capitulo iv resultados de la investigaciÓn capitulo iv

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN 90 CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN A. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS A continuación se señalan los resultados obtenidos en el presente trabajo, los cuales se organizan en cuatro fases que describen el diseño de la Activación de la Ruta de Retorno en una red tipo HFC para Brindar el servicio de Internet a los usuarios de Televisión por cable; objetivo del estudio. FASE I: DOCUMENTACIÓN Inicialmente se recolecto toda la información relacionada con la infraestructura del cableado de la red de televisión por cable, describiendo cada uno de los componentes que conforman dicha red. Entre estos dispositivos se encuentran los divisores, acopladores direccionales, amplificadores, taps, transmisores y receptores ópticos. En primer lugar se desarrollaron todos los dispositivos pasivos de la red y posteriormente los activos. Comenzaremos por los divisores:

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Page 1: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

90

CAPITULO IV

RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

A. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

A continuación se señalan los resultados obtenidos en el

presente trabajo, los cuales se organizan en cuatro fases que

describen el diseño de la Activación de la Ruta de Retorno en una red

tipo HFC para Brindar el servicio de Internet a los usuarios de

Televisión por cable; objetivo del estudio.

FASE I: DOCUMENTACIÓN

Inicialmente se recolecto toda la información relacionada con la

infraestructura del cableado de la red de televisión por cable,

describiendo cada uno de los componentes que conforman dicha red.

Entre estos dispositivos se encuentran los divisores, acopladores

direccionales, amplificadores, taps, transmisores y receptores ópticos.

En primer lugar se desarrollaron todos los dispositivos pasivos de

la red y posteriormente los activos. Comenzaremos por los divisores:

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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Figura # 18: Divisores y Acopladores. Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000).

• Divisores

Los divisores son dispositivos pasivos que se utilizan en la red

HFC para dividir las señales que viajan a través de la misma, se

denotan con el símbolo para divisores de 2 salidas, para

divisores de 3 salidas balanceados (la misma atenuación para las tres

salidas) y para divisores de 3 salidas desbalanceado siendo la

salida marcada con el punto la de menor atenuación.

Estos divisores generan diferentes atenuaciones de acuerdo a la

frecuencia de trabajo. A continuación se muestra una tabla con las

perdidas generadas por los divisores según la frecuencia de trabajo

especificada por el fabricante Scientific Atlanta.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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Divisor 2 3 Low High

Frecuencia

5 4 6.3 7.5 4

40 4.1 5.9 7.4 3.9

Pérdidas 50 4.1 5.9 7.4 3.9

por 400 4.2 5.9 7.6 4.1

Inserción 450 4.3 6 7.9 4.1

550 4.5 6.4 7.9 4.8

600 4.5 6.4 7.9 4.8

750 4.9 7.2 8.2 4.9

1000 5.5 7.9 8.7 5.4

• Ecualizadores

Los ecualizadores son dispositivos que se utilizan para

compensar la pendiente generada por los pasivos y los cables de la

red, estros dispositivos poseen diferentes tipos de atenuaciones de

acuerdo a las frecuencias como se muestra en la siguiente tabla:

Ecualizadores de 40Mhz Inserción en Mhz Pendiente

total valor del EQ. 40 35 30 25 20 15 10 5 5-40Mhz

1.5 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 1

3.0 1.0 1.2 1.4 1.7 1.9 2.2 2.5 3.0 2 4.5 1.0 1.3 1.6 2.0 2.4 2.8 3.3 4.0 3 6.0 1.0 1.4 1.8 2.3 2.8 3.4 4.1 4.9 3.9 7.5 1.0 1.5 2.0 2.6 3.3 4.0 4.8 5.9 4.9 9.0 1.0 1.6 2.2 2.9 3.7 4.6 5.6 6.9 5.9

10.5 1.0 1.7 2.5 3.3 4.2 5.2 6.4 7.9 6.9 12.0 1.0 1.8 2.7 3.6 4.6 5.8 7.1 8.9 7.9

Page 4: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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• Acopladores

Los acopladores direccionables al igual que los divisores se

utilizan en la red para distribuir las señales que viajan a través de la

misma, su símbolo para efectos de diseño es donde el numero

al lado del símbolo representa la perdida en dbmv por la salida negrita

(acoplada).

En la Empresa se utilizan dos tipos de acopladores que tienen

distintas atenuaciones según la frecuencia como se muestra en la

siguiente tabla.

Acoplador 8 12 Frecuencia 5 1.6 1.1 40 1.7 1.2 50 1.7 1.2

Pérdida 400 1.8 1.3 Por 450 1.9 1.4

Inserción 550 2 1.6 600 2 1.6 750 2.4 2 1000 3.3 2.7 Frecuencia

Acoplada 5 - 1000 8.5 12

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

94

Figura # 19: Taps.

Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000)

• Taps

Los taps juegan un papel fundamental en la red HFC ya que son

estos los puntos que conectan la red con la casa del suscriptor. Estos

dispositivos vienen por números de puertos de 2, 4, 8 puertos.

Su simbología para efecto de diseño es para el de 2 puertos,

para el de 4 puertos y para el de 8 puertos, siendo el número

dentro de las figuras la atenuación en dbmv por cada uno de los

puertos de cada taps.

Page 6: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

95

Un taps esta compuesto internamente de divisores y acopladores

para atenuar los niveles correspondientes dependiendo de los valores

del taps, como por ejemplo el taps de 4 puertos terminador que se

muestra a continuación.

Figura # 20: Taps de 4 puertos con valor de 8 terminador. Fuente: Rincón y Montilla (2000).

Estos dispositivos poseen perdidas por inserción al igual que los

acopladores y divisores de acuerdo al valor de atenuación y a la

frecuencia, ya que por ser elemento pasivo genera una atenuación

mayor a mayor frecuencia, como se muestra a continuación:

Page 7: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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Taps de 2 puertos Valor Taps 4 8 11 14 17 20 23 26 Frecuencia 5 3.2 1.7 0.9 0.5 0.4 0.4 0.3 30 3 1.7 1.1 0.6 0.7 0.6 0.3 50 3 1.7 1.1 0.6 0.7 0.6 0.3

Pérdida 400 3.2 2 1.3 0.8 0.8 0.8 0.5 Por 450 3.5 2 1.4 1 1 0.9 0.7

Inserción 550 3.7 2.2 1.6 1.1 1.1 1 0.8 600 3.7 2.2 1.6 1.1 1.1 1 0.8 750 4.1 2.6 1.8 1.5 1.3 1.3 1.2 1000 4.5 3.1 2.4 2 1.9 1.8 1.8 Frecuencia

Pérdida 5 – 1000 4 8.5 11 14 17 20 23 26

Taps de 4 puertos Valor Taps 8 11 14 17 20 23 26 Frecuencia 5 3.2 1.6 1 0.6 0.5 0.4 30 3 1.7 1 0.7 0.7 0.5 50 3 1.7 1 0.7 0.7 0.5

