel del canal adyacente	3 dB	Mantener los canales vecinos próximos en nivel
Diferencia de nivel analógico-digital	6 dB	Las portadoras digitales funcionan por debajo de las analógicas

La mayoría de estas cifras se ajustan a lo que ya ofrecen las plantas de HFC bien mantenidas. La que le pica es la CNR. Pasar de 64QAM a 256QAM eleva el requisito mínimo de C/N a 32dB. Si su red está hoy a 33 dB, sólo tiene 1 dB de margen. La temperatura cambia, los conectores envejecen y, de repente, estás por debajo del umbral.

La CNR también influye directamente en la BER. Cuando la CNR cae por debajo de la especificación, los errores de bit aumentan rápidamente. A diferencia de la televisión analógica, en la que se puede ver una imagen con ruido, los servicios digitales funcionan o no funcionan. Con 256QAM no hay degradación gradual. O se cumple el objetivo de CNR, o los clientes ven artefactos y caídas.

¿Dónde se pierde realmente el CNR?

Una red HFC 256QAM típica tiene tres segmentos físicos. La calidad de la señal en la toma del abonado es el resultado del ruido acumulado en los tres. Saber cuál es el segmento que aporta más ruido le indica dónde debe centrar sus esfuerzos de optimización.

Figura 2: Flujo de señales de la red HFC y cadena de contribución CNR

En enlace óptico primario va de la cabecera a los centros de distribución con modulación externa de 1550 nm. Suele incluir amplificadores EDFA para cubrir grandes zonas con un solo láser. Cada EDFA añade ruido. Cuantas más etapas se conecten en cascada, peor será el ruido de intensidad relativa (RIN) acumulado.

En enlace óptico secundario distribuye desde los concentradores a los nodos ópticos vecinos con modulación directa de 1310 nm. Aquí no hay EDFA, pero el presupuesto del enlace está menos controlado. Los tramos de fibra varían en longitud. La potencia óptica recibida puede variar varios dB entre nodos.

En distribución coaxial va del nodo óptico a los abonados a través de amplificadores en cascada. Cada amplificador añade ruido térmico y productos de intermodulación. Más etapas significan más ruido y más inclinación en toda la banda.

Esto es lo que sorprende a la gente: el segmento más ruidoso domina el CNR del sistema. Si tu enlace de fibra principal tiene un CNR de 48 dB pero el coaxial funciona a 40 dB, el coaxial establece tu límite de rendimiento. Arreglar la fibra no servirá de mucho. Tienes que arreglar el coaxial.

El sistema CNR se agrega así:

Fórmula (9): Sistema CNR Agregación$$CNR=-10\cdot {\mathrm{registro}}_{10}\left({10}^{\frac{-CN{R}_1}{10}}+{10}^{\frac{-CN{R}_2}{10}}+{10}^{\frac{-(CN{R}_3-10)}{10}}+{10}^{\frac{-CN{R}_4}{10}}\right)\text{ dB}$$

CNR₁ = señal de entrada, CNR₂ = fibra primaria, CNR₃ = fibra secundaria, CNR₄ = red de cables. La resta de 10 dB en CNR₃ tiene en cuenta que la profundidad de modulación de la portadora digital es menor que la analógica.

Esa penalización de 10 dB en el término de fibra secundaria no es arbitraria. Las portadoras digitales funcionan a un nivel de RF más bajo que las analógicas. Esto reduce su profundidad de modulación, lo que reduce su potencia de portadora en relación con el ruido. La fórmula refleja esta realidad.

Profundidad de modulación: El mando que lo mueve todo

La profundidad de modulación óptica es el parámetro más importante que puedes ajustar. Determina la potencia de la señal que se introduce en la fibra, lo que determina directamente la CNR. Si la profundidad es insuficiente, se desperdicia la potencia de la portadora. Si la profundidad es excesiva, se recorta el láser y se produce una distorsión que ningún filtrado posterior puede solucionar.

