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5. CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS DURANTE LA PRACTICA
PROFESIONAL.
La propuesta del proyecto desarrollado durante las prácticas
profesionales, que consiste en “La optimización de los puertos de conexión para
servicios bidireccionales de internet en el sistema terminal de cable modem
(CMTS) del Hub de Av. 19 de abril, Maracay estado Aragua”, se dividió en 3
fases. La primera, se empleó para definir conceptos, funciones y característicasreferentes al proyecto. En la siguiente fase se desarrolló la acción realizada por
parte del equipo del cual se formó parte durante las prácticas profesionales para la
optimización de los puertos de conexión dentro del departamento Técnico de
Head End/hub, y la tercera fase indica los procedimientos que se propusieron
para la transición y actualización según lo que especifica la interfaz para servicios
de datos por cable mejor conocida como DOCSIS.
5.1 Fase I: Fundamentos teóricos de la solución.
HÍBRIDO DE FIBRA-COAXIAL, (HFC).
En telecomunicaciones, es un término que define una red de fibra óptica que
incorpora claramente tanto fibra óptica como cable coaxial para crear una red
de banda ancha.
Esta tecnología que permite el acceso a internet de banda ancha nace en
evolución a las antiguas redes (CATV, Community Antenna Television) mejor
conocidas como televisión de antena comunitaria. Para un entendimiento eficaz de
ellas lo recomendable es partir del centro de la red, el cual corresponde a los
nodos HFC.
Un nodo HFC es un dispositivo de campo de dos vías que toma las
frecuencias de radio en un cable coaxial transmitidas desde el cable modem, las
convierte en señales digitales, y luego transmite los datos a un cable de fibra
óptica. Los datos que son recibidos desde el cable de fibra óptica transmitidos
desde el CMTS, son convertidos a una señal analógica y luego son transmitidos a
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la línea de cobre compartida. Este nodo convierte las señales analógicas en pulsos
digitales de luz que son transferidos a través del cable de fibra óptica. Dos cables
de fibra óptica son necesarios. Los nodos HFC ofrecen a los proveedores de
servicios muchas ventajas (extender el área de servicio, limitar la ocurrencia de
fallas de sistema o una pérdida de servicio a un solo nodo, etc.) Los nodos HFC
usualmente son ubicados estratégicamente en comunidades donde puedan
conectar la mayor cantidad de usuarios con la menor distancia promedio total.
Estos nodos individuales son conectados a un hub transceptor central en el
utilizando cables de fibra óptica. El propósito de este concentrador es de que sirvade interfaz entre el cable de fibra óptica desde el campo de servicio y el cable
coaxial del CMTS. El hub transceptor de fibra recibe frecuencias de radio de 50 a
860 MHz del dispositivo combinador de RF en la interfaz coaxial. Un combinador
de RF es un dispositivo que combina múltiples frecuencias de radio de diferentes
fuentes hacia un solo medio compartido; también es usado para añadir al cable
coaxial las frecuencias de otros servicios. El hub transmite frecuencias de 5 a 42
MHz a un splitter de subida y banco de filtros. Estos datos son solo los datos que
regresan de todos los cable modem. Finalmente, tanto las señales de subida como
las señales de bajada se conectan al CMTS. Aquí, las frecuencias más bajas del
divisor de señales de subida son demoduladas, y las frecuencias más altas de
bajada son moduladas al cable coaxial. El dispositivo CMTS procesa todos los
paquetes en frecuencia específicas; también tiene un puerto wan que usualmente
está conectado directamente al backbone de Internet o a otra puerta de enlace al
Internet, (véase figura Nº 30).
El transceptor de fibra, el combinador de RF, el splitter de subida y banco de
filtros, en conjunto con el CMTS, son los dispositivos que conforman la cabecera
(Head End) de la red HFC.
Estas redes de acceso pueden utilizarse actualmente para transmitir no
solo televisión por cable (videocable), si no también datos (Internet), telefonía
(voz), como es en el caso de la Corporación Telemic C.A. (INTER).
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Figura 30: Red HFC.
Fuente: Rivas, (2015)
5.1.2 CMTS
Son las siglas de Cable Modem Termination System (Sistema de
Terminación de Cable módems).
Es un equipo que se encuentra normalmente en la cabecera de la compañía
de cable y se utiliza para proporcionar servicios de datos de alta velocidad, como
internet por cable o voz sobre IP, a los abonados.
