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Special: Messtechnik für Docsis 3.0

28. Juni 2010, 11:11 Uhr | Markus Kien

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Optimierung des MER- und des BER-Wertes

Für die Übertragung von Daten über das Kabelnetz wird das digitale Modulationsverfahren QAM (Quadratur Amplituden Modulation) eingesetzt. Im Vergleich zum heute üblichen 16-QAM, bei dem jeder Träger zur Darstellung von 2 Bits mit den Faktoren -3, -1, 1 und 3 multipliziert werden kann, ermöglicht 64-QAM eine deutlich höhere Übertragungsrate. Störfaktoren wie Frequency Response (Frequenzgang), Group Delay (kumulativer Effekt mehrerer Filter) oder Mikroreflektionen sorgen regelmäßig für Verzerrungen im Übertragungskanal, die sich anschließend linear über das gesamte Netzwerk bis zum Endanwender fortpflanzen.

Gegen diese linearen Verzerrungen werden in modernen Docis-Systemen so genannte QAM-Demodulatoren eingesetzt, die mit digitalen adaptiven Equalizern - eine Art digitale Filter - diese Verzerrungen ausgleichen und die auf diese Weise entstandene Modulationsfehler (MER; Modulation Error Ratio) optimieren. So ergibt die nicht-lineare Verzerrung (Modulationsfehlerrate nach Einsatz des Equalizers) zusammen mit der linearen Verzerrung (ermittelt aus den Equalizer-Koeffizienten) den gesamten Verzerrungswert. Beispielsweise kann die Modulationsfehlerrate MER ohne Equalizer-Einsatz 33 dB betragen und bei Einsatz eines Equalizers auf 40 dB und mehr verbessert werden.

Neben der Modulationsfehlerrate muss auch die Bitfehlerrate (BER: Bit Error Ratio) optimiert werden. Bei der Ermittlung des BER-Wertes spielt die Bitfehlermessung vor und nach der Fehlervorwärtskorrektur (FEC: Forward Error Correction) eine wichtige Rolle. Entsprechend wird zwischen dem so genannten Pre-FEC-BER-Wert und dem Post- FEC-BER-Wert unterschieden. Aus der Gesamtzahl der fehlerhaften Datenpakete im Verhältnis zur Gesamtzahl der übertragenen Datenpakete wird die Bitfehlerrate berechnet und so der Pre-FEC-BER-Wert ermittelt - wohlgemerkt vor der Bearbeitung der Datenpakete durch die Fehlerkorrektur. Bei der Ermittlung des Post-FEC-BER-Wertes dagegen wird die Bitfehlerrate für die übertragenen Datenpakete nach der Bearbeitung bestimmt. Treten Fehler auf, beeinflussen nicht-lineare Verzerrungen die QAM-Übertragung.