miércoles, 31 de octubre de 2012

EQUIPOS Y MEDIOS DE TRANSMISIÓN HFC




EQUIPOS Y MEDIOS DE TRANSMISIÓN HFC




Red HFC 


"Hybrid Fibre Coaxial" ("Híbrido de Fibra y Coaxial").






Es una red de telecomunicaciones por cable que combina la fibra óptica y el cable coaxial como soportes de la transmisión de las señales. Se compone básicamente de cuatro partes claramente diferenciadas: la cabecera, la red troncal, la red de distribución, y la red de acometida de los abonados.


FIBRA ÓPTICA

El cable de fibra esta compuesto por un núcleo de vidrio rodeado por una cubierta concéntrica, también de vidrio. Los dos vidrios tienen índices de refracción diferentes, por lo tanto la luz se confina en el núcleo central por causa de la reflexión total interna




TIPOS DE FIBRA ÓPTICA

Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.

Fibra multimodo

Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km, es simple de diseñar y económico.

El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:


Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.
Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.


Fibra monomodo

Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 400 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).


Perdidas típicas en los cables de fibra óptica que se deben tener en cuenta para realizar un enlace óptico.
Perdidas en la fibra:

0.35 dB por Kilómetro con 1310 nanometros de longitud de onda,

0.25 dB por Kilómetro con 1550 nanometros de longitud de onda.

Perdidas por empalmes:
Entre 0.05 y 0.2 dB por cada union.

Perdidas en los conectores:
Entre 0.1 y 0.4 db por cada conector tipo FC-PC

Margen de seguridad:
se debe dejar un margen de 0.5dB para empalmes de mantenimiento.

CABLE COAXIAL

RG 6


  1. 1. Revestimiento exterior: PVC (policloruro de vinilo)

  1. 2. Pantalla - malla: aminilla de aluminio de 0.16mm, recubrimiento  de no menos del 60%, y trenzado de alambre de hilo de cobre.

  1. 3. Pantalla de aluminio:

  1. 4. Dieléctrico: polietileno espumado de baja densidad 

  1. 5. Conductor: alambre de acero encobrado (18 AWG)

  1. El cable coaxial RG-6 se utiliza en redes de televisión por cable y por satélite. En conformidad con el estándar MIL-C-17.

   



RG 11

1. Revestimiento exterior:PVC (policloruro de vinilo)2. Pantalla - malla3. Pantalla de aluminio:laminilla de aluminio de 0.18 mm, recubrimiento de no menos del 60%, y trenzado de alambre de hilo de cobre4. Dieléctrico:polietileno espumado de baja densidad 5. Conductor alambre de acero encobrado (14 AWG)

El cable coaxial RG-11 se utiliza como cable principal en redes de televisión. En conformidad con el estándar MIL-C-17.



RG 58


1. Revestimiento exterior:PVC (policloruro de vinilo)
2. Pantalla - malla:trenzado de alambre de cobre estañado, 0.127 mm, recubrimiento de más del 96%
3. Dieléctrico:polietileno espumado de baja densidad
4. Conductor: alambre de cobre electrolítico estañado recocido suave (20 AWG)

es usado para ethernet fino  con una longitud maxima de 185 metros comunmente actua como un portador de energia generico señales, generados en los laboratorios de fisica.




RG 59

1. Revestimiento exterior:PVC (policloruro de vinilo)2. Pantalla - malla:3. Pantalla de aluminiol:aminilla de aluminio de 0.16 mm, recubrimiento de no menos del 67%, y trenzado de alambre de hilo de cobre4. Dieléctrico:polietileno espumado de baja densidad5. Conducto:ralambre de acero encobrado (20 AWG)

se utiliza para generar la comunicación de corta distancia. El cable puede ser utilizado en base vídeo frecuencias, que se mide desde el más bajo número de cero y sigue la señal de más alta frecuencia. Base se refiere a una colección de señales y frecuencias diferentes en una amplia gama.se utiliza para la transmisión de potencia para señales de vídeo, tales como sistemas de televisión por cable. Es bastante similar al RG-58 cable coaxial, con una diferencia en la frecuencia con que el contenido de viajes. El cable RG-59 utiliza el centro de los conductores que están disponibles en diferentes calibres. Por ejemplo, el conductor central del cable RG-59 es de aproximadamente 20 a 22 AWG. El cable RG-59 sufre de una pequeña cantidad de señal de reducción, que se debe al blindaje del cable. El bajo costo de la RG-59 cable coaxial ha hecho fácilmente accesible y utilizable.




