H F C H y b r i d F i b e r C o a x Redes Hibridas de Fibra Óptica y Cable Coaxial

INFRAESTRUCTURA DE RED Estructura General Plataforma Coaxial Cable Coaxial de Linea Dura. 2 diametros .500 y .715 pulgadas Amplificador Distribución Amplificador Troncal Amplificador de RF: Amplifica la señal de RF generada el receptor óptico. Marcas: Harmonic INC. Scientific Atlanta Receptor Óptico: Marcas: Harmonic INC. - Motorola Fuente de Poder: Alimenta los equipos activos de la red. Tiene un banco de baterias que le da una suplencia en caso de cortes de energia. Amplificador Distribución Zona de Influencia – Fuente de Poder Drop: Segmento de red que alimenta desde la red troncal hasta el suscriptor. Taps: Derivan la señal de la red troncal al suscriptor final. Caja Reliance + Amp. Interno: Distribuye señal para Edificios y Conjuntos. Diseño de Red Coaxial Lode Data Design Assistant 4.0 AutoCad Map 2005

 INFRAESTRUCTURA DE RED Estructura General Plataforma Óptica Receptor Óptico: Dispositivo que recibe las señales ópticas y las convierte en señales eléctricas (RF) para ser moduladas sobre la red coaxial. Transmisor Óptico. Plataforma Harmonic de Transmisión, Ventana de 1310nm Splitter Óptico. Divide la señal de un TX, para llevarla a varios nodos y optimizar la potencia Caja de Empalmes: Guarda los empalmes realizados entre varios cables de F.O.  Sumatoria de Señales: Es la suma de todas las señales incidentes generadas en el Headend (TV + @) Fibra Óptica. Caracteristicas: Ventana de TX 1310nm Atenuación: 0.35dB/Km 2 Hilos por Enlace. Receptor Óptico: Recibe las señales de retorno de la fibra óptica emitida por el TX de retorno de los nodos. Transmisor Óptico de Retorno: Convierte las señales de retorno en RF (retorno) en señales ópticas para transmitirlas sobre la F.O. Base de Datos Red de Fibra Óptica AutoCad Map 2005 Señales de Forward (Avance): Es la señal emitida hacia el suscripror Señales de Retorno: Señales generadas desde el Suscriptor hasta el Headend

dB dBmV Unidades de Medida INFRAESTRUCTURA DE RED Conceptos Básicos de Diseño Unidades de Medida dB Unidad de Medida que relaciona potencias. Se utiliza para determinar las ganancias y perdidas de los dispositivos en la red. 10 log10 (Potencia Salida/Potencia Entrada). dBmV Se refiere a un (1) dB sobre un milivoltio en un sistema de 75 Ohms. 10 log10 (1dB/1mV).

Fibra Óptica INFRAESTRUCTURA DE RED 8 – 10 µm Componentes: Componentes de Red Fibra Óptica Componentes: Core: Nucleo (Vidrio) Cladding: Revestimiento (Vidrio) Coating: Capa Exterior (Acrilico) 8 – 10 µm 125 µm

Nodo Óptico INFRAESTRUCTURA DE RED Marca y Referencia Motorola Componentes de Red Nodo Óptico Convierte la señal lumínica en señal eléctrica y la procesa para su distribución. Fibra Óptica FWD Fibra Óptica RTN RX Óptico Señal RF Procesamiento de Señal Señal Procesada y Amplificada TX Óptico Marca y Referencia Motorola Modelo: SG2000 Salidas de RF: 4 Salida Máxima: 47 dBmV @ 750MHz

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Amplificadores Componentes de Red Dispositivos Activos Amplificadores Pendiente Positiva de 10dB entre el Canal 2 y el Canal 115 @ 54 MHz @ 750 MHz Señal Entrada Pendiente Negativa Ecualización Atenuacion Procesamiento de Señal Amplificación Señal Amplificada Pendiente Señal Procesada

Concepto de Ganancia Unitaria INFRAESTRUCTURA DE RED Componentes de Red Concepto de Ganancia Unitaria Salida 44 dBmV Perdida Coax. AMP No.1 AMP No.2 La seccion de Forward opera bajo el concepto de ganancia unitaria. Ganancia Unitaria significa igual ganancia a la salida entre amplificadores. Ej: 46 dBmV Salida del Amplificador No.1 46 dBmV Salida del Amplificador No.2

Operación de los Amplificadores INFRAESTRUCTURA DE RED Componentes de Red Operación de los Amplificadores Auto Control Amp Acoplador Control de Voltaje Entrada Salida Muestra ADU El control automatico de ganancia muestrea el nivel de señal y ajusta la salida de ganancia usando los voltajes de control de DC para mantener la señal de salida deseada. El AGC ajusta las variaciones de temperatura en el ambiente.