La relación empieza siendo sencilla. Si todas las portadoras tienen la misma profundidad de modulación, la profundidad de modulación total M se relaciona con la profundidad por portadora m_k y portador cuenta k les gusta esto:

Fórmula (2): Profundidad de modulación total frente a profundidad por portadora

$$M=\sqrt{k\cdot m_k^2}$$

M = profundidad total de modulación, k = número de portadoras, m_k = profundidad de modulación por portadora.

Las redes reales funcionan con portadoras mixtas analógicas y digitales, por lo que la fórmula se amplía:

Fórmula (3): Profundidad de modulación analógica-digital mixta

$$M=\sqrt{k_a\cdot m_a^2+k_d\cdot m_d^2}$$

k_a = recuento de portadoras analógicas, m_a = profundidad de modulación analógica, k_d = recuento de portadoras digitales, m_d = profundidad de modulación digital.

Las portadoras digitales funcionan a un nivel de RF inferior al analógico. La práctica habitual es 10 dB por debajo del analógico. Esa diferencia de nivel cambia la relación de profundidad de modulación:

Fórmula (4): Profundidad de modulación frente a diferencia de nivel de RF

$$m_d=\sqrt{\frac{1}{{10}^{\frac{X}{10}}}}\cdot m_a$$

X = diferencia de nivel de RF analógico-digital en dB. Con X = 10 dB, m_d ≈ 0.316 × m_a.

Cuando X = 10 dB, se puede simplificar la fórmula mixta en algo más fácil de utilizar sobre el terreno:

Fórmula (5): Transmisión mixta simplificada (X = 10 dB)

$$M=\sqrt{k_a+0.1\cdot k_d}\cdot m_a$$

Introduzca los recuentos de portadoras y la profundidad de modulación total deseada, y resuelva para m_a directamente.

Las cifras en la práctica

Tomemos un plan de canales típico: 93 canales en la banda 87-862 MHz, con 8 portadoras analógicas y 85 digitales. Estos son los valores calculados a partir de los datos de referencia de los laboratorios del sector:

Para modulación externa de 1550 nm (M = 0,28):

• Profundidad de modulación analógica: 6,9%
• Profundidad de modulación digital: 2,2%
• Nivel de RF analógico: 87,07 dBμV por canal
• Nivel de RF digital: 77,07 dBμV por canal (10 dB por debajo del analógico)

Para modulación directa de 1310nm (M = 0,30):

• Profundidad de modulación analógica: 7,4%
• Profundidad de modulación digital: 2,36%
• Nivel de RF de referencia: 75 dBμV por canal (base 84 PAL D/K)
• Nivel de RF analógico: 82,07 dBμV por canal
• Nivel de RF digital: 72,07 dBμV por canal

Obsérvese que el enlace de 1310 nm tiene una profundidad de modulación total ligeramente superior (0,30 frente a 0,28). Esto compensa el ruido añadido en los amplificadores de distribución aguas abajo. Pero también significa que el láser de 1310 nm está más cerca de su límite de recorte. Hay que tener cuidado de no sobrecargarlo.

Cuando cambia el recuento de canales

Las redes no permanecen estáticas. Con el tiempo se añaden o eliminan canales. Cuando esto ocurre, los niveles de RF deben cambiar para mantener constante la profundidad de modulación total. La fórmula de ajuste es sencilla:

Fórmula (6): Ajuste del nivel de RF para cambios de canal

$$R{F}_{\text{nuevo}}=R{F}_{\text{original}}+10\cdot {\mathrm{registro}}_{10}\left(\frac{K_{\text{original}}}{K_{\text{nuevo}}}\right)$$

K = número de canales cargados. Menos canales → aumentan el nivel por canal. Más canales → lo bajan.

Si quitas canales y no aumentas los niveles de accionamiento restantes, dejas la CNR sobre la mesa. Si se añaden canales sin reducir la potencia por canal, se corre el riesgo de clipping. Ninguna de las dos cosas es buena para 256QAM.

Ruido EDFA: Ganancia de cobertura, dolor CNR

Los EDFA tienen sentido económico para HFC. Un amplificador óptico puede sustituir a docenas de amplificadores de distribución coaxiales. Menos dispositivos activos suponen menos costes de mantenimiento y mayor fiabilidad. Pero los EDFA añaden ruido, y ese ruido se acumula con cada etapa.

