Simplificar las medidas DOCSIS 3.1 en la física de módems de cable y sistema de terminación de módem de cable

El analizador de señal y espectro R&S®FSW permite realizar con rapidez y facilidad medidas en transmisores para los exigentes requisitos DOCSIS 3.1 para módems de cable (CM) y sistemas de terminación de módem de cable (CMTS).

Su misión

El estándar DOCSIS 3.1 se creó para atender dos necesidades fundamentales de los proveedores de comunicaciones por cable: un mayor caudal de datos para satisfacer la demanda del público de aplicaciones de alta velocidad de transmisión y flexibilidad para trabajar con distintas aplicaciones. Además, es necesario que coexista con generaciones anteriores de DOCSIS.

DOCSIS 3.1 atiende a estas necesidades con anchos de banda superiores y una técnica de modulación distinta a la de las versiones anteriores. El ancho de banda del canal de ida está entre 24 MHz y 192 MHz; el del canal de retorno, entre 6,4 MHz y 96 MHz. Cómo método de modulación se optó por OFDM/OFDMA para incrementar el rendimiento y facilitar flexibilidad de configuración. En la modulación DOCSIS 3.1 es posible variar muchos parámetros, como p. ej. seleccionar la separación de subportadora en 25 kHz o 50 kHz.

También se pueden cambiar el prefijo cíclico y el tamaño de la ventana. El CMTS es necesario para garantizar la compatibilidad con formatos de modulación desde 16QAM hasta 4096QAM (8192QAM y 16384QAM de forma opcional).

Los CM y CMTS deben aplicar una compleja señal que plantea elevadas exigencias sobre las propiedades físicas de un transmisor, como buena linealidad y bajo nivel de ruido, para cumplir los estrictos límites de la capa física (PHY). Por ejemplo, la tasa de error de modulación (MER) del CMTS debe ser superior a 50 dB para un ancho de banda de canal ocupado de 192 MHz medido por debajo de 600 MHz. Esto no solo supone un reto para el CMTS, sino también para el instrumento que debe realizar las medidas de MER con precisión.

FSW-K193: análisis de modulación de canal de retorno en DOCSIS 3.1
R&S®FSW-K193: análisis de modulación de canal de retorno en DOCSIS 3.1

Solución de test y medida

El analizador de señal y espectro R&S®FSW equipado con las opciones de demodulador DOCSIS 3.1 R&S®FSW-K192 en canal de ida y R&S®FSW-K193 en canal de retorno es el instrumento idóneo para análisis detallado, medidas precisas y rápida localización de anomalías en el transmisor y en el trayecto de transmisión.

El desarrollo y las pruebas de conformidad de CM y CMTS DOCSIS 3.1, así como las medidas de redes por cable, requieren un analizador vectorial de señales de alta gama con características espectrales de alta pureza y valor de MER residual bajo. La gran cantidad de configuraciones posibles de la señal exige un analizador capaz de detectar muchos de los parámetros de la señal, incluso en presencia de canales adyacentes, y de ejecutar estas medidas con gran rapidez.

Análisis de un escenario de CMTS DOCSIS 3.1 típico
Análisis de un escenario de CMTS DOCSIS 3.1 típico: R&S®FSW-K192: el filtrado de canales adyacentes permite ejecutar medidas precisas

La opción R&S®FSW-K192 de canal de ida para DOCSIS 3.1 analiza primero el PLC para configurar automáticamente los parámetros principales de la señal, tales como subportadoras excluidas, perfiles y prefijo cíclico. Esto reduce en gran medida el tiempo de preparación del analizador, sobre todo para los casos de prueba que tengan muchas configuraciones posibles de señal y/o canal. En R&S®FSW-K192 se incluye también un decodificador de comprobación de paridad de baja densidad (LDPC) que permite detectar errores de bit y de este modo calcular la tasa de bits erróneos (BER).

El R&S®FSW permite medir señales DOCSIS complejas directamente y con suma rapidez, incluso con decodificación LDPC. Por ejemplo, el valor de MER de una trama se puede capturar en menos de 500 ms. Gracias a la alta pureza de rendimiento espectral con un bajo nivel de ruido base y una MER residual de 57 dB, el R&S®FSW resulta ideal para obtener medidas exactas de MER en CMTS. Los filtros de canal dedicados permiten medir la MER incluso en presencia de otros canales adyacentes activos.

El R&S®FSW dispone de una amplia pantalla táctil que es fácil de utilizar y permite visualizar muchas ventanas de resultados a la vez, lo que lo convierte en la solución perfecta para medidas de CM y CMTS DOCSIS 3.1.

Características clave de R&S®FSW-K192/-K193

  • Estándar DOCSIS 3.1
  • MER residual muy baja de 57 dB
  • Medida de MER con canal adyacente activo
  • Más de 192 MHz de ancho de banda de demodulación
  • Alta velocidad de medición y transmisión
  • Rápida decodificación y cálculo de BER
  • Fáciles de usar
  • Configuración automática de los principales parámetros de la señal (p. ej., subportadoras excluidas, perfiles, prefijo cíclico, reducción gradual, posición de PLC)