Pérdida 400 3.2 1.9 1.3 0.9 0.9 0.6 Por 450 3.5 2 1.4 1.1 1 0.8

Inserción 550 3.7 2.2 1.5 1.2 1.1 0.9 600 3.7 2.2 1.5 1.2 1.1 0.9 750 4.1 2.6 1.8 1.5 1.4 1.3 1000 4.9 3.5 2.5 2 2 1.8 Frecuencia

Pérdida 5 - 1000 8 11.5 14.5 17 20 23 26

Taps de 8 puertos

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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Valor Taps 11 14 17 20 23 26 Frecuencia 5 3.2 1.6 1 0.6 0.5 30 3 1.7 1 0.7 0.7 50 3 1.7 1 0.7 0.7

Pérdida 400 3.2 1.7 1.3 0.8 0.9 Por 450 3.5 2 1.4 1.1 1

Inserción 550 3.7 2.2 1.5 1.2 1.1 600 3.7 2.2 1.5 1.2 1.1 750 4.5 2.6 1.8 1.5 1.4 1000 5.3 3.5 2.7 2 1.9 Frecuencia

Pérdida 5 – 1000 11.5 15.0 17.5 20.5 23 26

• Cable Coaxial:

Este juega un papel importante dentro de la arquitectura de una

red HFC, que es la de entrelazar y canalizar la señal a través de todos

los equipos pasivos y activos. En la Empresa se utiliza dos tipos de

cable coaxial que son el 0.500 y 0.750. En lo referente a diseño el .750

se denota con y el .500 con

En la siguiente tabla se muestra las diferentes atenuaciones a

frecuencias distintas para todos los cables utilizados en la red,

incluyendo los cables de las acometidas para los suscriptores.

Page 9: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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Cable para la Red externa

Cable Diámetro 0.5 0.5 0.75 0.75

Pérd. c/100 Ft M ft M

Frec. (Mhz)

5 0,16 0,52 0,11 0,36 55 0,55 1,8 0,37 1,21

350 1,43 4,69 0,97 3,18 400 1,53 5,02 1,05 3,44 450 1,63 5,35 1,12 3,67 550 1,82 5,97 1,25 4,1 600 1,91 6,27 1,31 4,3 750 2,16 7,09 1,48 4,86 870 2,35 7,69 1,61 5,28 1000 2,53 8,3 1,74 5,71

Cable para acometida

Tipo Cable:

RG-6 RG-6 RG-11 RG-11

Pérd. Cada 100

ft M ft M

Frecuencia

5 0,61 2 0,36 1,18 30 1,17 3,84 0,75 2,46 50 1,44 4,72 0,93 3,05 350 3,65 12 2,36 7,74 400 3,92 12,9 2,53 8,3 450 4,17 13,7 2,69 8,82 550 4,65 15,3 3,01 9,87 600 4,87 16 3,16 10,4 750 5,5 18 3,58 11,7 862 5,93 19,5 3,88 12,7 900 6,07 19,9 3,97 13 950 6,25 20,5 4,1 13,4

1000 6,43 21,1 4,23 13,9

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

99

• Fibra Óptica:

Para la transmisión de señales de TV por cable sólo se puede

hacer con fibra óptica monomodo, la cual tiene una atenuación de

aproximadamente 0.4 dB/Km a una longitud de onda óptica de 1310nm

y 0.25 dB/Km a 1550nm. La atenuación de la fibra óptica es constante

dentro de rangos de temperatura razonables y es independiente de las

frecuencias RF. Los cables típicos de fibra constan de 12 a 144 fibras.

• Transmisores Ópticos:

Estos dispositivos realizan una función importante en el

desempeño de una red HFC, ya que estos sirven de interfaz entre las

señales de RF y luz. Su simbología para efectos de diseño es

Estos dispositivos poseen una entra de RF y una salida en haz

de luz, cave destacar que estos transmisores tienen un nivel de

entrada fijo y este nivel va de acuerdo al modelo a utilizar.

En Intercable se utilizan dos tipos de transmisores ópticos de

1310nm de longitud de onda uno para las señales de forward y otro

para las señales de retorno, el transmisor de forward tiene un ancho de

banda de 55 hasta 870Mhz.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

100

El transmisor de retorno tiene un ancho de banda desde 5 hasta

200Mhz y vienen en tres modelos RT-1, RT-2 y RT-3 que se

diferencian por las entradas de RF. En el caso nuestro se utilizó el RT-

2 que utiliza un nivel de entrada de 29 dbmv en su entrada.

En las siguientes tablas se detallan las características de cada

uno de ellos:

Especificaciones del transmisor de Forward de 1310nm

Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000)

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

101

Figura # 21: Transmisor de Forward de 1310nm. Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000).

Figura # 22: Transmisor de Reversa de 1310nm.

Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000).

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

102

Especificaciones del transmisor de Reversa de 1310nm

Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000).

Figura # 23: Plano esquematico del TX de retorno. Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000).

Receptor Óptico:

Estos dispositivos realizan una función importante en el

desempeño de una red HFC, ya que estos sirven de interfaz(convierte

de luz a RF) entre las señales de luz y RF. En Intercable se utilizan dos

tipos de receptores ópticos de 1310nm de longitud de onda uno para

Page 14: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

103

las señales de forward y otro para las señales de retorno, el receptor

de forward tiene un ancho de banda de 55 hasta 870Mhz.

El receptor de retorno tiene un ancho de banda desde 5 hasta

200Mhz. En la siguiente tabla se muestra las especificaciones de un

receptor de retorno.

Figura #24 Receptor de Reversa de 1310nm Fuente: Manual Scientific Atlanta(2000)

Especificaciones del Receptor de Reversa de 1310nm Fuente: Manual Scientific Atlanta (2000)

Page 15: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

104

Figura #25 Plano Esquemático del RX de Reversa Fuente: Manual Scientic Atlanta(2000).

• Amplificadores.

Los amplificadores juegan un papel fundamental en las redes

HFC, ya que estos compensan las perdidas generadas por los distintos

cables de red y los elementos pasivos que también están presentes en

la misma, para efectos de diseño los amplificadores extensores de

línea y distribución se denotan respectivamente con:

Figura # 26: Amplificadores. Fuente: Rincón y Montilla (2000).

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

105

Figura # 27: Amplificador de Distribución. Fuente: Catv Data Book (1997).

Características especificadas por el fabricante del amplificador de distribución.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

106

Características especificadas por el fabricante del amplificador de distribución.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

107

Figura # 28: Plano Esquematico del Amplificador de Distr. Fuente: Catv Data Book (1997).

Figura # 29: Amplificador Extensor de Línea. Fuente: Catv Data Book (1997).

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

108

Especificaciones del amplificador extensor de línea.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

109

Figura # 30:Plano Esquemático del Ampl. Extensor de línea Fuente: Catv Data Book (1997).

FASE II: DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

En la Empresa Intercable el problema fundamental que se

presenta para brindar el servicio de Internet es que la red no esta

acondicionada para las comunicaciones bidireccionales, ya que solo

están presentes las señales de forward. Esto se debe que la red de

cable no cuenta con todos los equipos para este tipo de comunicación

tales como: transmisores ópticos para la banda de retorno,

Page 21: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

110

amplificadores con ancho de banda de 750Mhz ni módulos de RF de 5

a 40Mhz en la banda de retorno.