Para proporcionar dichos servicios de alta velocidad, la compañía conecta
su cabecera a internet mediante enlaces de datos de alta capacidad a un proveedor
de servicios de red. En la parte de abonado de la cabecera, el CMTS habilita la
comunicación con el cable módem de los abonados. Dependiendo del CMTS, el
número de cable módem que se puede manejar varía entre 4.000 y 150.000 o
incluso más. Una determinada cabecera puede tener entre media docena y una
docena de CMTS para dar servicio al conjunto de cable módems que dependen de
ella.
Comentado [pr1]: Mejora de la descripcion
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Se encuentra conformado físicamente por un panel de poder que nos
proporciona acceso a los interruptores que controlan el encendido, las tarjetas o
módulos de conexión, las cuales según su distribución nodal permiten asignar
interfaces de bajada (Downstream, Ds) y subida (Upstream, US), por ultimo un
sistema de control de temperatura conformado por 6 ventiladores y un filtro
compacto de aire que permite conservar una temperatura estable dentro del equipo
(véase figura nº31).
Figura 31: Sistemas de terminación de cable modem
Fuente: Cysco System, (2015)
Los CMTS normalmente solo manejan tráfico IP. El tráfico destinado al
cable módem enviado desde Internet, conocido como tráfico de bajada
(downstream), se transporta encapsulado en paquetes MPEG. Estos paquetes
MPEG se transportan en flujos de datos que normalmente se modulan en señales
QAM. El tráfico de subida (upstream, datos del cable módem hacia la cabecera o
Internet) se transporta en tramas Ethernet (no MPEG), típicamente en señales
QPSK.
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Parámetros y características básicas a considerar en un CMTS.
• Frecuencia Downstream:
Corresponde al valor en MHz de la frecuencia configurada para el puerto
downstream (Ds), así como también, el número del canal digital correspondiente
a esa frecuencia.
• Tipo DOCSIS CMTS:
Este parámetro aplica solo a los CMTS Motorola y Arris. Es el tipo deDOCSIS en que trabaja la tarjeta, las opciones son: 2.0 y 1.1, en el caso de la
Corporación Telemic C.A. (INTER)
• Puertos:
Tarjeta: Este valor es descriptivo e indica la tarjeta del CMTS donde se
encuentran conectados físicamente los puertos downstream (DS) y upstream
(US).
DS: Corresponde al valor descriptivo del puerto downstream (DS) que está
asociados a un grupo de puertos upstream (US). US: Indica el puerto upstream (US).
• Nodos conectados:
Indica los nombres de los nodos o subnodos que están conectados en ese
puerto de upstream (US). En caso de haber balanceo entre dos puertos, se
mostrara el nombre agregando el texto “Balanceo” en la segunda celda
correspondiente al nodo. En caso que no esté conectado ningún nodo a un puerto
en particular, la celda estará en blanco.
• MACS registrados:
Indica el número de cable módems registrados en un puerto específico.
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• Total cable modem por puertos DS / mac domain:
Indica la cantidad total de equipos conectados por puerto de Dowstream o
MAC Domain, según sea el modelo del CMTS.
• Tipo de modulación:
Downstream: indica el tipo de modulación configurado en el puerto DS.
Se configura alguna de los dos tipos de modulación empleados, 64-QAM y 256-
QAM.
Upstream: indica el tipo de modulación configurado en el puerto US. Seconfigura alguno de los tres tipos de modulación empleados, QPSK, 16-QAM o
64-QAM.
• Modo DOCSIS US:
Indica el modo DOCSIS en el cual está trabajando el puerto de upstream
(US), dependiendo de la modulación configurada.
• Ancho de Canal US:
Representa el valor en MHz de ancho de canal configurado para los puertosde US. La lista comprende frecuencias entre 1,6 MHz o 3,2 MHz.
• SNR promedio US:
Este valor indica el valor semanal promedio (PRO) para los niveles de SNR
de cada puerto de US. El equipo mostrara en color rojo aquellos puertos que
presenten valores inferiores a 25 dB.
• Tráfico máximo (DS y US):
Los umbrales definidos son los siguientes:Downstream
Modulación 64QAM = Valor máximo 23 Mbps
Modulación 256QAM = Valor máximo 33 Mbps
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Upstream
Modulación QPSK 1.6 MHz ancho de canal = Valor máximo 1.71 Mbps
Modulación QPSK 3.2 MHz ancho de canal = Valor máximo 3.5 Mbps
Modulación 16QAM 1.6 MHz ancho de canal = Valor máximo 3.5 Mbps
Modulación 16QAM 3.2 MHz ancho de canal = Valor máximo 7 Mbps
Modulación 64QAM 1.6 MHz ancho de canal = Valor máximo 5.9 Mbps
Modulación 64QAM 3.2 MHz ancho de canal = Valor máximo 12.8 Mbps
MAC Domain
Modulación 64QAM = Valor máximo 85 Mbps
Modulación 256QAM = Valor máximo 125 Mbps
Consumo por cable modem:
Este valor describe el consumo de tráfico promedio por cable modem
medido en Kbps. Para calcular este valor se toma el valor de tráfico máximo por
Dowstream o MAC Domain, y se divide entre la cantidad de equipos conectados
en el/los puertos.
