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abr 04 2010

Redes HFC (Hybrid Fiber-Coax) – Parte 01 – O início

Faz algum tempo que estou “cozinhando” este post, mas sempre aparece alguma coisa para me impedir de concluí-lo e publicá-lo! Mas agora vai 😉 ! Para nos aprofundarmos no tema, antes de mais nada, uma visita ao passado se faz necessária. Alguns de vocês já devem ter se deparado, em algum momento de suas vidas, com o termo “CATV”. Pode ter sido no aparelho de TV, no antigo vídeo-cassete, ou mesmo no decoder da TV por assinatura. CATV é a sigla para “Community Antenna Television”, ou seja, uma TV de acesso comunitário. O termo – que deu origem aos sistemas de TV por assinatura atuais – surgiu nos Estados Unidos no fim da década de 40, em locais em que o acesso aéreo dos sinais de TV não era possível, seja pela distância, seja pelas interferências existentes (ex: cidades localizadas em regiões de “sombra”, em vales, por exemplo). Cansados de ficarem “ilhados” do mundo, alguns moradores de comunidades que não eram agraciadas com o sinal da TV aberta resolveram agir. Basicamente, instalaram uma antena em um ponto que o sinal era captado e transportaram este sinal até a comunidade por meio de um cabo coaxial. Já na cidade / comunidade, este cabo sofria derivações e era distribuído para as residências. Em alguns pontos mais distantes, se necessário, o sinal era amplificado por meio da instalação de amplificadores em determinados pontos da rede. A figura abaixo ilustra isso. A comunidade apontada pela seta preta não é atendida pelo sinal de TV aberta, desta forma, CATV torna-se uma opção interessante.

catv.jpg

Nos seus primórdios, portanto, as redes de TV a cabo (CATV) eram predominantemente formadas por cabos coaxiais e amplificadores de sinais, além de serem uni-direcionais, ou seja, o sinal fluia em apenas um sentido: Do headend (local onde o sinal de TV era captado) para as residências dos assinantes. Notem que, até aqui, estamos falando apenas de sinal analógico de televisão. Nada de digital, e nada de dados. O diagrama abaixo ilustra os elementos de uma rede CATV baseada em cabos coaxiais, somente. Notem os elementos existentes nesta topologia: O Headend (parte da operadora onde se encontram os equipamentos de transmissão), os amplificadores de rede (pequenos triângulos), os “taps” (terminações onde os clientes se conectam), e os “drop cables”, que nada mais são que cabos coaxiais que se conectam aos taps e entram na casa do assinante.

coax.jpg

Capacidade do canal de downstream

Os sistemas de TV por assinatura operam via radiofrequencia (RF), onde o sinal é modulado para criação de canais distintos, dentro do espectro disponível (como em emissoras de rádio). Um dos méritos dos sistemas de TV a cabo é o grande número de canais analógicos que ele pode prover no “down” (sentido Headend -> Cliente). Cada canal é alocado em espaços de 6 MHz (sistema americano). Assim, o canal 2 de sua TV estaria 6 MHz distante do canal 3, e assim por diante. A “mágica” do cabo ocorre justamente pelo fato de canais distintos poderem ter comportamentos distintos. Assim, podemos alocar canais de RF para transmissão de dados (DOWN) e canais para o recebimento de dados (UP), tudo em um único cabo coaxial, por exemplo. Sistemas mais antigos, compostos apenas de cabos coaxiais, por exemplo, podem prover um máximo de 30 canais, dada a baixa largura de banda disponível (entre 200 e 300 MHz). Os sistemas mais modernos (que utilizam a tecnologia HFC) ultrapassam os 850 MHz, podendo prover centenas de canais aos seus assinantes. O mais interessante é que mesmo sistemas antigos podem sofrer upgrades para ampliarem o espectro de radio frequência disponível. Ou seja, nada é desperdiçado (bom, quase nada 😉 )!

Sistemas One-way versus Sistemas Two-way

Sistemas one-way são os unidirecionais, notadamente mais antigos. Eles não prevêem a capacidade de retorno de sinal, ou seja, não há como o cliente enviar informações de volta ao headend. Esta limitação normalmente advém da obsolescência do sistema empregado e da falta de investimentos. Sistemas one-way apenas podem prover sinal de TV aos seus assinantes. Os sistemas two-way, por sua vez, são sistemas bi-direcionais, ou seja, suportam tanto o envio quanto o recebimento de sinais. Há, portanto, o suporte à canais de DOWNSTREAM (do headend para o assinante) e à canais de UPSTREAM (do assinante para o headend) nestes sistemas. Sistemas two-way são comuns nas arquitetura de TV a cabo mais modernas.