Estructura

Las redes de acceso basadas en HFC, poseen una configuración multipunto. Este tipo de redes poseen una configuración altamente jerárquica, basada en anillos de FO y redes activas de coaxial. Una red HFC se compone básicamente de 4 elementos:
  1. Cabecera,
  2. Red troncal,
  3. Red de distribución o dispersión
  4. Red de acometida de abonado.


equipos activos

RECEPTOR OPTICO





es donde las señales descendentes (de la cabecera a usuario) pasan de óptico a eléctrico para continuar su camino hacia el hogar del abonado a través de la red de distribución de coaxial. En los sistemas bidireccionales, los nodos ópticos también se encargan de recibir las señales del canal de retorno o ascendentes (del abonado a la cabecera) para convertirlas en señales ópticas y transmitirlas a la cabecera.
Los nodos ópticos se encargan de realizar la conversión entre la señal óptica y eléctrica para el enlace descendente y viceversa para el enlace de retorno, por lo que necesitan de un transmisor óptico. El canal de retorno en las redes HFC ocupa la parte baja del espectro. Este ancho de banda lo comparten todos los hogares servidos por un mismo nodo óptico. Los retornos de distintos nodos llegan a la cabecera por distintas vías o multiplexados a distintas longitudes de onda. 




AMPLIFICADORES

los amplificadores son utilizados para mentener la ganancia unitaria constante  en toda la red de distribucion. compensa la perdidad de seña en la red ocasionada por cable coaxial y demas elementos pasivos de la red




FUENTE DE PODER

Las fuentes de poder son elementos activos de una red hibrida (HFC) que se encargan de convertir los 110 VAC que entrega la red de energía. Convertirlos en 60 VAC  o 90 VAC que se necesita para las redes HFC. Esta fuente tiene un sistema de respaldo en caso de haber una falla en el fluido eléctrico. Esta entraría a funcionar por medio de una tarjeta inversora y entraría a funcionar un banco de baterías que darían un respaldo durante dos horas. Lo que evitaría que los usuarios de ese nodo se queden sin internet y sin televisión o telefonía si fuese el caso. Este proceso es invisible para los usuarios es automatizado pero en cabecera se darán cuenta de cualquier  fallo e inmediatamente mandaran los técnicos correspondientes con baterías de respaldo si fuese necesario.


CLEAR PATH

es un dispositivo que permite la localización de ruido de retorno en la red coaxial, tiene tres estados de funcionamiento

abierto: estado de máxima atenuación (38Dbm)
atenuado:atenuación leve (6Db)
cerrado:sin atenuación


equipos pasivos

SPLITERS

Es un dispositivo que divide la señal RF de la entrada en dos o mas señales de salida con el fin de encaminar señales a diferentes ubicaciones geográficas.Spliter de 1 via



Perdida de inserción : Perdidas entre entrada salida tanto para forward como para retorno.Spliter de 2 vias
 

Una entrada dos salidas; la perdida de un splitter dos vías generalmente es de 3.5 a 4 dBmv, queriendo decir que ante una entrada de 25 dBmv tendríamos dos salidas de 21.5 dBmv. Mediante la combinación de divisores de dos vías, se consigue divisores de tres y cuatro vías.


TABLA DE PERDIDAS DE LOS SPLITERS
cuando se hacen calculos de coaxial, a los spliter se le sacan las perdidas por insercion, dependiendo el tipo de frecuencias que manejen.