El problema principal es el ruido de intensidad relativa. Cada etapa EDFA añade RIN. La siguiente etapa amplifica ese RIN junto con la señal. El RIN de salida acumulado de una cascada EDFA multietapa sigue esta relación:

Fórmula (7): RIN de salida EDFA en cascada

$$RI{N}_{\text{fuera}}=10\cdot {\mathrm{registro}}_{10}\left(\sum \left[\frac{2E\cdot {10}^{\frac{NF}{10}}}{{10}^{\frac{P_{\text{k\_in}}}{10}}+{10}^{\frac{{RIN}_{\text{k\_in}}}{10}}}\right]\right)$$

E = 1,278 × 10-¹⁶ mJ (energía del fotón a 1550 nm), NF_k = factor de ruido de la etapa k, P_kin = potencia de entrada de la etapa k, RIN_kin = RIN de entrada de la etapa k.

Esta fórmula indica algo importante: la acumulación de ruido depende del factor de ruido de cada etapa y de la potencia de entrada. Si una etapa posterior recibe una potencia de entrada degradada, añade una cantidad de ruido desproporcionadamente mayor que la que sugiere la fórmula sobre el papel.

Un ejemplo real

Considere una configuración EDFA de dos etapas de las mediciones de laboratorio de la industria. La salida de la primera etapa (punto B) proporciona 4,8 dBmW. La salida de la segunda etapa (punto C) proporciona 5dBmW. Ambas etapas tienen valores de ruido en torno a 6,5 dB. La fórmula da como resultado RIN_fuera ≈ -149,77 dB(Hz)-¹.

Sin EDFA, el mismo enlace de 1550nm mostraría un RIN de unos -155 dB/Hz. Esto supone una penalización de ruido de más de 5 dB sólo por añadir dos etapas EDFA. En un sistema 256QAM en el que se lucha por cada decibelio de CNR, es un gran problema.

Figura 3: CNR de 1550 nm frente a nivel de RF (sin EDFA)

Figura 4: CNR de 1550 nm frente a potencia óptica recibida (con EDFA)

Regla de diseño: Cuando la potencia óptica recibida supera los -7dBmW, el ruido del EDFA empieza a dominar su presupuesto de ruido. Mantenga la potencia de entrada del EDFA entre 0 y -7dBmW para 256QAM. Además, las pruebas de laboratorio de la industria muestran que los puntos de accionamiento de referencia de 1550 nm se sitúan normalmente 1 dB por debajo del pico CNR. Tiene margen para aumentar los niveles de RF antes de la saturación.

Directrices EDFA para 256QAM

1. Minimizar las etapas en cascada. Cada EDFA añade ruido. Si necesitas más de dos etapas, replantéate el trazado de la fibra.
2. Mantenga la potencia de entrada por encima de -7dBmW. Por debajo, las contribuciones de ruido se aceleran rápidamente.
3. Medir el RIN en el momento de la puesta en servicio. Las mediciones de referencia permiten realizar un seguimiento de la degradación a lo largo del tiempo. La deriva del RIN indica el envejecimiento de los componentes o la inestabilidad de la potencia.
4. Deje 3 dB de margen de enlace. Los cambios de temperatura y el envejecimiento de los conectores se comerán tu margen. Prepáralo.

Cascadas de amplificadores coaxiales: El asesino silencioso

La red de distribución coaxial recibe menos atención que la fibra, pero a menudo determina si 256QAM funciona o falla. Cada amplificador en cascada añade ruido térmico y productos de intermodulación. Un mayor número de etapas agrava ambos problemas de tal forma que la modulación de alto orden resulta devastadora.

Seamos francos: para 256QAM, mantén tus amplificadores en cascada en cuatro etapas o menos. No se trata de una directriz que se pueda torcer. Cuatro etapas igualan el rendimiento de las arquitecturas de fibra profunda en toda la banda 87-862MHz. Cinco etapas degradan las frecuencias por encima de 650 MHz en 1-2 dB. Seis o más etapas hacen que el rendimiento sea inaceptable.