FASE III: ELABORACIÓN DE CÁLCULOS.

Luego de conocer todos los dispositivos que conforman la red

HFC, se realizaron diferentes cálculos con la finalidad de evitar la

atenuación y degradación de las señales de Retorno debido a todos los

elementos pasivos en al red, tales como: taps, acopladores

direccionables, divisores y finalmente la pérdida por la atenuación del

cable en la banda de retorno.

Para ello fue necesario realizar los cálculos de Retorno sobre un

nodo en la ciudad de Maracaibo, ya que para brindar el servicio de

Internet debe existir además de la ruta de forward la ruta de retorno,

debido a que toda la información que solicita el abonado (solicitud de

paginas web) a través de Internet viaja hacia la cabecera por la ruta de

retorno y posteriormente la información es entregada al abonado desde

cabecera por la ruta de forward.

Esto implica que antes de comenzar a realizar los cálculos de

retorno se debe conocer todas las nomenclaturas y características de

todos los dispositivos que se utilizan en la red como se mostró en la

fase uno.

Page 22: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

111

En la figura # 34 (ver anexos) se indica el plano con la

delimitación del nodo donde se elaboró esta investigación, y este a su

vez esta dividido en 4 sub nodos A, B, C y D respectivamente, tomando

como referencia para explicar los cálculos la condición mas critica de

cada su nodo que para el caso nuestro es el tapa mas distante de cada

su nodo. Para comenzar tomaremos el sub nodo D, luego él A, B, C

respectivamente.

Este sub nodo posee 1233 mts de red construidos, con una

cobertura de 175 hogares, 4 amplificadores line extender III, 1

amplificador System II high gain, 36 taps, 3 divisores, 8 acopladores

como se muestra en la figura #28.

Para realizar este cálculo del sub nodo D se tomo el tap, más

distante del nodo óptico, para determinar los valores de los

atenuadores y ecualizadores que se le deben colocar a los

amplificadores, partiendo que la potencia máxima que transmite un

cable módem es de 60 dbmv, esto por ser la condición mas critica, ya

que el cable módem ajusta su nivel de salida de acuerdo con lo que le

indique el head – end y tiene un rango desde 30 hasta 60 dbmv de

salida.

Page 23: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

112

En la figura # 31 se demarca con un * el taps que fue tomado

para explicar el procedimiento para la elaboración de los cálculos de

cada sub nodo.

Para comenzar se partió de la norma utilizada por Intercable, que

la instalación del abonado tiene 60 mts de cable RG-6 que atenúa

según la tabla de la fase uno a 40Mhz 4.72 dbmv y a 5Mhz 2dbmv

cada 100mts y un divisor de 2 salidas que atenúa a 40Mhz 4.1dbmv y

a 5Mhz 4dbmv (criterio que manejan los diseñadores de forward).

También hay que tomar en cuenta que el cable módem esta

transmitiendo con un nivel de señal de 60dbmv a una frecuencia de

30Mhz. Para comenzar se tomo la formula para calcular las pérdidas

en retorno del manual de retorno de Geisse F. (2000), expresada de la

siguiente manera:

PR = (L * PF /100)

Donde:

PR: Pérdida de la señal de retorno. L: Longitud en metros de la línea de transmisión. PF: Pérdida en dbmv del cable de acuerdo a la frecuencia.

Page 24: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

113

Aplicando esta formula se comenzó por calcular las pérdidas

Figura # 31: Subnodo D. Fuente: Rincón y Montilla (2000).

del taps que posee a un lado del asterisco como se muestra en la

figura #30, donde nos damos cuenta que es de 4 puertos y tiene un

valor de 8 dbmv de atenuación por cada uno de sus puertos, entonces

nos que da:

PR = (60 * 4.72 / 100) = 2.8dbmv; para 40Mhz.

PR = (60 * 2 / 100) = 1.2dbmv; para 5Mhz.

Si se suma estos valores obtenidos con la atenuación del divisor

de 2 salidas y luego restamos el nivel de señal de salida del cable

Page 25: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

114

módem obtenemos el nivel de señal de entrada al taps, entonces se

obtiene:

60 – 2.8 = 53.6dbmv; para 40Mhz

60 – 1.2 = 54.8dbmv; para 5Mhz

El taps de 4 puertos atenúa 8dbmv por cada puerto, desde 5

hasta 1000Mhz, en la salida del taps tendremos:

53.6 – 8.5 = 45.1dbmv; para 40Mhz

54.8 – 8.5 = 46.3dbmv; para 5Mhz

Luego de conocer el nivel de salida del taps inicial se continuo el

camino hacia el siguiente taps que según la nomenclatura es de 8

puertos por 17dbmv de atenuación. La distancia que hay entre los taps

es de 46 + 60 = 106, tomando en cuenta que el tipo de cable es .500 y

su atenuación es de 1.31dbmv a una frecuencia de 30Mhz cada

100mts y .52dbmv a una frecuencia de 5Mhz cada 100mts entonces se

aplicó de nuevo la formula:

PR = (106 * 1.77 / 100) = 1.9dbmv para 40Mhz

PR = (106 * .52 /100) = 0.6dbmv para 5Mhz

Si se resta estos valores con los valores de salida del taps

anterior se obtendrá la entrada de señal del taps de 17x8, entonces

nos queda:

Page 26: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

115

45.1 – 1.9 = 43.2dbmv; para 40Mhz.

46.3 – 1.6 = 44.7dbmv; para 5Mhz.

Después de conocer la salida del taps de 17x8 se continua hasta

el siguiente taps de 20x4 la distancia que hay entre ambos taps es de

45 mts, volvemos aplicar la formula y conocemos cual es la entrada del

taps:

PR = (45 * 1.77 /100) = 0.8dbmv; para 40Mhz

PR = (45 * 0.52 /100) = 0.2dbmv; para 5Mhz

Si restamos esta atenuación con la salida del taps anterior se

conoce la entrada del tap de 20x4:

43.2 – 0.6 = 42.6dbmv; para 40Mhz

44.7 – 0.2 = 44.5dbmv; para 5Mhz

Para conocer la salida del taps restamos el nivel de entrada con

la atenuación por inserción y se obtiene el nivel de señal de salida del

taps de 20x4:

42.6 - 0.7 = 41.9dbmv; para 40Mhz

44.5 – 0.6 = 43.9dbmv; para 5Mhz

Al repetir procedimiento se conocerá la entrada del acoplador:

PR = (60 * 1.31 / 100) = 0.8dbmv; para 40Mhz

PR = (60 * 0.52 / 100) = 0.3dbmv; para 5Mhz

Page 27: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

116

Luego se resta la pérdida del cable y conocemos la entrada del

acoplador:

41.9 – 0.8 = 41.1dbmv; para 40Mhz

43.9 – 0.3 = 43.6dbmv; para 5Mhz

Para conocer la entrada del siguiente acoplador restamos la

inserción del primer acoplador:

41.1 – 1.2 = 39.9dbmv; para 40Mhz

43.6 – 1.1 = 42.5dbmv; para 5Mhz

Finalmente conocemos la entrada del amplificador restando la

inserción del segundo acoplador:

39.9 – 1.2 = 38.7dbmv; para 40Mhz

42.5 – 1.1 =41.4dbmv; para 5Mhz

Debido a que los sistemas de retorno están basados en la

ganancia unitaria de los amplificadores debemos ecualizar y luego

atenuar para entrar con un nivel de señal de 21dbmv en ambas

frecuencias, para ello se debe restar la frecuencia baja (5Mhz) menos

la alta (40Mhz), 41.4 – 38.7 = 2.7 de pendiente entre ambas

frecuencias, mas la pendiente generada por el siguiente trayecto luego

Page 28: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

117

se ubica el ecualizador en la tabla (fase 1) que corrija ambas

pendiente.