TAP de  2
loss (dB)
nom. tap
5 Mhz
10 Mhz
50 Mhz
450 Mhz
550 Mhz
750 Mhz
870 Mhz
1000 Mhz
4 TP
4.3
0
0
0
0
0
0
0
0
7 TP
7.5
3.6
3.5
3.5
4.1
4.4
4.5
4.7
5.0
10 P
10.5
2.0
1.5
1.5
2.0
2.0
2.4
2.7
3.5
12 P
21.0
1.6
1.3
1.2
1.7
1.8
1.8
2.6
2.9
14 P
14.0
1.4
1.1
1.1
1.5
1.5
1.7
2.1
2.9
17 P
17.0
1.2
1.1
1.0
1.3
1.4
1.5
2.0
2.2
20 P
20.0
0.9
0.7
0.7
1.1
1.3
1.4
1.8
2.1
23 P
23.0
0.6
0.5
0.5
1.0
1.1
1.4
1.0
2.0
26 P
26.0
0.6
0.5
0.5
1.0
1.1
1.4
1.0
2.0
29 P
29.0
0.6
0.5
0.5
1.0
1.1
1.4
1.0
2.0




TAP de 4
Loss (dB)
nom. tap
5 Mhz
10 Mhz
50 Mhz
450 Mhz
550 Mhz
750 Mhz
870 Mhz
1000 MHZ
7 TP
6.8
0
0
0
0
0
0
0
0
10 P
10.3
3.6
3.5
3.5
4.2
4.3
4.5
4.7
4.5
14 P
14.4
1.9
1.5
1.2
2.1
2.1
2.6
2.5
3.5
15 P
15.5
1.6
1.3
1.2
1.7
1.7
2.1
2.4
3.1
17 P
17.0
1.4
1.1
1.0
1.6
1.5
1.9
2.3
2.8
20 P
20.0
1.1
0.9
0.7
1.5
1.4
1.8
2.0
2.4
23P
23.0
0.8
0.7
0.5
1.2
1.2
1.4
1.8
2.2
26P
26.0
0.6
0.5
0.5
1.0
1.1
1.4
1.6
2.1
29 P
29.0
0.6
0.5
0.5
1.0
1.1
1.4
1.6
2.1


TAP de 8

Loss (dB)
nom. tap
5 Mhz
10 Mhz
50 Mhz
450 Mhz
550 Mhz
750 Mhz
870 Mhz
1000 MHZ
10 P
10.3
0
0
0
0
0
0
0
0
14 P
14.4
4.2
3.5
3.5
3.5
4.1
4.6
4.8
5.3
17 P
17.0
2.1
2.0
2.0
1.8
2.3
2.9
3.0
3.8
20 P
20.0
1.3
1.2
1.2
1.0
1.5
2.1
2.3
2.9
23P
23.0
1.3
1.1
1.1
1.0
1.4
1.7
1.9
2.4
26P
26.0
0.9
0.9
0.7
0.6
1.1
1.4
1.7
2.2
29 P
29.0
0.6
0.5
0.5
0.5
1.1
1.4
1.6
2.2




ECUALIZADOR DE LINEA

Este elemento es el encargado de realizar el efecto de ecualización sobre la red de distribución, es usado en aquellos sitios de la red en donde la pendiente se torna negativa con el fin de atenuar las frecuencias bajas según el valor del ecualizador y atenuar en mas o menos 1 dBmv las frecuencias altas, dando así nuevamente una pendiente positiva a la señal de RF.





ATENUADOR

Atenuador de señal óptica pensado para interconectarlo entre dos cables o conectores. La señal de fibra pasa a través del atenuador reduciendo la señal y garantizando pérdidas mínimas de conexión, corrección de señal y no afectando a la longitud de onda. Así se obtiene una mejor rendimiento en comparación con empalmes tradicionales. Se trata de un conector basado en conector ST/PC (macho-hembra) con atenuación de 05 dB.




MULTISWITCH


El Multi-Switch, permite una extrema continuidad de servicio sobre la instalación. Su principio de funcionamiento, garantiza una fiabilidad superior a la de un SAI individual (on-line con bypass automático) o de varios SAIs en paralelo.
El Multi-Switch, permite la distribución y la gestión remota de 8 usuarios en un sistema con una o dos líneas de alimentación cualesquiera (dos entradas de red, o dos SAI). El Multi-Switch tiene la posibilidad de conectar cada uno de los 8 usuarios (cada uno con una demanda de potencia no mayor de 4A) a cualquiera de las dos líneas de alimentación (A y B). La demanda de corriente es monitorizada a través del LCD, (Ver diagrama “principio de funcionamiento”).







