TRABAJO REDES HFC RESUMEN GUIAS PRESENTADO POR: RAFAEL ANTONIO FONSECA RINCON ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES 4º SEMESTRE PRESENTADO A: ANDRES PARRA ORGANIZACIÓN TECNOLOGICA DE LOS ANDES BOGOTA D.C. 25 DE NOVIEMBRE DE 2009 RESUMEN GUIAS HFC EVOLUCION DE LAS REDES DE BANDA ANCHA Las redes de banda ancha de hoy, a través de la combinación de fibra óptica, cable coaxial, tuvieron su origen en las primeras redes utilizadas para transmitir a los suscriptores varios canales de TV. En este tipo de red original de TV por Cable, la combinación de los canales de TV que se efectúa en el Head-End o Cabecera, se envía a la zona de cobertura por medio de una compleja red de cable coaxial. La atenuación natural que presenta el cable coaxial, sobre todo en las frecuencias altas, hace necesaria la presencia de amplificadores electrónicos de Radio Frecuencia (RF) cada 200 o 300 metros para mantener para mantener el nivel de la señal. Por las razones anteriores, a partir de 1990 se cambió la arquitectura de la red árbol y ramas por la red HFC o hibrida de cable coaxial y fibra óptica. El principio es muy simple: con la ayuda de la fibra óptica se divide el sistema en nodos de 500 a 2000 casas pasadas. Para redes HFC dedicadas, además de la TV, a otras aplicaciones de telecomunicaciones como telefonía y datos de alta velocidad se recomienda hacer la división entre 50 y 500 casas pasadas. La señal llega al nodo por la fibra óptica. En el nodo se hace conversión a señal de RF y se inicia una “pequeña” red coaxial “árbol y ramas” para cubrir las casas pasadas del nodo, con amplificadores de doble vía de excelente rendimiento y de cascadas no mayores a cuatro amplificadores. Actualmente se utiliza una topología coaxial en “guirnalda” que limita a solamente un amplificador en cascada después del nodo. La vía de retorno se utiliza otra fibra para llevar la información interactiva hacia la cabecera. LAS VENTAJAS DE LA RED HFC SON NOTABLES: Dado q la red esta divida en múltiples redes pequeñas de 500 a 2000 casas pasadas, en el peor de los casos, la confiabilidad y la disponibilidad de la misma son excelentes. Por la misma razón anterior, en una red HFC es más sencillo organizar un esquema de mantenimiento eficiente y rápido. Los índices de funcionamiento que se puede lograr, de manera conservadora, con el equipo electrónico existente hasta ahora son: C/N: CTB: CSO: entre 47 y 49 dB entre 51 y 53 dB entre 51 y 53 dB CABECERA DE LA RED EL Head-End o Cabecera de la Red se origina y adapta toda la información de Video, Voz y Datos que se transmitirá a través de la misma. Estructura de una Cabecera Moderna Durante los últimos cinco años, la configuración de la Cabecera ha cambiado notablemente. Una Cabecera moderna permite modular y controlar canales en los formatos analógico y digital. Al mismo tiempo permite seleccionar (“narrowcast”) por nodo o, aun por usuario, el envió de canales. Como la plataforma de la red HFC que alimenta la cabecera es bidireccional, en la cabecera se debe organizar, además, el tránsito de información en los dos sentidos y, también, la distribución de la información a los equipos correspondientes. ELEMENTOS BASICOS DE LAS REDES AMPLIFICADOR RF Estación troncal. Se emplea para el envió de señales sobre distancias considerables, con una mínima degradación de la señal, proporcionando, de esta manera, buena calidad a toda una zona de servicio. Amplificador puente (bridger). Su función es amplificar la señal principal y repartirla a una o más líneas de distribución. Amplificador extensor de línea. Este amplificador se utiliza como extensión de una de las salidas de un amplificador de distribución cuando el tramo a cubrir es considerable y el nivel de salida no permite llegar con un nivel adecuado. Push Pull. Emplea dos circuitos para reducir la distorsión en la amplificación de sistemas con gran número de canales. Reduce, de manera considerable, la distorsión de segundo orden. Los amplificadores con esta tecnología se utilizan mucho para la reconstrucción o mejora de antiguos sistemas. PHD. Está conformado por dos amplificadores Push-Pull en paralelo. SPLITTERS Son elementos pasivos, eso quiere decir que solamente están conformados por resistencias, condensadores e inductancias, sin usar elementos de estado sólido o activos. Divide la señal de RF de una red entre dos o más salidas. El significado de cada uno de los parámetros de un divisor se ilustra conceptualmente en el siguiente grafico. Número de salidas Ancho de Banda Pérdidas de inserción Pérdidas de retorno Aislamiento entre salidas ACOPLADORES DIRECCIONALES Son dispositivos pasivos que utilizan para <<extraer>> una parte de la señal de RF de un cable coaxial. Según el valor del Acoplador se puede obtener un nivel preestablecido en cualquier parte de la red. Los parámetros más importantes son: Valor del Tap en dBmV Ancho de Banda en MHZ Pérdida de inserción en dBmV Pérdida de retorno en dBmV Aislamiento entre puertos en dBmV MULTITAPS Estos elementos <<extraen>> la señal del cable de distribución para llevarla, finalmente, al usuario. Un multitap es una combinación de un acoplador direccional y un splitter, diseñados con el fin de lograr la menor perdida de inserción y ofrecer el número de salidas y la atenuación requeridas por el diseñador. ELEMENTOS DE ARQUITECTURA DE LAS REDES HFC La evolución de la arquitectura de las redes HFC es muy rápida. Es paralela al desarrollo de las técnicas de producción de fibra y de equipo opto-electrónico. No obstante lo anterior tienen una trayectoria o patrón que permite predecir fácilmente su punto final: llevar fibra hasta el usuario. Hay unos elementos de dicha arquitectura q se han considerado y q se deben tener en cuenta en la planificación y diseño de estos sistemas. MODULACION CRUZADA (XMOD) La no linealidad en los amplificadores también da lugar a la distorsión de modulación cruzada. En esta clase modulación, una de las portadoras de video modula directamente a otra de las portadoras existentes. Como cada portadora contiene una frecuencia de sincronismo horizontal constante de 15.734 KHz y de amplitud considerable, es muy apreciable el efecto sobre la calidad de la señal. La distorsión XMOD produce líneas de sincronismo horizontal y vertical sobre la imagen principal de la pantalla.