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DOCSIS
La especificación de interfaz sobre servicios de datos por cable
(DOCSIS, Data Over Cable Service Interface Specification) es un estándar
internacional, no comercial, que define los requerimientos de la interfaz de
soporte de comunicaciones y operaciones para los sistemas de datos por cable;
cubre todo elemento de la infraestructura de un (CMTS), desde la cabecera hasta
el equipo terminal del abonado. Esta especificación detalla muchas de las
funciones básicas del cable modem de un cliente (modulación de frecuencias en el
cable coaxial, encriptación de datos, potencia de transmisión, tasa de transmisiónde datos, registro de MAC de los usuarios, y estado de operatividad del cable
modem, etc.); muchas funciones adicionales son definidas, pero por lo general no
son usadas a menos que el CMTS lo requiera. El término de equipo Terminal
usualmente se refiere a todo el equipo que es usado por un proveedor de servicios
para mantener y operar una red de cable modem.
HISTORIA Y AVANCES DEL DOCSIS.
Muchos operadores de televisión por cable lo emplean para proporcionar
acceso a internet sobre una infraestructura HFC (red híbrida de fibra óptica y
coaxial) existente. La primera especificación DOCSIS fue la versión 1.0,
publicada en marzo de 1997, seguida de la revisión 1.1 en abril de 1999
La versión europea de DOCSIS se denomina EuroDOCSIS. La principal
diferencia es que, en Europa, los canales de cable tienen un ancho de banda de 8
MHz (PAL), mientras que, en Norte América, es de 6 MHz (NTSC). Esto se
traduce en un mayor ancho de banda disponible para el canal de datos de bajada
(desde el punto de vista del usuario, el canal de bajada se utiliza para recibir datos,
mientras que el de subida se utiliza para enviarlos). También existen otras
variantes de DOCSIS que se emplean en Japón.
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ESPECIFICACIÓN DOCSIS
DOCSIS 1.0 fue la primera versión propuesta en 1998 para ofrecer acceso de
alta velocidad a internet y establece el uso de cable módems certificados y un
CMTS calificado para operar con datos en una red de cable. Su capacidad para el
enlace descendente y ascendente (retorno), es como a continuación se describe:
Enlace Tasas de transmisiónDescendente 27 Mbps – 36 Mbps
Ascendente (retorno) 320 kbps a 10 Mbps(5 Mbps en promedio)Tabla 1: Tasa de transmisión, Rivas 2015
La versión mejorada y compatible con la anterior es DOCSIS 1.1, orientada al
manejo de datos, voz y video. A esta segunda versión se le agrega calidad de
servicio, y otras funcionalidades para manejar servicios de voz y video.
Adicionalmente, mejora la seguridad empleada en la versión 1.0 y la capacidad de
transmisión del canal ascendente se hizo más amplia, de 10 Mbps en promedio.
El sistema actual manejado por la Corporacion Telemic, (INTER) C.A, se
encuentra conformado tanto por la versión 1.0 y 1.1 de la interfaz DOCSIS.Comparación entre DOCSIS 1.0 y DOCSIS 1.1
Los avances introducidos por DOCSIS 1.1 van mas allá de mejorar la calidad
de los servicios ofrecidos por DOCSIS 1.0, los operadores de cable, miran a
DOCSIS 1.1 como una alternativa idónea para implementar una verdadera gama
de multi-servicios que involucra avances e introducción de nuevos parámetros
dentro de la red HFC.
Dentro del parámetro principal que se considera en la comparación de los
beneficios implementados es la calidad de servicio, en DOCSIS 1.0 se limita a
proporcionar el servicio del mejor esfuerzo, es decir todos los paquetes de datosen la red de acceso tienen la misma prioridad y están contemplados a los mismos
límites de rendimiento.
La versión siguiente es DOCSIS 2.0, compatible con las versiones 1.0 y 1.1,
agrega capacidad para servicios simétricos como las videoconferencias, donde se
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requieren tasas de transmisión similares tanto en el enlace ascendente como en el
descendente.