AMPLIFICADOR DE LINEA

se autoalimentan con el propio Receptor (cable de subida) y nos permiten conseguir hasta 20 dB de ganancia y unos niveles bajos de ruido. Y su montaje no podia ser más sencillo, se instala entre el Receptor y la Parabola, cercano al propio Receptor y con sólo dos conectores del tipo FI...





CONECTORES





ST
tienen un diseño tipo bayoneta que permite alinear el conector de manera sencilla al adaptador. Su mecanismo de acoplamiento tipo “Empuja y Gira” asegura que el conector no tenga deslizamientos y desconexiones. El cuerpo del conector sujeta la férula, ofreciendo una mejor alineación y previniendo movimientos rotatorios. El ST ha sido el conector más popular en las redes de área local (LAN) por su buena relación calidad-precio.


SC

Los conectores SC, tienen un diseño versátil que permite alinear el conector de manera sencilla al adaptador. Su mecanismo de acoplamiento tipo “Push Pull” lo asegura al adaptador de manera sencilla. El cuerpo del conector sujeta la férula, ofreciendo una mejor alineación y previniendo movimientos. El conector SC es el más popular tanto en LAN como en redes de transporte: operadoras telefonías, CATV.

FC

Los conectores FC  tienen un diseño versátil tipo rosca que permite asegurar y alinear el conector de manera firme en el adaptador. Su mecanismo de acoplamiento tipo Rosca asegura que el conector no tenga deslizamientos o desconexiones.
El cuerpo del conector sujeta la férula, ofreciendo una mejor alineación y previniendo movimientos. Las partes de los conectores son: Férula (cilindro que rodea la fibra a manera de PIN), Cuerpo (es la base del conector), Ojillo de crimpado (es el que sujeta la fibra al conector), Bota (es el mango del conector).


LC

Los conectores LC tienen un aspecto exterior similar a un pequeño SC, con el tamaño de un RJ 45 y se presentan en formato Simplex o Dúplex, diferenciándose externamente los de tipo SM de los de tipo MM por un código de colores. El LC es un conector de alta densidad SFF diseñado para su uso en todo tipo de entornos: LAN, operadoras de telefonías, CATV.


MU

El conector MU, cuenta con un mecanismo de fijación de tipo Push Pull cuando es empujado hacia adentro o jalado hacia afuera. Este diseño previene el des-alineamiento rotatorio. El conector ofrece un cuerpo pre montado y una cubierta plástica de moldeada precisión, y una férula libre de flotación que mide 1,25 mm de diámetro, sostenido con un resorte a presión.
Las partes de los conectores son: Férula (cilindro que rodea la fibra a manera de PIN), Cuerpo (es la base del conector), Ojillo de crimpado (es el que sujeta la fibra al conector),  Bota (es el mango del conector). 


MTRJ

El conector MT-RJ, cuenta con un mecanismo es de tipo Push Pull cuando es empujado hacia adentro o jalado hacia afuera. Este diseño previene el des-alineamiento rotatorio. En los conectores MT-RJ se utilizan dos fibras dentro de una misma férula, las férulas son fabricadas en procesos de molde de alta precisión.
Los conectores MTRJ son versátiles debido a que en un solo conector es posible conectorizar dos fibras al mismo tiempo. Los conectores se alinean de manera sencilla y se asegura en el adaptador para evitar desconexiones.


MTP

El conector MTP permite ahorrar espacio mediante el suministro de al menos doce posibles conexiones con una sola férula, en sustitución de hasta un máximo de doce conectores de fibra óptica. Los conectores MTP proporcionan una interfaz intuitiva Push-Pull, mecanismo de enclavamiento para una fácil inserción. 
La mayoría de los usos son para rendimientos de procesamientos más altos que la tecnología estándar de la fibra no pueda manejar. Ofrecen una forma segura de terminar varias fibras en un diseño compacto.