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Pendiente dB f Niveles Configuración Plataforma Coaxial Dispositivos Activos Amplificadores bi-direccionales: dB f Pendiente Niveles El nivel de entrada determina la calidad de la señal Amplificador forward Amplificador retorno atenuador equalizador DIPLEXOR

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Componentes de Red Dispositivos Activos Amplificadores – Diagrama de Bloques Amplificador LE

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Componentes de Red Dispositivos Activos Amplificadores – Marca y Modelo Modelo: BLE 75SH Salidas de RF: 1 Niveles de Entrada: 19dBmV @ 750MHz 16dBmV @ 54MHz Salida Máxima: 47 dBmV @ 750MHz MB 75SH 2 (3*) Niveles de Entrada 13dBmV BTD 75SH 4 12dBmV

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED SEÑAL DE RF 60-90 VAC Componentes de Red SEÑAL DE RF Dispositivos Activos Fuentes de Poder 60-90 VAC Insertor de Potencia

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Fuentes de Poder Componentes de Red Dispositivos Activos Fuentes de Poder

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Fuentes de Poder Componentes de Red Dispositivos Activos Fuentes de Poder

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Fuentes de Poder Componentes de Red Dispositivos Activos Fuentes de Poder

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Fuentes de Poder Componentes de Red Dispositivos Activos Fuentes de Poder

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Fuentes de Poder Componentes de Red Dispositivos Activos Fuentes de Poder

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Fuentes de Poder, baterías Componentes de Red Dispositivos Activos Fuentes de Poder, baterías

Dispositivos Activos INFRAESTRUCTURA DE RED Clear Path Componentes de Red Dispositivos Activos Clear Path Controla el Ingreso de Ruido en la Red

Cable Coaxial INFRAESTRUCTURA DE RED Chaqueta Blindaje en Aluminio Componentes de Red Cable Coaxial Estructura Chaqueta Blindaje en Aluminio Conductor Central Dieléctrico Conductor Central El conductor central de acero provee al cable flexibilidad para doblar muchas veces sin romperlo El acero es cubierto por cobre para reducir la resistencia electrica y mejorar la capacidad de señal del cable Película en Aluminio Dieléctrico Matrial que aisla el conductor central de la chaqueta o pelicula de aluminio. Película en Aluminio (Blindaje) Evita el ingreso de señales diferentes a las que se transmiten por el conductor central y el egreso de las mismas. Chaqueta Esta protege los elementos internos del cable. Generalmente sta fabricada de PVC debido a su resistencia a los rayos UV.

Cable Coaxial INFRAESTRUCTURA DE RED Aereo Aereo QR715 RG11 Componentes de Red Cable Coaxial Tipos de Cable Aereo Aereo QR715 RG11 Subterraneo Subterraneo Linea Dura Drop Aereo Aereo PIII500 RG6 Subterraneo Subterraneo

INFRAESTRUCTURA DE RED Componentes de Red Radio de curvatura Los cables a menudo se encaminan alrededor de las esquinas durante la instalación de cables y la tensión de tiro debe aumentarse para aplicar una fuerza adecuada al cable para curvarlo alrededor de las esquinas. La tensión se relaciona directamente con la flexibilidad del cable y la flexibilidad es la característica más notable de QR. El radio de curvatura mínima especificada de los cables de línea dura es el radio de curvatura estático (sin carga) del cable. Este es el radio mínimo al que se puede curvar o flexionar el cable sin degradar mecánicamente el rendimiento del mismo. La curvatura del cable de esta manera por lo general sólo ocurre durante el empalme o formación final. Este también es el radio permitido para el almacenamiento. Mínimo Radio de Curvatura por Modelos QR.715: 12.7cm P3.500: 15.2cm

INFRAESTRUCTURA DE RED Componentes de Red Resistencia La cantidad de resistencia que opone el cable a las frecuencias bajas de AC depende directamente del diametro del conductor central. Un conductor central de mayor tamaño opone menor resistencia. Atenuación Longitud Dielectrico Temperatura Frecuencias Diametro Características del Cable de Drop Radio Mínimo de Curvatura El radio mínimo de curvatura para un cable es, por defecto, 10 veces el diametro del mismo. Por Ejemplo: Un cable de 0.7cm de diametro tiene un máximo de radio de curvatura de 7cm. Impedancia Impedancia es la total oposición a las Señales de frecuencia alta. La impedancia caracteritica Para una red de cable es de: 75 ohms