En esta versión el ancho de banda del canal es de 6.4 MHz y aumenta la
capacidad para transmitir tráfico IP empleando mejores técnicas de modulación y
corrección de errores para ofrecer un canal ascendente de 30 Mbps, tres veces
mayor que la versión 1.1 y seis veces mayor que la 1.0.
Como se indica en la siguiente tabla, DOCSIS especifica determinadas
técnicas de modulación digital para la transmisión descendente y para el retorno,
así como sus tasas potenciales de transmisión de datos.
Enlace Técnicas de
modulación digital Tasa de transmisión
potencial Versión deDOCSIS®
Descendente64QAM 30.34 Mbps
1.0 y 1.1256QAM 42.88 Mbps
64 y 256QAM 30 – 55.6 Mbps 2.0
Ascendente(retorno)
QPSK 2.56 – 5.12 Mbps1.0 y 1.1
16QAM 5.12 - 10.24 MbpsQPSK, 8, 16, 32 y
64QAM5.12 - 30.72 Mbps 2.0
Tabla 2: Ancho de banda y modulación de canales Upstream, Rivas 2015
La capacidad del retorno se distribuye entre el número de suscriptores
conectados simultáneamente; por esta razón, la tasa de transmisión de los usuarios
sufrirá variaciones conforme haya mayor número de suscriptores conectados a la
vez.
DOCSIS 2.0 fue desplegado para mejorar la eficiencia en banda ancha y el
rendimiento en las redes de cable, su desarrollo se da específicamente en atención
a la industria de cable afectada por la limitada capacidad de los puertos Upstream
y la vulnerabilidad a deterioro por ruido.
Características de DOCSIS 2.0
•Velocidad de transferencia de información de 30.72 Mbps en el canal ascendente.
•Maneja QoS (Calidad de servicio).
•Mayor inmunidad al ruido.
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•Máximo ancho de banda del canal 6.4 MHz.
•Utiliza modulación 64QAM y puede llegar a la utilización de 128 QAM en el
canal ascendente.
•Emplea modulación 256 QAM en el canal descendente.
•Eficiencia espectral 4.8 bps/Hz.
•Se puede ofrecer servicios simétricos.
•Considera dos métodos de operación de la capa MAC, Acceso Múltiple por
División de Código Sincronizado (S-CDMA) y Acceso Múltiple por División de
Tiempo Avanzado (A-TDMA).•Mayor protección contra daños electrónicos.
•Compatibilidad total con cable módems DOCSIS 1.0 y 1.1 y Sistema de
Terminación de Cable módem (CMTS).
•DOCSIS 2.0 facilita la fragmentación de paquetes de datos.
•Utiliza como archivo de configuración del cable módem a TFTP (Protocolo de
Transferencia de Archivos de Texto).
•Hace uso del protocolo de configuración de huésped dinámico (DHCP), para la
asignación de direcciones IP dinámicamente.
Servicios de DOCSIS 2.0
Debido a las mejoras presentadas la Corporacion Telemic, (INTER, C.A)
con la transición a la interfaz DOCSIS 2.0 tendrán la posibilidad de ofrecer
nuevos servicios simétricos e intensivos de Upstream en banda ancha tales como:
•Voz sobre IP.
•Trabajo en red par -a-par.
•Videoconferencia
•Video bajo Demanda.
•Televisión Interactiva.
•Multimedia.
•Datos.
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Introducción de DOCSIS 2.0 al mercado
El análisis de DOCSIS 2.0 comenzó en el año 2001 por Cable Labs
(diseñadores de la interfaz DOCSIS) y los fabricantes de equipos como el cable
módem que trabajaron conjuntamente para terminar los realces detallados de la
especificación del estándar DOCSIS 2.0, provee a los operadores de cable en
primera instancia dos ventajas primarias que lo hace muy atractiva dentro delmercado, éstas son:
•Gran ancho de banda.
•Capacidad creciente del sistema.
Cuando DOCSIS 2.0 fue diseñado, los usos más populares para los
suscriptores con las conexiones de cable de banda ancha eran Internet y el manejo
de descarga de archivos; por lo tanto, el deseo de crear una tecnología que
agregaría capacidad y reduciría el costo de la red fue lo que conllevo a un éxito
rotundo posteriormente a su aparición
Beneficios de DOCSIS 2.0
Debido al avance tecnológico sobre la capa física de DOCSIS 2.0 éste posee
el potencial de causar gran impacto sobre la capacidad, provocando un efecto
mínimo sobre el costo operacional e inversión de capital, además no requiere de
cambios importantes en cuanto a la infraestructura de transporte ya existente.