Para calcular el atenuador de entrada del amplificador se resta

el nivel de entrada a 40Mhz menos la ganancia del amplificador, 38.7 –

21 = 7.7 ≈≈ 8

Luego se continua el recorrido hasta el divisor por tres,

conociendo la salida del amplificador que no es mas que la entrada

mas la ganancia del mismo:

21 + 21 = 42dbmv; en ambas frecuencias

Aplicando la formula se obtiene la atenuación del cable hasta el

siguiente amplificador:

PR = (45 + 48 +30 + 58) * 1.77/100 = 3.2dbmv; para 40Mhz.

PR = (45 + 48 + 30 + 58) * 0.52/100 = 0.9dbmv; para 5Mhz.

Una atenuación por inserción del divisor de:

7.4 para 40Mhz

7.5 para 5Mhz

Luego se suma ambas atenuaciones y se conoce la pérdida total

hasta el siguiente amplificador:

3.2 + 7.4 = 10.6dbmv; para 40Mhz.

0.9 + 7.5 = 8.4dbmv; para 5Mhz.

Page 29: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

118

Si se resta toda esta atenuación con la salida del amplificador se

conoce el atenuador de salida que debe llevar el primer amplificador

para que al segundo le llegue un nivel de señal de 19dbmv en ambas

frecuencias,

42 – 10.6 = 31.4dbmv; para 40Mhz

42 – 8.4 = 33.6dbmv; para 5Mhz

Si se resta los niveles de ambas frecuencias conocemos la

pendiente generada y si se suma con la pendiente anterior

conoceremos el valor del ecualizador que llevara el primer amplificador.

33.6 – 31.4 + 2.7 = 4.9

Si se coloca un ecualizador con un valor de 7.5 corregimos la

pendiente y si se coloca un atenuador de 12 llegara un nivel de señal

de 19dbmv al segundo amplificador (troncal).

Si se repite este procedimiento conoceremos el ecualizador y el

atenuador del amplificador troncal para que al nodo óptico le llegue un

nivel de señal de 19dbmv.

El acoplador interno genera una atenuación de:

1.7; para 40Mhz.

1.6; para 5Mhz.

El segundo acoplador genera una atenuación de.

Page 30: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

119

1.7; para 40Mhz.

1.6; para 5Mhz.

Todo el trayecto de cable 0.750 genera una atenuación de:

PR = 506 * 1.21/100 = 6.1dbmv.

PR = 506 * 0.36/100 = 1.8dbmv.

Si se suma todas estas atenuaciones y las restamos a la salida

del amplificador troncal se conocera el ecualizador y el atenuador para

que al nodo óptico le llegue un nivel de señal de 19dbmv en su

entrada:

38 - 1.7 + 1.7 + 6.1 = 28.5; para 40Mhz.

38 – 1.6 + 1.6 + 1.8 = 33; para 5Mhz.

Si se resta ambas frecuencias conoceremos el valor del

ecualizador para corregir la pendiente generada, y si se resta 19dbmv

a la frecuencia alta se conoce el atenuador del amplificador troncal.

33 – 28.5 = 4.5 de pendiente.

El valor del ecualizador seria de 7.5 para corregir la pendiente

generada. El valor del atenuador es de 28.5 – 19 = 10; para llegar con

19dbmv en ambas frecuencias al nodo óptico.

Al transmisor óptico le debe llegar con un nivel de señal de

entrada según el frabicante (ver fase 1) 29dbmv en su entrada.

Page 31: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

120

Para lograr esto se coloca un ecualizador de 0 y un atenuador de

9 en el amplificador del nodo óptico. El transmisor óptico tiene un nivel

de salida óptica de 0dbm y el receptor óptico tiene un rango de entrada

0 hasta –17dbm configurable.

Si se calcula la atenuación generada por el recorrido de la fibra

óptica desde el nodo óptico hasta head – end que es donde se

encuentra el receptor nos queda:

14km de recorrido de fibra óptica generan una atenuación de

4.6dbm, dos conectores de fibra óptica generan una atenuación de

1dbm y cuatro empalmes que generan una atenuación de 0.2dbm. Si

sumamos todas estas atenuaciones conoceremos la entrada del

receptor óptico:

4.6 + 1 + 0.2 = 5.8dbm.

Si restamos esta atenuación con la salida del transmisor

conoceremos la entrada del receptor óptico:

0 – 5.8 = - 5.8dbm

Luego de conocer todo el procedimiento para calcular los atenuadores

y los ecualizadores se mostrará en una tabla con los niveles de entrada

y salida, los pads y ecualizadores de todos los amplificadores.

Page 32: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

121

Sub Nodo A:

Amplificador

Señal de Entrada a una Frecuencia de

5Mhz

Señal de Entrada a una Frecuencia de

40Mhz

Pad de entrada

Pad de salida

Ecuali-zador

AMPA01 21 21 14 9 10,5 AMPA02 21 21 0 14 4,5 AMPA03 21 21 15 10 10,5 AMPA04 21 21 0 10 3 AMPA05 21 21 13 7 6 AMPA06 21 21 16 12 10,5 AMPA07 19 19 - 11 4.5

Sub Nodo B:

Amplificador

Señal de Entrada a una Frecuencia de

5Mhz

Señal de Entrada a una Frecuencia de

40Mhz

Pad de entrada

Pad de salida

Ecualizador

AMPB01 21 21 14 9 9 AMPB02 21 21 14 12 9 AMPB03 21 21 0 12 4,5 AMPB04 21 21 12 8 7,5 AMPB05 21 21 13 10 9 AMPB06 19 19 - 12 3

Sub Nodo C:

Amplificador

Señal de Entrada a una Frecuencia de

5Mhz

Señal de Entrada a una Frecuencia de

40Mhz

Pad de entrada

Pad de salida

Ecualizador

AMPC01 21 21 14 4 6 AMPC02 21 21 0 8 4,5 AMPC03 21 21 14 14 10,5

Page 33: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

122

AMPC04 19 19 - 6 4.5

Sub Nodo D:

Amplificador

Señal de Entrada a una Frecuencia de

5Mhz

Señal de Entrada a una Frecuencia de

40Mhz

Pad de entrada

Pad de salida

Ecualizador

AMPD01 21 21 14 10 9 AMPD02 21 21 13 9 9 AMPD03 21 21 16 10 10,5 AMPD04 21 21 19 10 6 AMPD05 19 19 - 10 7.5

• Cálculos para la capacidad de usuarios que puede soportar

el nodo

Para la realización de estos cálculos se utilizó dos fórmula para

calcular la capacidad de abonados que soporta la red dada por

Geissen (2000) y además datos suministrados por la Empresa

Intercable, la primera formula es:

Nsimut = Bps/hz * BW / (Velocidad de transmisión) (1)

Donde:

Nsimut: Indica cuantos usuarios están conectados simultáneamente.