Realidad del campo: Si su instalación dispone de más de cuatro etapas de amplificación entre el nodo óptico y el abonado, 256QAM no funcionará con fiabilidad. Ningún ajuste de nivel soluciona la profundidad excesiva de la cascada. Es necesario segmentar el nodo o ampliar la fibra.

Matemáticas del ruido del amplificador

La CEI especifica una CNR mínima de 45 dB para las redes de cable en entornos MDU (unidades de viviendas múltiples). La CNR de la red de cables es la siguiente:

Fórmula (8): Red de Cable CNR

$$CNR=S_i-F-10\cdot {\mathrm{registro}}_{10}\left(n\right)-2.4\text{ dB}$$

S_i = nivel de entrada de la red de cables (75 dBμV), F = figura de ruido del amplificador (10 dB), n = número de etapas en cascada.

Con S_i = 75 dBμV y F = 10 dB, se puede calcular la CNR para diferentes profundidades de cascada:

Etapas en cascada	CNR (dB)	¿Cumple la especificación MDU de 45 dB?
2	57.6	Sí, con un amplio margen
4	51.6	Sí
6	48.6	Sí, pero ajustado
10	44.6	No - por debajo de 45 dB

Estas cifras parecen indicar que se podrían utilizar 6 o incluso 8 etapas y aún así alcanzar los 45 dB. Pero la CNR es sólo la mitad de la historia. Los productos de distorsión también se acumulan con la profundidad de la cascada y afectan a las portadoras 256QAM más de lo que sugieren los cálculos de CNR.

Figura 5: Respuesta en frecuencia en función de la profundidad del amplificador en cascada

Las mediciones de los laboratorios industriales lo confirman. Cuatro etapas de amplificación mantienen la respuesta en frecuencia plana entre 87 y 862 MHz. Cinco etapas introducen una caída de 1-2 dB por encima de 650 MHz. Seis o más etapas muestran una caída divergente que hace imposible 256QAM en los canales superiores. La atenuación del cable aumenta con la frecuencia y cada etapa de amplificación añade un error de compensación de inclinación que se acumula. Los divisores pasivos y las derivaciones empeoran la situación porque sus pérdidas de alta frecuencia superan las predicciones teóricas.

Puesta en común: Presupuesto del sistema CNR

El rendimiento de un segmento individual no garantiza el rendimiento de extremo a extremo. Hay que presupuestar la CNR en todos los segmentos. Aquí es donde tropiezan muchos despliegues 256QAM. Los ingenieros optimizan cada segmento de forma aislada y no tienen en cuenta el conjunto.

La fórmula CNR de la CEI para enlaces ópticos individuales es la base:

Fórmula (1): Enlace óptico IEC CNR

$$C/N=10\cdot \lg \left[\frac{1}{B_n}\cdot \frac{{\left(\frac{1}{2}{m}_{k}R{P}_r\right)}^2}{{10}^{\frac{RIN}{10}}\cdot {\left(R{P}_r\right)}^2+2e(I_{d0}+R{P}_r)+I_{eq}^2}\right]\cdot {10}^{-12}\text{ dB}$$

B_N = ancho de banda de ruido, m_k = profundidad de modulación por portadora, R = reactividad del receptor, P_r = potencia óptica recibida, RIN = ruido relativo de intensidad, e = carga del electrón, I_d0 = corriente oscura, I_eq = corriente de ruido de entrada equivalente.

Esta fórmula separa la potencia de la señal de tres fuentes de ruido: RIN del láser, ruido de disparo (de la corriente oscura y la fotocorriente) y ruido térmico del receptor. La potencia de la señal depende de la profundidad de modulación y de la potencia óptica recibida. Si cualquiera de las dos disminuye, la CNR disminuye con ella.