Dentro de las ventajas más importantes de DOCSIS 2.0, se menciona las
siguientes:
Capacidad
DOCSIS 2.0 provee 1.5 veces mayor eficiencia y eficacia espectral
comparando con la versión anterior del estándar DOCSIS 1.0, enviando 4.8 bits
por segundo por Hertz (bps/Hz); debido a la combinación de órdenes de
modulación más altas y un aumento de la proporción de símbolo, DOCSIS 2.0
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también triplica el máximo rendimiento de datos por canal alcanzando el valor de
30.72Mbps.
DOCSIS 2.0 al incrementar la capacidad, también beneficia a los operadores
el omitir o delegar la necesidad de instalar segmentación adicional debido a la
extensión de las penetraciones de servicios, evitando de ésta manera la necesidad
de perfeccionamientos costosos o interrupción del servicio.
Además la mayor proporción de datos en el canal permite que la
participación de la capacidad entre los subscriptos sea más efectiva lo cual acarrea
una mayor eficiencia, todo esto permite que los operadores de cable tengan la posibilidad de ofrecer nuevos servicios intensivos de Upstream en banda ancha y
al mismo tiempo proveer satisfacción a sus suscriptores.
Tipo de modulación
DOCSIS 2.0 permite manejar modulaciones de más alto nivel tales como
64QAM a 128QAM en el caso del canal ascendente y hasta 256QAM en el canal
descendente, todo esto gracias a las mejoras introducidas en la red de cable frente
a la presencia de ruido e interferencias.
Caudal de datos
El ancho de banda de cada canal depende tanto del ancho del canal como de
la modulación utilizada. Con canales de 6 MHz y 256-QAM la velocidad podría
llegar hasta los 38 Mbps, mientras que con canales de 8 MHz y la misma
modulación llegaría hasta los 51 Mbps. En el caso de la subida, con un canal de
3,2 MHz y 16-QAM habría disponibles 10 Mbps, aunque en el caso de DOCSIS
2.0 al permitir hasta 6,4 MHz y 64-QAM se puede aumentar hasta 30,72 Mbps.
Costo
Dentro de las mayores ventajas de DOCSIS 2.0 para la industria está la
reducción de los gastos de ejecución y despliegue de nuevos servicios, ya que la
implementación de éstos se realiza sobre la misma infraestructura de la red de
cable en funcionamiento.
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Una vez que el operador se asegura de poseer el Sistema de Terminación de Cable
Módem (CMTS) adecuado, que pueda manejar eficazmente los requerimientos de
DOCSIS 2.0, la sustitución en la red que está activa es factible permitiendo que se
pueda migrar a un software mejorado sin la necesidad de cambios radicales en la
misma.
Coexistencia y compatibilidad
La compatibilidad que ofrece DOCSIS 2.0 permite que cuando el operario
de cable migra hacia un nuevo equipo condescendiente con DOCSIS, el equipoque ya está instalado en la red continuará operando sin impactos negativos sobre
el suministro del servicio.
PARÁMETROS DEL CABLE MODEM.
Un cable módem es un tipo especial de módem diseñado para modular la
señal de datos sobre una infraestructura de televisión por cable.
Figura 21: Cable Módems
Fuente: Cisco System, 2015
• Potencia de transmisión de los cable modem (Desde 23 hasta 61 dBms)
• Rango mínimo de trabajo (Max.Pot.Tx CM – Aten.Instal.Cliente-
Aten.vertical –
Drop Tap – Aten. Cable troncal y pasivos hasta Ampl > 17
dBms)
• Nivel de señal descendente en entrada CPE (referencia analógico 0 dBm)
• Nivel de ataque en ascendente a la entrada del amplificador y
Nodo Óptico (17 dBms típico)
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Márgenes de salida en descendente de amplificador y Nodo Óptico
(depende de la tecnología, aunque valores típicos en baja pueden ser entre 96 y
100 dB v y en alta entre 105 y 110 dB v aprox.)
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5.2 Fase II:
5.2.1 Balanceo de carga.
Actualmente se usa DOCSIS 1.1 y 1.0 en todos los CMTS de (INTER), de
acuerdo a este estándar, los canales de upstream pueden usar anchos de entre 0.2 y
3.2 Mhz, cada uno, con modulación QPSK ó 16-QAM.
Cada combinación de ancho de canal y modulación permite un determinado
máximo teórico de tráfico, el cual en la práctica se reduce debido a la señalización
de los cables módems y los gastos generales de los protocolos de red. Lascombinaciones usadas en (INTER) están en la tabla 3; los valores aparecen en
megabits por segundo (Mbps).