Bps/hz: Indica la eficiencia espectral del tipo de modulación que se

utiliza.

Page 34: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

123

En la siguiente tabla se muestra Bps/hz para diferentes de tipo

de modulación. En los sistemas prácticos pueden lograr sólo del 80%

al 90% de esos valores.

TIPO DE MODULACION

Bps / hz

PSK, FSK, ASK 1 QPSK 2

16 – QAM 4 64 – QAM 6 M – PSK Log2 M M – QAM Log2 M M – FSK 1/(Log2 M)

En Intercable el tipo de modulación usada es la 64 – QAM con un

bps/hz práctico de:

Bps/hz = 6 *80/100

Bps/hz = 4.8

BW: Ancho de banda que se va asignar al servicio. En la

empresa se le asigno a este servicio un ancho de banda de 6Mhz.

Velocidad de transmisión: Velocidad con que se va a transmitir

los datos. En la Empresa Intercable se ofrecen dos velocidades de

transmisión que es de 256Kbps y 512Kbps, nosotros utilizamos para

los cálculos el peor de los casos que es que todos los abonados

adquieran una velocidad de 512Kbps

Page 35: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

124

A continuación obtenemos cuantos usuarios están conectados

simultáneamente utilizando la formula (1).

Nsimut = 4.8 * 6*10^6 / (512000)

Nsimut = 56 usuarios.

Luego utilizando la segunda formula a explicar se obtuvo la

capacidad de usuarios que puede soportar el nodo.

HPN = Nsimut / ((Ab / HP) * TPS * Factor de utilización) (2)

Donde:

Nsimut: indica cuantos usuarios están conectados

simultáneamente.

Ab / HP: Es la penetración del cable, para el modelo utilizaremos

la especificaciones dadas por la Empresa Intercable que es del

80%(0.8).

TPS: Indica que fracción de los abonados al cable contratan el

servicio, nosotros utilizamos las especificaciones dadas por la Empresa

Intercable que es del 30%. Esto significa que del 80% que contrata el

servicio de televisión por cable un 30%(0.3) contrata el servicio de

Internet.

Factor de utilización: Es la fracción máxima de los abonados al

servicio (Internet), que están realmente conectados al mismo tiempo.

Page 36: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

125

Nosotros utilizamos las estimaciones que nos suministro la Empresa

Intercable que es de un 80%(0.8).

HPN = 56 / (0.8 * 0.3 * 0.8)

HPN = 292 hogares cubiertos.

• Cálculos de la portadora a ruido ( C/N)

Este calculo se realizo con la finalidad de conocer relación

portadora ruido que existe en la red ya que los amplificadores generan

ruido debido a fluctuaciones térmicas de la densidad de electrones.

Esto es usualmente caracterizado por la figura de ruido del

amplificador, NF. Si una señal portadora libre de ruido es transmitida a

través de un amplificador, entonces la razón portadora/ruido (C/N) es

dada por la fórmula expresada por Raskin (1997):

(C/N)amp = Entrada – NF – (piso de ruido), (1)

Donde la entrada es en dbmv. El piso de ruido es la potencia

térmica ideal del ruido en el ancho de banda de interés (llamado

generalmente ancho de banda de ruido) y expresado en dbmv. El piso

de ruido puede ser calculado para cualquier ancho de banda de ruido

por la fórmula:

Page 37: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

126

Piso de ruido =10 *log(ancho de banda de ruido en hz)-125.2 dbmv,

Donde –125.2 dbmv es el ruido térmico en un 1hz de ancho de

banda para un sistema 75 ohm.

Para la banda de forward, se acostumbra observar un piso de

ruido de aproximadamente –59.2 dbmv (en sistemas NTSC) o –58.2

dbmv en sistemas PAL. Esto se debe a que las señales de vídeo de

vídeo de forward tienen un ancho de banda de ruido estandarizado

(4MHz para NTSC, y 5MHz para PAL) lo que simplifica la fórmula.

Como se verá, esto no es tan fácil en la vía del retorno, donde

las señales de upstream pueden tener un ancho de banda que varía de

100 KHz a 6 MHz. En siguiente tabla se muestra el piso de ruido para

varios ancho de bandas de ruido. Los números de piso de ruido de la

tabla pueden utilizarse directamente en la primera fórmula (recordando

los dos signos menos), en Intercable el ancho de banda utilizado en el

upstrteam para el servicio de Internet es de 6 MHz.

Ancho de banda de ruido

Piso de ruido (dbmv)

100 KHz -75,2 200 -72,2

Page 38: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

127

300 -70,4 400 -69,2 500 -68,2 600 -67,4 700 -66,7 800 -66,2 900 -65,7

1 MHz -65,2 2 -62,2 3 -60,4 4 -59,2 5 -58,2 6 -57,4

Piso de Ruido para Diferentes Anchos de Banda

La figura de ruido del circuito integrado usado en los

amplificadores de retorno está en el orden de 5 db. En las

configuraciones de amplificador de múltiples puertos usados

comúnmente para los nodos y amplificadores de distribución (DA), las

señales de varios puertos son combinadas antes de la amplificación.

Cada una de esas combinaciones reduce la entrada efectiva del

circuito integrado del amplificador en 3.5 db; hay aproximadamente 2

db de pérdida en la entrada debido al diplexer y el test point. Por

consiguiente la NF efectiva de un amplificador (o nodo) de 4 salidas es

más o menos 14 db, la de uno de 2 salidas aproximadamente 11 db y

la NF de un line extender (una salida) 7 db.

Los equipos utilizados en la Empresa Intercable tienen una figura

de ruido 8 para los line extender y 10.5 para los System o troncales.

Page 39: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

128

Puesto que las fuentes de ruidos no están correlacionadas, los

ruidos se suman basandose en la potencia (esto es, como 10*log), así

que 2 razones C/N, C/N1 y C/N2 puede ser combinadas por la formula

expresada por Raskin (1997) como:

(C/N)total = -10*log(10^(-(C/N1)/10)+10^(-(C/N2)/10)) (2)

Los amplificadores frecuentemente se colocan en cascada.

Cuando una señal de retorno viaje por la cascada, cada amplificador le

agregará ruido. La C/N combinada de n amplificadores en serie (cada

un C/N fracción de C/N1) es:

(C/N)total = (C/N1) – 10*log(n) (3)

El procedimiento que se siguió fue calcular todas C/N de todos los

equipos de un sub – nodo como a continuación se especificara:

Sub – nodo A:

En el sub – nodo A esta conformado por 5 equipos activos de los

cuales 4 son line extender y otro un amplificador de distribución o

troncal.