Un ejemplo práctico

Introduzcamos valores realistas y veamos cómo es la CNR del sistema:

• CNR de la señal de entrada analógica 50 dB
• CNR de la señal de entrada para 256QAM: 37,9 dB
• CNR de fibra primaria (EDFA de dos etapas, 0 dBmW recibidos): ~50 dB
• CNR de fibra secundaria (1310 nm, -5 dBmW recibidos): ~48 dB
• CNR de la red de cables (cascada de 4 etapas): ~52 dB
• Diferencia de nivel analógico-digital: 10 dB

Figura 6: CNR de salida del sistema frente a la potencia recibida por la fibra secundaria

Aplicando la fórmula de agregación de CNR del sistema, el resultado es de unos 35-37 dB para las portadoras digitales. Esto da un margen de 3-5 dB por encima del mínimo de 32 dB de la CEI. No es un lujo, pero es factible. Si algún segmento se degrada incluso 2-3 dB, se pierde el margen.

La idea clave de este ejercicio es que la potencia óptica recibida por la fibra secundaria es la restricción vinculante. Cuando cae por debajo de -10dBmW, la CNR del sistema para 256QAM cae por debajo del umbral de 32dB. Aquí es donde se necesita una ingeniería más cuidadosa.

Qué ajustar primero: Lista de prioridades

Esto es lo que hay que hacer realmente, por orden de impacto y esfuerzo.

Prioridad 1: Niveles de transmisión de RF de fibra primaria

La configuración de la cabecera afecta a todo lo demás. Primero, hazlo bien:

1. Empuje el accionamiento de RF hacia la modulación completa. Las pruebas de laboratorio del sector demuestran que las plataformas típicas de 1550 nm funcionan aproximadamente 1 dB por debajo del pico CNR con los ajustes de referencia. Tiene margen para aumentar los niveles de accionamiento. Utilícelo.
2. Controla la potencia de entrada del EDFA a 0-3dBmW. Por debajo de -7dBmW, el ruido EDFA empieza a comerse tu presupuesto CNR.
3. Seguimiento de la RIN a lo largo del tiempo. Línea de base en la puesta en servicio. La deriva de RIN predice los fallos antes de que afecten a los clientes.

Prioridad 2: Configuración de la fibra secundaria

Este segmento suele recibir menos atención. Es un error:

1. No corras al límite de recorte. El enlace de 1310nm está más cerca de su techo de modulación que el de 1550nm. Deje 2-3dB de margen para evitar el recorte de picos digitales.
2. Mantenga la potencia óptica recibida por encima de -10dBmW. Este es el suelo duro. Por debajo de ella, su presupuesto CNR sistema falla.
3. Tenga en cuenta la longitud variable de las fibras. Los enlaces secundarios sirven para distancias diferentes. Presupueste la potencia óptica para el tramo más largo, no para la media.

Prioridad 3: Reducción de la cascada coaxial

Si tu cascada supera las cuatro etapas, ningún ajuste ayuda. Necesitas cambios físicos:

1. Cuenta tus etapas de amplificación. Si encuentra cinco o más entre nodo y abonado, planifique un proyecto de segmentación.
2. Extiende la fibra a mayor profundidad. Al acercar el nodo óptico a los abonados se eliminan las etapas en cascada sin añadir equipos de armario.
3. Mejora los amplificadores antiguos. Los modernos amplificadores en contrafase y de GaAs ofrecen mejores valores de ruido y menor distorsión que los módulos antiguos.

Figura 7: Flujo de decisiones de optimización 256QAM

Prioridad 4: Seguimiento continuo

La optimización no es una actividad de una sola vez:

1. Establezca puntos de referencia. Mida la CNR, el MER y la BER en los nodos clave cuando todo funcione correctamente.
2. Vigile las tendencias, no sólo los umbrales. Un descenso de 1 dB de la CNR en seis meses predice problemas. Arréglalo antes de que los clientes se den cuenta.
3. Adáptese a las estaciones. La potencia del láser y la pérdida de fibra cambian con la temperatura. En climas extremos, pueden ser necesarios ajustes de nivel estacionales.

Como subrayamos en premlink.net, la diferencia entre las redes que despliegan con éxito 256QAM y las que tienen dificultades se reduce a la gestión del margen. El aumento de capacidad del 33% es real, pero se produce dentro de un estrecho margen de CNR. Si se protege ese margen, la mejora se amortiza. Ignórela y gastará más en solucionar problemas de lo que ahorró en el cambio de modulación.