QPSK 16-QAM 64-QAM
Teórico Efectivo Teórico Efectivo Teórico Efectivo
3,2 Mhz 2,56 2,3 5,12 4,4 7,68 6,75
1,6 Mhz 5,12 4,4 10,24 9,0 15,36 13,5
Tabla 3: Ancho de banda y modulación de canales Upstream, (INTER) 2012
Además del tráfico, se debe tener en cuenta la cantidad de cable módems
por portadora de upstream. Se pudo observar en la realización del chequeo diario
de los cables módems, que en las redes de distribución de una portadora cuando se
reinician (por falla eléctrica, de la red (HFC), o ventanas de mantenimiento, por
ejemplo), el tiempo de reinicio se incrementa considerablemente cuando hay más
de 400 equipos registrados en el upstream, incluso si el ancho del canal es de
3,2Mhz y la modulación es de 64-QAM.
Otro elemento a tomar en consideración es el fiber node, lo cual no es más
que un componente que nos ayuda a segmentar nuestra red y mantener esa
segmentación a pesar del propio crecimiento estando asociado a un mac domain.
Este mac domain se define como un subcomponente responsable por todas las
funcionalidades de DOCSIS tanto en sus interfaces downstream como upstream
teniendo al menos una interfaz para cada una de ellas.
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La evaluación de estos puertos fue realizada semanalmente en el
departamento técnico Head End/Hub, a través de la página de soporte de la
empresa se obtuvo de manera detallada el tráfico existente y las gráficas de
evaluación en escalas de gran precisión, mostrando los resultados a continuacion.
Cable-Upstream 1/13.0 - M05A
Grafica Diaria (5 minutos)
Figura 30: grafica de puerto (1/13.0) diaria (Upstream)
Fuente: Soporte (INTER), 2015
Grafica Semanal (30 minutos)
Figura 31: grafica de puerto (1/13.0) semanal (Upstream)
Fuente: Soporte (INTER), 2015
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Cable-Upstream 1/16.0 - M05A
Grafica Diaria (5 minutos)
Figura 32: grafica de puerto (1/16.0 ) diaria (Upstream)
Fuente: (INTER), 2015
Grafica Semanal (30 minutos)
Figura 33: grafica de puerto (1/16.0) semanal (Upstream)
Fuente: (INTER), 2015
Los graficos representa el ancho de banda del nivel de tráfico del cable
módems en Mbits, es una mezcla heterogénea visual eficaz e informativa, a través
de la cual se pudo confirmar como el nivel de tráfico se encuentra sobrepasando al
límite de su valor practico 5,12 Mbps que se muestra en la tabla nº3, en este caso
para un ancho de banda de 3,2 Mhz con modulación de 16 QAM, lo que conlleva
a la perdida de paquetes y el nivel de ruido (SNR) afecte la transmisión a nivel
general.
No obstante a esto con la observación de la tabla nº4, obtenida a través de
la evaluación de soporte realizada de manera semanal, se visualizó para los
puertos upstream Us.13.0 y Us16.0 pertenecientes al mac domain
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(Mmaracay05zonaAsubnodo) que la cantidad de MACS registrados se encontraba
cercana a 400 lo que incrementa considerablemente el tiempo de reinicio fijando
la prioridad de realizar un balanceo de carga en mencionados puertos.
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Tabla 4: Datos obtenidos a través de la evaluación de soporte realiza de manera semanal (INTER) 2015
TIPO DE
MODULACIÓN
TRAFICO MAX (MBPS)
FREC.D
S(MHZ)
PUERTOS
PUERTO
FISICO
FREC.