Se calcula la C/N para un line extender aplicando la formula (1)

(C/N)ext = 21dbmv – 8dbmv – (-57.4)

Page 40: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

129

(C/N)ext = 70.4dbmv

Como en el nodo se tienen 4 line extenter se combinan sus

respectivas C/N con la formula (3) y se obtiene:

(C/N)text = 70.4dbmv – 10*log(4)

(C/N)text = 64.4dbmv.

Seguidamente se calcula la C/N que produce el troncal utilizando

la formula (1).

(C/N)troncal = 19dbmv – 10.5dbmv –(-57.4dbmv)

(C/N)troncal = 21dbmv –10.5dbmv + 57.4dbmv

(C/N)troncal = 65.9dbmv.

Ahora se obtiene la señal a ruido de la rama utilizando la formula

(2).

(C/N)rama = -10*log(10^(-64.4dbmv/10)+10^(-65.9dbmv/10))

(C/N)rama = 62.1dbmv.

Sub – nodo B:

Page 41: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

130

En el sub – nodo B esta conformado por 7 equipos activos de los

cuales 6 son line extender y otro un amplificador de distribución o

troncal.

Se calcula la C/N para un line extender aplicando la formula 1

(C/N)ext = 21dbmv – 8dbmv – (-57.4)

(C/N)ext = 70.4dbmv

Como en el nodo se tienen 4 line extenter combinamos sus respectivas

C/N con la formula (3) y se obtiene:

(C/N)text = 70.4dbmv – 10*log(6)

(C/N)text = 62.6dbmv.

Seguidamente se calcula la C/N que produce el troncal utilizando

la formula 1.

(C/N)troncal = 19dbmv – 10.5dbmv –(-57.4dbmv)

(C/N)troncal = 19dbmv –10.5dbmv + 57.4dbmv

(C/N)troncal = 65.9dbmv.

Ahora se obtiene la señal a ruido de la rama utilizando la formula

2.

(C/N)rama = -10*log(10^(-62.6dbmv/10)+10^(-65.9dbmv/10))

Page 42: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

131

(C/N)rama = 67.6dbmv.

Sub – nodo C:

En el sub – nodo A esta conformado por 6 equipos activos de los

cuales 5 son line extender y otro un amplificador de distribución o

troncal.

Se calcula la C/N para un line extender aplicando la formula 1

(C/N)ext = 21dbmv – 8dbmv – (-57.4)

(C/N)ext = 70.4dbmv

Como en el nodo se tiene 5 line extenter se combinan sus

respectivas C/N con la formula (3) y se obtiene:

(C/N)text = 70.4dbmv – 10*log(5)

(C/N)text = 63.4dbmv.

Seguidamente se calcula la C/N que produce el troncal utilizando

la formula 1.

(C/N)troncal = 19dbmv – 10.5dbmv –(-57.4dbmv)

(C/N)troncal = 19dbmv –10.5dbmv + 57.4dbmv

(C/N)troncal = 65.9dbmv.

Page 43: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

132

Ahora se obtiene la señal a ruido de la rama utilizando la formula 2.

(C/N)rama = -10*log(10^(-63.4dbmv10)+10^(-65.9dbmv/10))

(C/N)rama = 67.5dbmv.

Sub – nodo D:

En el sub – nodo A esta conformado por 4 equipos activos de los

cuales 3 son line extender y otro un amplificador de distribución o

troncal.

Se calcula la C/N para un line extender aplicando la formula 1

(C/N)ext = 21dbmv – 8dbmv – (-57.4)

(C/N)ext = 70.4dbmv

Como en el nodo se tiene 3 line extenter se combinan sus

respectivas C/N con la formula (3) y se obtiene:

(C/N)text = 70.4dbmv – 10*log(3)

(C/N)text = 65.6dbmv.

Seguidamente se calcula la C/N que produce el troncal utilizando

la formula 1.

(C/N)troncal = 19dbmv – 10.5dbmv –(-57.4dbmv)

(C/N)troncal = 19dbmv –10.5dbmv + 57.4dbmv

Page 44: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

133

(C/N)troncal = 65.9dbmv.

Ahora sacamos la señal a ruido de la rama utilizando la formula

2.

(C/N)rama = -10*log(10^(-65.9dbmv10)+10^(-65.6dbmv/10))

(C/N)rama = 68.8dbmv.

Combinación de las ramas:

Utilizando la formula 2. Se obtiene

= -10*log(10^(-62.1/10)+10^(-67.6/10)+10^(-67.5/10)+10^(-68.8/10)

=68.7dbmv.

Ahora se calcula la C/N del nodo óptico:

(C/N)óptico = 19dbmv – 10.5dbmv + 57.4dbmv

(C/N)óptico = 65.9dbmv.

A continuación se combinan las ramas con el nodo óptico utilizando la

formula 2.

= -10*log(10^(-68.7dbmv/10) + 10^(-65.9dbmv/10))

= 70.5dbmv.

Page 45: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

134

FASE III: ACONDICIONAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA

DE LA RED

Todo este análisis se realizó con la finalidad de determinar las

debilidades que se presentan en la red de televisión por cable tipo

HFC, lo cual arrojó como resultado lo siguiente:

• Interferencia por causa de inserción de señales externas.

• Desadaptación de impedancias.

Estas fallas se producen por cables fracturados, salidas de

dispositivos (activos y pasivos) sin carga, conectores corroídos,

amplificadores mal ajustado y por último taps, acopladores y

amplificadores humedecidos.

A medida que las señales RF bidireccionales pasan a través del

sistema de cable, atraviesan una gran cantidad de contactos

mecánicos, por ejemplo:

• Conectores usados entre módulos amplificadores removibles y sus

carcasas.

• Puntos de presión que usan tornillos para empalmar el conductor

central del coaxial dentro del amplificador.

• Terminadores con contactos de tierra de resorte.

Page 46: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

135

Si una capa de óxido se forma alrededor de esos puntos, podría

crearse un potencial electrónico que funciona como un diminuto diodo.

Lamentablemente ese diodo – siendo un elemento no lineal en la vía

del circuito- causa que las señales de forward se mezclen. Las

diferentes pulsaciones producidas por estas mezclas caen en la banda

de retorno.

Puesto que las señales de retorno y forward están pasando por

el mismo conductor en ese punto, aquellas señales pulsantes pueden

combinarse dentro del espectro de la vía de retorno. Ya que este

problema surge en los puntos donde tanto la señal de forward como la

de retorno están presentes, se le llama una distorsión de vía común.

Para la corrección de todas estas fallas se realizó un recorrido

por el nodo ubicado en la ciudad de Maracaibo, abarcando distintas

zonas. Luego de este recorrido se comenzó a la reparación de las

fallas cambiando conectores corroídos, cargando las salidas de los

amplificadores y elementos pasivos no utilizada, reparando cables

fracturados y cambiando cualquier dispositivo mojado en la red.

Todo este proceso se realizo con la ayuda de los equipos

especializados para medir fugas de la serie WAVETEK tales como CLI-

1450, CLI-1750 y el LT-1000.