Daqui, partimos para uma discussão sobre as modernas redes de cabo, as redes HFC, onde focaremos na parte da transmissão de dados. Fica para o próximo post, ainda esta semana, aguardem!

Abraços,

Marco Filippetti



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31 comentários

3 menções

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  1. salmi

    Show Marcão !!!

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  2. Alex do Nascimento

    Ótimo assunto irá render bastante discussões e esclarecimentos, espero que no tocante a “interatividade” no sistema two-way tenhamos boas discussões.

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  3. eusir

    Bastante interessante. E apartir dai que entra as redes hybridas?

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  4. adilson florentino

    Muito Interessante !

    Obrigado por compartilhar !

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  5. Deco

    Informações interessantíssimas! Agora sei por que lá na região que eu moro antigamente não chegava internet via cabo e agora chega 😉

    Valeu Marco!

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  6. Guilh3rme

    Muito bom!!!

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  7. wagner

    Show de bola Marco…

    Muito interessante… Aguardo a próxima parte…

    Boa Marco!

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  8. Tiago Pereira

    Valeu Marco !!!

    Mais conhecimento para todos nós…

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  9. Minu

    Excelente assunto Marco. Parabéns e obrigado pelo conteudo! Tava a espera destes artigos a um tempo hehe 😀

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  10. Sérgio F.S

    No aguardo do próximo post. Gostei da introdução ao assunto. Nunca tinha visto essa história.

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  11. Alexandre Avelar

    Muito bom. Bom para conhecer o que antecede a transmissão de dados nestas tecnologias.

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  12. charlesrocha

    td bom marco gostei do post colocado se for de ajuda e contribuiçao de conhecimento a todos eu tenho materiais que podem agregar algo ao pessoal do blog tive a oportunidade de ter contato direto com essa tecnologia valeu!
    Abraço Marco parabens Charles

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  13. davidelvisrosa

    conhecendo mais sobre a história.. legal!

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  14. Felipe Blaas

    Muito Bom o Post!

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  15. Eduardo Laino

    Bom post Marcão!!!
    Trabalho com TI num grupo de Tv Cabo…conheço bem o assunto, mas sempre podemos aprender mais…
    Abraços!!!

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  16. gudines

    Legal Marco. Bem interessante.

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  17. Fabio Ribeiro

    Muito bom Marco, ansioso para o próximo post.

    Abs!

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  18. Jose Mauro

    Muito bom, enfim saiu o post!!!

    Obrigado pelo compartilhamento de conhecimento!

    Abs

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  19. Suzi

    opa ! blz !!

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  20. douglasedu

    Oi Marco,

    Muito boa a sua explicação, obrigado por transferir seu conhecimento.

    Um grande abraço.

    Douglas.

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  21. Fabio Pauluci

    Ótimo Post Marco. estou esperando a continuação…Abraço.

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  22. Alexandre Lima

    Essa eu não sabia, e nunca ouvi comentar…muito interressante.

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  23. Sandro Turcatto

    Muito bom, parabéns e mais uma vez obrigado.

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  24. dud

    É marcão…qto tempo não trabalho com redes isso…em pensar que fui o primeiro a te falar o básico da rede HFC…rs

    Faz tempo…

    Abração e ficou show o primeiro artigo!

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  25. Alexander Willians

    Comment 24 = “Impagável!!! (2)”

    Aeee Dud, logo o 24 cara?!??! rsrsrs

    []’s

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  26. dud

    kkkk folgado!!! Mera coincidência…rs

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  27. charlesrocha

    marco gostaria de tirar uma duvida tem como fazer filtragem de mac pelo CMTS?

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  28. Carlos Almeida

    Muito bom o post!!
    Interessante saber sobre as redes CATV.
    []’s

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  29. Diogo Araujo

    Marco,
    Gostaria de seu apoio, possuo um servidor DHCP CNR, e estou tentando habilitar uma opção para que seja possível relacionar o MAC do CM com o MAC da CPE, assim de uma forma fácil eu conseguiria através do LOG do DHCP relacionar o “mac do CPE” x CM.

    Vlw
    []s

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  30. Eron Melo

    Gostei…

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  31. jpereiran

    Olá,

    Muito interessante e parabéns pelo artigo, porém gostaria de saber se existe algum equipamento que funcione como um servidor CMTS simples apenas para ambiente de laboratorio e assim poder me comunicar com os demais modems do mercado (Motorola, Arris, …). tem alguma sugestão de placa? equipamento? Abraços!

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