US
(MHZ)
NODOS
CONECTADOS
MA
CS
REGIST
RADO
TOTAL
CMS
MACDOMAIN
DS US
MODODOCSIS
U
S
ANCHO
DE
CANAL
US (MHZ)
SNRU
SPRO
US DS
MACD
OMAIN
CONSU
MOX
CM(K
BPS)
675
CANAL
104
DS0
MACDOMAIN1
US0 0 38,4 M24ACD+M21DE 178
1461
256-QAM
16-QAM 1,1 3,2 25,2 2,1 35,0
281,258 169
US16 0 35,2 M05A
BALANCEO
397 16-QAM 1,1 3,2 26,2 5,7
681
CANAL
105
DS1
34,8
US2 2 38,4 M05AB 213 16-QAM 1,1 3,2 30,9 4,1
687
CANAL
106
DS2 US3 4 38,4 M41ABCD 231 16-QAM 1,1 3,2 26,8 3,1 35,8
US12 1 38,4 M24B+M25CD 137 16-QAM 1,1 3,2 28,6 2,2
693
CANAL
107
DS3
35,7
US13 3 38,4 M05A
BALANCEO
305 16-QAM 1,1 3,2 30,6 5,2
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5.2.2 Realización del balanceo
Configuración de Fiber Nodes
Para poder realizar el balanceo de cargas entre puertos de (Upstreams) es
necesario crear los fiber nodes, en donde se definen los puertos que van a ser
balanceados:
Todo esto por medio de instrucciones de la consola de visualización que
posee el (CMTS), las cuales se describen a continuación:
C4c(config)#cable fiber-node M05A
Donde M05A es el nombre del nodo que se está balanceando
Luego se declaran los puertos de (Us) que vamos a balancear
C4c(config)#cable fiber-node M05A cable-upstream 1/13.0 1/16.0
Una vez creados los fiber nodes se debe aplicar el tipo de balanceo que se
va a utilizar, en este caso se utilizo estático lo que significa que los cable
módems se registran en cantidades iguales en los puertos donde se aplica el
balanceo, sin importar el tráfico que este cursando por los puertos
C4c(config)#cable load-balance policy rule 1
Hace mención a un cable con carga de equilibrio (balanceado) para la regla
de política y estándar número uno
C4c (config) # cable load-interval 200
Realiza los intervalos de carga para los puertos estableciéndose en 200
C4c (config) # cable load-balance macdomain-check 10
Realiza una comprobación del mac domain del cable
C4c (config) # cable load-balance across-macdomain-check 0
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Realiza una comprobación del mac domain por defecto
C4c (config) #cable load-balance general-group-defaults init-technique direct
Ejecuta el balance del grupo en general de manera directa
C4c (config) # cable load-balance general-group-defaults policy 1
C4c (config) # cable load-balance general-group-defaults enable
C4c (config) # cable load-balance rule 1 enable
Evalua el tipo de politica y estandar preconfigurado por defecto en elsistema
C4c (config) # cable load-balance rule 1 type both static
Define que el balanceo de la carga será de tipo estático
C4c (config) # cable load-balance rule 1 method modem
C4c (config) # cable load-balance rule 1 threshold 10
C4c (config) # cable load-balance policy 1 rule 1
C4c (config) # cable load-balance enable
Finalizado el balanceo se realiza de nuevo un monitoreo a los puertos, a
través de la página de soporte para observar su nuevo estatus en cuanto al tráfico
de datos
Cable-upstream 1/13.0 - M05A
Grafica Diaria (5 minutos)
Figura 33: grafica de puerto (1/13.0) diaria (Upstream)
Fuente: Soporte (INTER), 2015
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Grafica Semanal (30 minutos)
Figura 34: grafica de puerto (1/13.0) semanal (Upstream)
Fuente: Soporte (INTER), 2015
Cable-upstream 1/16.0 - M05A
Grafica Diaria (5 minutos)
Figura 34: grafica de puerto (1/16.0) diaria (Upstream)
Fuente: (INTER), 2015
Grafica Semanal (30 minutos)
Figura 35: grafica de puerto (1/16.0) semanal (Upstream)
Fuente: (INTER), 2015
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Luego de la realización del balanceo se visualizo como el valor efectivo
para el nivel de tráfico se ha reducido en un margen de más del 50 por ciento
llegando a 2.5 Mbps de ancho de banda contrarrestando los 5,12 existente para
una modulación de 16 QAM (véase tabla nº1) manteniéndose por debajo del
estándar y habiendo así obtenido una optimización de los puertos balanceados, y
el buen funcionamiento del cable módems
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5.3 Fase III:
Migración a DOCSIS 2.0
El cambio de DOCSIS 1.1 o 1.0 a 2.0 se hace separadamente en cada
portadora de upstream cuyo hardware sea compatible. Las tarjetas de CMTS
compatibles con DOCSIS 2.0 usadas en la red (INTER) son: Arris 12u, y 24u,
Cisco MC-28, Motorola 2:8 2:0.