Page 47: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

136

Estos equipos trabajan en conjunto a través de toda la red HFC.

El LT-1000 es un mezclador y a su vez generador de baja

frecuencia desde 1 hasta 99 hz. Este generador se conecta en el Head

– End de la siguiente manera:

Figura # 32: Conexión del LT1000 en la red. Fuente: Rincón y Montilla (2000)

El modulador para que funcione correctamente debe tener una

entrada de señal de vídeo, esta es producida por un dispositivo

generador de barras. La salida de este modulador va conectada a la

entrada del LT-1000 que se encargará de mezclar la frecuencia

generada por él con la frecuencia del modulador.

La frecuencia del LT-1000 servirá para identificar la señal de la

red con otras señales externas, al mismo tiempo la salida de este

mezclador va al combinador final que lo sumará con todas las

frecuencias de lo demás canales, luego se transmitirá todas estas

frecuencias a través de la red HFC

Page 48: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

137

Paralelo a este procedimiento se encuentran los receptores CLI-

1450 y CLI-1750 que trabajan a la misma frecuencia del LT-1000, estos

dispositivos se configuran con un límite de potencia de recepción que

normalmente es de 20dbµv, si la potencia de la señal recibida excede

este valor se considera significativa ya que causará interferencia en la

red.

Estas frecuencias son recibidas por los receptores CLI-1450 y

CLI-1750 solo cuando existe alguna fuga en la red producto de un

cable fracturado, conectivo corroído, etc.

Cuando estas fugas se generan se visualizaran en la pantalla

liquid cristal display (LCD) y al mismo tiempo se escuchara un

indicador audible de manera que el operador identifique que en

realidad la fuga proviene de la red.

Luego de haber corregido todas las fallas anteriormente

mencionada se efectuaron una re-ecualización de la señal de forward.

Para realizar esta re-ecualización de los amplificadores se

tomaron como referencia los niveles de potencia utilizados en la

Empresa Intercable, para compensar las pérdidas de los cables

coaxiales de diferentes diámetros utilizados en la red, estos niveles de

potencia están diseñado para un ancho de banda de 550Mhz para 78

Page 49: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

138

canales, manteniendo una pendiente de 7dbmv entre la frecuencia más

baja(canal 2) y la frecuencia más alta (canal 78) figura 32.

Figura # 33: Niveles de Potencia según el ancho de banda Fuente: Rincón y Montilla (2000).

Los niveles de potencia para un amplificador de distribución son

de 36dbmv en el canal 2 (frecuencia baja) y 43dbmv en el canal 78

(frecuencia alta), ya que por ser de distribución llevará elementos

pasivos en todo el trayecto de la red que ocasionará una atenuación

adicional a la producida por el cable. Cuando se trata de un

amplificador expreso los niveles de potencia son 30 – 37dbmv ya que

no lleva elementos pasivos en todo el trayecto y solo presentará las

pérdidas del cable.

Luego se realizó un balanceo de la ruta de retorno, con ayuda de

los equipos WAVETEK (3HRV y 3SR) Ver anexos.

El 3HRV se instalo en el Headend o cabecera como se indica.

Page 50: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

139

Figura # 34: conexión del 3HRV en el Head-End.

Fuente: Francys Geisse (2000).

Estas herramientas trabajan en un conjunto de la siguiente

manera: El barrido inyectado por la unidad 3SR en los amplificadores,

viaja por la red de cable hacia el Head – End donde será medido por el

3HRV. Al mismo tiempo, una muestra del barrido inyectado es tomado

por el 3SR. El 3HRV recibe el barrido y almacena las amplitudes de la

señal en varios puntos de referencia a lo largo del espectro de

frecuencias de la ruta retorno.

Estas amplitudes son enviadas de regreso al 3SR a través de

una señal de telemetría en la banda de forward.

El 3SR recibe esta señal de telemetría, y compara la muestra

de barrido tomado cuando fue inyectado al sistema con los valores

retornados desde el Head – End. La diferencia es mostrada en la

Page 51: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

140

pantalla LCD del 3SR junto con un número de parámetros que

describen el comportamiento. Basándose en estos datos se procede a

efectuar la ecualización de la red.

La pantalla del 3SR muestra la siguiente información: (Ver

anexos figura # 36)

• En la parte superior de la pantalla se muestra el valor numérico de

las líneas de referencia (representada por la línea horizontal en el

centro de la pantalla LCD), el factor de escala (en amplitud) y el modo

de barrido (reversa stealth o forward stealth).

• En la gráfica se muestra el barrido cuya forma indica el desempeño

de la red. Se muestran los marcadores horizontales que señala los

puntos máximos y mínimos dentro de los marcadores verticales. Los

marcadores verticales indican las magnitudes relativas en las

frecuencias donde están localizadas, estos marcadores verticales

están denotados como M1 y M2 respectivamente. La gráfica informa

también la frecuencia inicial y final del barrido y el factor de escala

horizontal.

• En la parte inferior de la pantalla se muestra una tabla numérica que

indica: la diferencia entre los marcadores horizontales (MAX/MIN), La

medida relativa de barrido en la posición de los marcadores verticales

Page 52: CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO IV

CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

141

M1 y M2 además ∆∆ entre ellos. Se indica el nombre de la referencia

usada en el barrido, el nivel de la batería de la unidad, el valor de

compensación de punto de prueba y el nivel de señal de telemetría de

retorno que llega al Head – End.

Luego de conocer como trabaja este sistema se procede a la

activación de ruta de retorno. En primer lugar se configuran ambas

herramientas (ver anexos). La configuración debe ser compatible entre

3HRV y 3SR para no tener problemas de comunicación entre los dos

aparatos. Esta configuración incluye:

• Selección de niveles de barrido y de las señales de telemetría.

• Las frecuencias donde serán colocadas las señales de

telemetría.

• El nivel con el cuál se debe entrar a los amplificadores en el

punto de referencia y al transmisor óptico sin que este entre en

saturación, el cual para nuestro caso es 21dbmv para los

amplificadores extensores de línea, 19dbmv para los amplificadores de

troncal y 44dbmv para el transmisor de retorno.

• Cantidad de punto a insertar en las frecuencias vacías del

espectro de transmisión del sistema de cable, esto con la finalidad de

no interferir con señales ya existentes actualmente transmitidas.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

142

En segundo lugar a partir del nodo óptico se comienza el barrido

del nodo. Esto se hace presionando la tecla SWEEP debajo de la

pantalla del 3SR. El equipo 3HRV debe estar en este modo de

operación.

Este paso es importante porque en el nodo se tomara la primera

referencia con lo cual se comenzará a alinear todo el nodo. Si este

paso es ejecutado mal y sé continua la ecualización, todo el nodo será

balanceado erróneamente y se presentará problemas con el

desempeño de la transmisión. Para tal fin debe conocerse:

• La cantidad de energía que soporta el transmisor óptico de

retorno. Esta es la variable que limitara el nivel de potencia transmitir

porque se debe manejar suficiente energía para no ocasionar

saturación.