Dispositivos Pasivos INFRAESTRUCTURA DE RED Acopladores y Splitters Componentes de Red Dispositivos Pasivos Acopladores y Splitters Splitter x 2: Divide la señal en 2 partes iguales: Perdidas @ 54MHz: 3.6dB @ 750 MHz: 4.6dB DC-7: Divide la señal en 2 salidas desbalanceadas: Perdidas @ 54MHz: 1.7dB @ 54MHz: 7.3dB @ 750 MHz: 2.8dB @ 750MHz: 7.9dB DC-12: Divide la señal en 2 salidas desbalanceadas: Perdidas @ 54MHz: 1.0dB @ 54MHz: 11.4dB @ 750 MHz: 1.6dB @ 750MHz: 12.0dB Splitter x 3: Divide la señal en 3 salidas desbalanceadas: Perdidas @ 54MHz: 7.0dB @ 54MHz: 7.0dB @ 54MHz: 3.6dB @ 750 MHz: 8.1dB @ 750MHz: 7.8dB @ 750MHz: 4.5dB

Dispositivos Pasivos INFRAESTRUCTURA DE RED Taps de 2 y más vías: Taps Componentes de Red Dispositivos Pasivos Taps Taps de 2 y más vías:

INFRAESTRUCTURA DE RED Componentes de Red Conectores 500 CH Conector de terminación de cable a dispositivo activo o pasivo, pin en acero, tuerca y contratuerca.

INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Fibra Óptica Accesorios Ángulo de 90 grados Conector doble pin Extensor para ángulos Ángulo de 180 grados

Estrella INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Fibra Óptica Estrella Es la mas simple de las arquitecturas de red, y la mas común para transmitir señales analogas desde la Cabecera o los Hubs hacia y desde los Nodos. Esta definida en diferentes “caminos” desde un punto en común hasta multiples puntos terminales.

Anillo Enfundado (Sheath Ring) INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Fibra Óptica Anillo Enfundado (Sheath Ring) La exposicion a fallas causadas por cortes de fibra u otro tipo de eventos puede ser reducida significativamente mediante el envio de señales entre un punto comun (headend) y cada uno de los puntos terminales (nodos) utilizando diferentes rutas. Pros: Preserva la independencia de señal de la Estrella. Proporciona alto grado de proteccion contra los cortes de fibra Contras: Incremento en la longitud de la fibra optica

INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Fibra Óptica Anillo Analogo Compartido Cuando un grupo común de señales debe ser enviado a multiples nodos, esta es una estructura economica La señal es enviada en direcciones opuestas desde el punto común (Headend) usando fibras separadas. En cada uno de los nodos una porcion de la señal es separada de los 2 anillos para alimentar receptores opticos independientes. En cada uno de los nodos un Swith redundante selecciona la ruta de fibra sobreviviente en caso de existir una falla.

INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Fibra Óptica Doble Estrella Una forma de disminuir la cantidad de fibras es creando Hubs entre el headend y los nodos mas remotos

INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Topologia Original Arbol-Rama (Tree-and-Branch) Esta es la topologia original de red coaxial de CATV antes de la aparicion de la fibra optica. Debido a las grandes longitudes de estas redes era necesario el uso de una cantidad excesiva de amplificadores para poder llevar suficiente señal al ultimo usuario.

INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Topologia Arbol-Rama Aplicada a HFC (Tree-and-Branch) La arquitectura Arbol Rama es utilizada en redes donde el area de cobertura esta constituida tanto por un gran numero de usuarios como por un area considerable. En este tipo de arquitectura es comun encontrar cascadas de amplificadores de entre 4 a 7.

INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas Estructura de la Topología Árbol Rama Este tipo de topología esta basada en la topologia original de redes de CATV existentes antes de la aparicion de la fibra optica. Se conserva la estructura de secciones troncal y de distribución.

INFRAESTRUCTURA DE RED Arquitecturas BLASTER (Broadband Layered Architecture to Enhace Rehability) La arquitectura Blaster esta conformada por Niveles (Layers) de distribución. Cada uno de estos niveles es independiente al otro y su unica funcion es la de llevar señal a un area correspondiente. Esta arquitectura permite balancear la carga del nodo, asignando un numero de usuarios por nivel, y por salida del nodo lo que facilita los procesos de segmentacion y rendimiendo de la red.