Se puede activar DOCSIS 2.0 en modo puro o en modo mezclado. El
primero requiere que todos los cable módems del upstreams sean compatibles con
DOCSIS 2.0; los CMTS 1.1 no se colocaran en línea. La ventaja del modo puro
sobre el mezclado es que permite configurar el ancho de banda del canal de
upstream en un valor máximo de 6,4 Mhz, frente a los 3,2 Mhz máximos de
DOCSIS 1.1 el modo mezclado, por su parte, permite que se conecten tanto los
CMTS 1.1 como los 2.0
Al configurar DOCSIS 2.0 en modo mezclado, el modo de acceso al medio
psa de TDMA (acceso multiple por división de tiempo) a MTDMA (acceso
multiple por división de tiempo en modo mezlado), de forma que los cable
módems 1.1 siguen funcionando en TDMA y los cable módems 2.0 funcionan en
ATDM (TDMA avanzado).
Un punto importante a tomar en cuenta al migrar un upstream a DOCSIS
2.0 es el nivel de transmisión del cable módems, según el estándar DOCSIS, un
cable modem debe poder transmitir a un máximo de 58 dBmv en QPSK, 55 dBmv
en 16 QAM y 54 dBmv en 64 QAM.
Muchos modelos de cable modem pueden transmitir hasta a 61 dBmv en
QPSSK y 16 QAM (DOCSIS 1.1), pero no superan los 54 dBmv en 64 QAM(DOCSIS 2.0). Si en el upstream que se va a migrar hay cable módems
transmitiendo a niveles por encima de 54 dBmv, estos equipos podrían tener
problemas de conexión luego de la activación de DOCSIS 2.0 puede que se
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observen en estado online, pero el nivel de llegada al CMTS sea muy bajo (-4 a -8
dBmv) y la conexión probablemente será intermitente o errática.
Para evitar estos casos, es necesario revisar los niveles de transmisión de los
cable módems de cada upstream varios días antes de la migración, idealmente una
semana antes, y ejecutar las acciones necesarias para que al menos 90% de los
módems transmitan pode debajo de 52 dBmv. De esta forma al pasar a DOCSIS
2.0 aun tendrán 2 dB de margen antes de llegar a máxima potencia.
Para obtener la lista de datos de transmisión para los cable módems de un puerto de upstream, se deben realizar los siguientes pasos
a) Ingresar a la consola del CMTS
b) Desactivar la pausa automática con el comando configure no
pagination, page off
c) Ejecutar el comando sh cable modem phyy cable-upstream x/y,
donde x es el numero de la tarjeta CMTS 12u/24u, y la portadora de
upstream que se desea analizar
d) Importar el archivo de texto en Excel separando por columnas, y
ordenar las filas usando la columna de nivel de transmisión de mayora menor.
e) Se trabajara en los cable módems de la lista que tengan un nivel de
transmisión mayor a 52 dBmv, haciendo especial énfasis en los que
transmitan por encima de 54 dBmv.
Procedimiento general para migración de un upstream a DOCSIS 2.0
Seleccione el puerto Upstream a actualizar
Verificar que el Upstream este configurado en 3,2 Mhz de ancho
de canal y modulación de 16-QAM
Verificar que la relación señal ruido semanal del puerto sea mayor
o igual a 30 dB
Registrar conectividad
Aplicar comandos para activar modulación de 64-QAM
Comparar conectividad antes y después del cambio
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Mantener monitoreo por MRTG de la relación señal ruido del
puerto luego del cambio.
Comandos para configurar un canal de Upstream en modo DOCSIS 2.0
Se ingresa el comando configure interface cable-upstream x/y cable
modulation-profile z, donde x es el numero de la tarjeta del CMTS
12U/24U, y es el numero de portadora de Upstream, y z el perfil de
modulación: 1 para 16-QAM, 2 para QPSK, 101 para 64-QAM
modo mezclado, y 201 para 64-QAM modo puro Escriba WR para guardar los cambios
Comandos para cambiar el ancho del canal de Upstream DOCSIS 2.0
Se ingresa el comando configure interface cable-upstream x/y cable
modulation-profile z, donde x es el numero de la tarjeta del CMTS
12U/24U, y es el numero de portadora de Upstream, y z es el ancho
del canal en hertz: 1600000 para 1,6 Mhz, 3200000 para 3,2 Mhz y
64000000 para 6,4 Mhz
Escriba WR para guardar los cambios
Comandos para cambiar la frecuencia del canal de Upstream DOCSIS 2.0
Se ingresa el comando configure interface cable-upstream x/y cable
modulation-profile z, donde x es el número de la tarjeta del CMTS
12U/24U, y es el número de portadora de Upstream, y z es la
frecuencia en Hertz: 38400000 para 38,4 MHz, 35200000 para
35,2 MHz y 32000000 para 32,0 MHz
Escriba WR para guardar los cambios
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