EQUIPOS DE MEDICION DE HFC

Algunos instrumentos de reconocidos fabricantes proveen funciones de medición que permiten conocer todos los parámetros anteriores tanto análogos como digitales a través de un mismo equipo. Cabe la posibilidad, para algunos de ellos, de contar con distintos módulos de expansión o software para llevar a cabo funciones específicas. 


SDA 5000 de acterna

Este equipo permite realizar mediciones tanto para señales análogas como para digitales, a parte de realizar las medidas de potencia sobre cada una de las portadoras permite realizar mediciones de parámetros como C/N, CTB ,CSO y HUM especial para el uso en cabeceras ya que aparte de medir estos parámetros da la posibilidad de medir modulaciones de video y aural (diferencia de potencia entre la portadora de audio y la portadora de video) de los canales de T.V permitiendo así la verificación de la señal antes de ser enviada a la red; entre sus opciones cuenta con un analizador de espectros que permite observar las frecuencias de 5 Mhz a 860 Mhz




vantron AT2000RQ
El AT2000RQ es un analizador de espectro de CATV trabaja a frecuencias de hasta 1 Ghz; permite realizar medidas sobre canales digitales; puede demodular y medir con precisión señales QAM 64 y 256. El demodulador digital (built in) hace posible medir Pre y Post Bit Error Rate (BER), Error de Modulación (MER) y Medición de Error Vectorial (EVM); permite realizar medidas de parámetros análogos C/N, CTB, CSO, HUM





N1776A

Combina las funciones de un analizador de espectros trabajando hasta frecuencias de 1.1.Ghz, con opciones de un analizador digital; realiza mediciones de C/N, CTB y CSO; mide parámetros digitales como el MER, BER y EVM; puede realizar Sweep por la compatibilidad con el Calan 3010, con el cual puede establecer comunicación a través de la red HFC, esto es usado para el balanceo del retorno






TVA2000Q de Swires Research.

Analizador de espectros de 5 a 860 Mhz; mediciones análogas y digitales, visualización de constelaciones QAM, medición del MER y BER, mediciones sobre canales de 6 Mhz ó 8 Mhz; display a color.





5 860DSP de Trilithic.
Similar a los equipo vistos anteriormente este permite realizar mediciones sobre canales tanto analógicos como digitales; muy usado en las cabeceras ya que permite realizar mediciones de CTB y CSO son necesidad de apagar portadoras; que es como se haría con cualquiera de los demás equipos; permite realizar mediciones de desviación FM, opción poco común en los equipos de medida y la cual es de gran ayuda para los operadores de cabecera; otra ventaja que tienen este equipo es la posibilidad de emular un Cable Modem o un PC, esto con el fin de realizar cualquier tipo de descarte sobre la red; desde él se pueden realizar ping a paginas web y conexión a algunos enlaces en Internet; realiza mediciones de PosBer, PreBer, MER y muestra constelaciones para 16 QAM, 64 QAM y 256 QAM; puede realizar comunicación con otro equipo similar conectado en la cabecera para efectos de balanceo de redes en retorno, además se puede usar como instrumento de monitoreo ya que se puede conectar a un punto de la red y a través de internet acceder a el para ver lecturas que realiza el equipo del punto de red a monitorear.




MEDIDORES DE CAMPO



OSCILADORES




ANALIZADOR DE ESPECTRO



Un analizador de espectro es un equipo de medición electrónica que permite visualizar en una pantalla lascomponentes espectrales en un espectro de frecuencias de las señales presentes en la entrada, pudiendo ser ésta cualquier tipo de ondas eléctricas, acústicas u ópticas.
En el eje de ordenadas suele presentarse en una escala logarítmica el nivel en dBm del contenido espectral de la señal. En el eje de abscisas se representa la frecuencia, en una escala que es función de la separación temporal y el número de muestras capturadas. Se denomina frecuencia central del analizador a la que corresponde con la frecuencia en el punto medio de la pantalla.

A menudo se mide con ellos el espectro de la potencia eléctrica.

En la actualidad está siendo reemplazado por elanalizador vectorial de señales.




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