Preguntas frecuentes

P:¿Cuánta capacidad añade 256QAM sobre 64QAM en redes HFC?

R: En la banda de 87-862 MHz con 96 canales de 8 MHz cada uno, 64QAM proporciona unos 4 Gbps. 256QAM lo eleva a unos 5,34Gbps. Es una ganancia de 33% en el mismo espectro, la misma fibra y el mismo cable coaxial.

P: ¿Qué CNR mínima exige la norma IEC 60728-1 para 256QAM?

R: La norma IEC 60728-1 establece la relación portadora-ruido mínima en 32dB para 256QAM a la salida del sistema. Otros requisitos son un nivel de salida máximo de 74 dBμV, un nivel de salida mínimo de 54 dBμV, una inclinación máxima de 12 dB, una diferencia de nivel de canal adyacente de 3 dB y una diferencia de nivel analógico-digital de 6 dB.

P: ¿Por qué el EDFA empeora la CNR en los enlaces HFC de 1550 nm?

R: Cada etapa EDFA añade ruido de intensidad relativa (RIN). Una cascada EDFA de dos etapas eleva el RIN de unos -155 dB/Hz a aproximadamente -149,77 dB/Hz. Esa penalización de ruido de más de 5 dB se come su presupuesto de CNR. Cuando la potencia óptica recibida supera los -7dBmW, el ruido del EDFA empieza a dominar el ruido de fondo total.

P: ¿Cuántas etapas de amplificación coaxial puede tolerar una red HFC 256QAM?

R: Limítese a cuatro etapas o menos. Cuatro etapas igualan el rendimiento de la fibra a través de 87-862MHz. Cinco etapas degradan las frecuencias por encima de 650MHz en 1-2dB. Seis o más etapas hacen que 256QAM no sea fiable.

P: ¿Cuál es la fórmula CNR a nivel de sistema para las redes HFC?

A:

$$CN{R}_{\text{sys}}=-10\cdot {\mathrm{registro}}_{10}\left[{10}^{\frac{-CN{R}_1}{10}}+{10}^{\frac{-CN{R}_2}{10}}+{10}^{\frac{-(CN{R}_3-10)}{10}}+{10}^{\frac{-CN{R}_4}{10}}\right]$$

donde CNR1 a CNR4 son los valores de CNR de la señal de entrada, la fibra primaria, la fibra secundaria y la red de cables. La resta de 10 dB en CNR3 tiene en cuenta la penalización por profundidad de modulación de la portadora digital.

P: ¿Qué potencia óptica de recepción debería tener como objetivo para 256QAM?

R: Para enlaces de 1550 nm con EDFA, el objetivo es de 0 a +3 dBmW. Para enlaces secundarios de 1310 nm, manténgase por encima de -10 dBmW. Deje siempre un margen de seguridad, ya que con el mínimo no hay margen para el envejecimiento, los cambios de temperatura o la degradación de los conectores de fibra.

P: ¿Cómo afecta la diferencia de nivel analógico-digital a la profundidad de modulación?

R: Las portadoras digitales funcionan 10 dB por debajo de las portadoras analógicas. La relación de profundidad de modulación es

$$m_d=\sqrt{\frac{1}{{10}^{\frac{X}{10}}}}\cdot m_a$$

Con X=10dB, la profundidad de modulación digital es aproximadamente 31,6% de la profundidad analógica. La norma IEC 60728-1 especifica una diferencia de nivel analógico-digital de 6dB para los sistemas 256QAM.

P: ¿Puedo utilizar 256QAM en toda la banda 87-862MHz en una instalación HFC existente?

R: Sí, pero sólo si su presupuesto de CNR no supera los 32 dB en cada punto de salida del sistema. Esto implica optimizar los niveles de accionamiento de RF, controlar el ruido en cascada de los EDFA, reducir las etapas de amplificación a cuatro o menos y mantener unos presupuestos de potencia óptica adecuados. No se trata de un cambio de software, sino de un trabajo de ingeniería.

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