• Los niveles de la señal de telemetría y el barrido de retorno

deberían ser iguales al de las señales que viajaran en la banda de

retorno. Para tal fin se deben considerar las perdidas que sufrirán estas

señales al recorrer los pasivos entre el punto de inyección y el

elemento activo. Entonces, por ejemplo sí un amplificador SAIII high

gain (según el diseño de un nodo) se le debe entrar con 19 dbmv, se

deben tomar las siguientes pérdidas:

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

143

Pérdidas por punto de inyección: - 20dB Perdidas por punto de prueba: 3dB Total - 23dB

Y los niveles que deben configurarse en el 3SR deben ser 23. +

19 = 42dBmv.

Generalmente, la diferencia de barrido de un nodo esta alrededor

de los 40dBmv, presentando una leve pendiente en todo el espectro.

Colocamos el atenuador y el ecualizador adecuado para obtener la

entrada plana deseada al Tx óptico. Por ejemplo un Tx RT– 5, cuyo

nivel de RF de entrada máximo es 40dBmv. Entonces, alineamos el

barrido para que la diferencia sea igual a 40dBmv. Esto se deduce

porque este barrido no posee referencia previa, y el 3SR mostrara el

nivel que esta entrando al Tx óptico. Al obtener la diferencia deseada,

se puede almacenar esta pantalla (opcional sí desea llevar un registro).

Seguidamente, se debe guardar la referencia “inicial” para el nodo. esta

referencia se usara para comparar el barrido que llega al Headend

desde el próximo amplificador.

Generalmente, el 3HRV se le puede entrar entre –10dBmv y +10

dBmv, tomando en cuenta las perdidas ocasionadas por los pasivos

antes del aparato. Los receptores ópticos de Retorno tienen salida RF

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

144

ajustables, de manera que se puede colocar en el Headend el nivel

deseado.

Si no se están transmitiendo aun señales de Retorno, la

ganancia para la activación del barrido puede ser la que trae por

defecto de fabrica el receptor óptico (el Rx óptico 6971 DR tiene un

ajuste de ganancia High/Low con hasta un 100% para cada modo. El

setting de fabrica es High 100%), y después de alinear el nodo, esta

puede ser ajustada según los requerimientos inyectando pulsos y

midiendo sus niveles de Headend.

Continuamos hacia el próximo amplificador para realizar la

alineación. Se inyecta el barrido en el punto de referencia

correspondiente, y se colocan el ecualizador y el atenuador para

obtener una respuesta plana del barrido.

El barrido inyectado es comparado con la referencia almacenada

previamente. Si la diferencia es negativa, significa que el barrido no es

amplificado lo suficiente por el equipo que sé esta alineando o existe

algún problema entre el equipo previo y el actual. Generalmente, si no

existen problemas, el barrido presentara una inclinación debida a la

perdida por el cable. Al colocar el atenuador y ecualizador adecuados,

se debe obtener respuesta plana con diferencia igual a cero.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

145

Luego, se almacena el barrido (opcional) y se guarda una nueva

referencia, para continuar el próximo amplificador. Este paso repite en

cada amplificador, alejándonos del nodo óptico, hasta terminar con

todos los amplificadores.

Finalmente, después de realizar todo el balanceo de la ruta de

retorno en la red se procede al ajuste del transmisor de retorno,

colocando uno de los equipos 3SR inyectando una señal en 40MHz de

56dBmv de potencia en el modulo de RF y otro equipo 3SR en el Test

Point de entrada de señal del transmisor óptico, para medir el nivel de

potencia que se le esta inyectando al transmisor. De acuerdo con la

medida obtenida en el equipo 3SR se ajustara colocándole

atenuadores al modulo óptico dependiendo el nivel de señal.

Por ejemplo un transmisor RT – 3 necesita un nivel de entrada

de 30dBmv para su perfecto funcionamiento (según el fabricante),

entonces si se le inyecta 56dBmv, a esto se le debe restar las perdidas

generadas por punto inyección, punta de prueba y perdida del cable

que suman 23.dBmv, entonces 56 – 23. = 32.1dBmv de potencia que

tiene de entrada el transmisor óptico, y para ajustarlo a 30dBmv se le

coloca un atenuador (Pad) de 2dbmv para que la entrada sea la

adecuada.

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

146

FASE IV: Realización de pruebas

Para comprobar que la ruta de retorno funcione

adecuadamente se realizaron dos pruebas, la primera con los equipos

WAVETEK 3SR y la otra con el cable módem.

- Pruebas de nivel de señal con los equipos WAVETEK

(3SR)

Una vez calibrada la ruta de retorno se conecto el equipo

WAVETEK (3SR) en distintos taps a través de todo el nodo, para

inyectar pulsos de 25dbmv de potencia en todo el rango de frecuencia

de 5 – 40Mhz, simulando los datos de envío de un cable módem.

También se verifico la potencia recibida en el Head – End para

comprobar si es la adecuada para que el sistema de retorno funcione.

- Prueba final con el cable módem.

Para esta prueba se conecto el cable módem en distintas zonas

de todo el nodo 54 y se verifico la velocidad en que se establecía el

enlace por medio del indicador del cable módem y por ultimo se

comprobó la velocidad de bajada de información hacia el PC, por

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

147

medio de la rapidez en que la computadora entregaba la información

hacia el usuario.

B. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS

En términos generales con esta investigación se logró una

coincidencia con los autores Geisen (2000), Raskin (1997), Kaufman

(1998), Counch (1997) y Tomasi (1996) ya que todo lo que ellos

plantean en las bases teóricas como por ejemplo:

En la fase tres se plantea que en las señales de retorno de un

sistema CATV debe existir una relación portadora ruido C/N de mínimo

30dbmv para que el ruido no interfiera en la transmisión ya que el

ancho de banda en retorno es mucho más ruidoso que el canal de

Forward, y el autor Raskin (1997) expresa que así como todas las

señales de retorno convergen en el receptor óptico, también las

señales indeseadas, ruidos e interferencia recogidas en toda la red

HFC y de no cuidar la relación portadora ruido todas estas

interferencias pueden cortar por completo el canal de retorno.

También se logró demostrar que el sistema de retorno no

necesita de gran nivel de señal en las salidas de los amplificadores ya

que la atenuación generada por los elementos pasivos y los diferentes

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CAPITULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN

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cables de la red, y es por esto que el autor Geisse (2000) expone que

la calibración de los diferentes amplificadores de la red deben estar

basados en la ganancia unitaria y con entradas constantes debido a

perdidas más bajas en la red.

En la fase cuatro se demostró cuan importante es mantener la

red blindada a señales externas debido a que estas interrumpirían por

completo las señales de retorno, y afirma Counch (1997) que estas

frecuencias son muy sensibles al ingreso de señal.

En la fase cuatro se demostró la diferencia de las velocidades

entre las conexiones a internet con módem telefónico y con cable

módem la cual arrojo, que los archivos que tardan cinco minutos por

medio de módem telefónico, con cable módem se tardaban menos de

un minuto aspecto que resalta Tomasi (1996) planteando que la

diferencia de la velocidad del cable módem puede llegar a 700 veces

más rápido que la del módem telefónico.