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jan 20 2011

Redes HFC (Hybrid Fiber Coax) – Parte 2

Pessoal, o Eduardo Laino contribuiu e enviou um complemento – segunda parte – ao post original sobre redes HFC. Obrigado Eduardo!

Boa leitura!


Como Analista e Projetista de Redes HFC, pedi licença ao Marco para poder prosseguir um post que ele havia começado há tempos atrás, sobre Redes CATV. No post anterior, o Marco escreveu sobre a capacidade do canal de Downstream e da diferença entre os sistemas One-Way e Two-Way, e o funcionamento de um sistema de CATV. Dando uma repassada rápida, CATV significa Community Antenna Television, mais especificamente, uma TV de acesso comunitário, segundo Filippetti. Uma rede com derivações e distribuições até a residência, sendo necessário, às vezes, a amplificação do sinal para pontos mais distantes. No inicio, as Redes de CATV eram formadas por cabos coaxiais que percorriam o caminho a partir de uma central de processamento (HEADEND) até o assinante (residência). A banda de freqüência destinada a essa via está entre 51 MHz a 550 MHz. As redes de cabo coaxiais como descrita anteriormente somente se destinava a transportar sinais radiodifusão aos usuários, portanto, os amplificadores de RF em suas configurações iniciais, somente tinham a capacidade de amplificação no sentido direto. A figura 01 ilustra o diagrama básico dos primeiros amplificadores de RF utilizados nas redes de TV a Cabo.

image002.jpg

Após algum tempo, houve a necessidade em utilizar esta mesma rede para serviços que exigiam a transmissões em ambos os sentidos, ou seja, tráfego de sinais em ambos os sentidos. A partir daí, a arquitetura dos amplificadores de radiofreqüência teve que evoluir de tal forma que pudessem separar as duas faixas de freqüências e amplificá-las de forma distinta.
Assim, os amplificadores foram incrementados com filtros que separam as duas faixas de freqüências encaminhado-as para os circuitos amplificadores específicos. A figura 02 ilustra o diagrama básico dos amplificadores com circuitos distintos de amplificação da via direta e reversa utilizados nas redes de TV a Cabo.

image003.png

Como as primeiras topologias apresentavam uma distribuição ramificada, os sinais de retorno chegavam combinados à central de processamento (HEADEND) somada com toda contribuição de ruído de todos os amplificadores e também, com todos os ruídos que ingressavam na rede de forma indesejada. A figura 03 ilustra a topologia das primeiras redes.

image006.gif

Muitos fatores contribuíam de forma significante para um baixo desempenho, além da grande quantidade de amplificadores em cascata e da topologia da rede implementada na época, tais como, variações de temperatura, que afetam nas atenuações dos cabos, nos ganhos dos amplificadores e nas características de perdas nos elementos passivos dos amplificadores, tornando a rede vulnerável às variações nos sinais transmitidos acarretando uma relação portadora ruído variável.

Com o desenvolvimento do sistema de transmissão óptico analógico, foi possível criar uma rede mista com aplicação de cabos ópticos para o transporte dos sinais até elementos opto eletrônicos capazes de converter novamente os sinais em rádio freqüência para serem distribuídos pela rede coaxial, porém, com número reduzido de amplificadores. Com a aplicação de cabos ópticos, o número de amplificadores em cascata pode ser reduzido a um número menor que 3, permitindo uma ampliação considerável na largura de banda das redes, aumentando sua capacidade e melhorando as características de ruído no canal.

A figura a seguir mostra que o cabo coaxial troncal foi substituído pelo cabo de fibra óptica.

image008.gif

A partir destas primeiras implementações, foram surgindo novas configurações para a rede sendo introduzido o conceito de células de radiofreqüência. A célula é uma área alimentada por um único nó óptico conectado diretamente a central de processamento (HEADEND) por uma rede óptica. Desta forma, surgiram novas topologias que foram sendo aplicadas em melhorias de redes antigas e em projetos de novas redes, como por exemplo, as topologias FTB e FTN.

• Topologia FTB ( Fiber to Bridger) : Célula com número de possíveis usuários variando entre 150 a 500.
• Topologia FTN ( Fiber to the Node) : Célula com número de possíveis usuários menor que 50.

Com a redução do custo dos cabos ópticos, novas tecnologias estão surgindo e sendo implementadas para aplicações Triple Play, como FTTx, GPON e GEPON. Essas redes serão assuntos para próximos posts.

Eduardo Laino



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9 comentários

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  1. snnangola

    Artigo bem conseguido. As arquitecturas das redes opticas sao assunto muito restrito de tecnicos da area e dificilmente saem a publico, dai que as vezes tecnicos de redes sem experiencia de telecom se sintam um pouco perdidos. Contudo é uma materia muito divertida e interessante de se aprender, muito mais ainda quando se fala de arquitecturas passivas e acivas de redes opticas.

    Obrigado.

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  2. Eron Melo

    Li a parte 1 agora pouco e com a continuação deste, o assunto foi ficando cada vez mais interessante… Pra mim, é interessante entender tecnologias desde o início para então ter uma boa compreenssão da evolução da tecnologia devido as suas necessidades. Gostei!!!!!

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  3. George

    Muito bom, obrigado pela iniciativa.

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  4. Deco

    Material de primeira, assim como a outra parte… parabéns Eduardo, continue escrevendo aqui pra nós!…
    Não sei o pessoal, mas eu pelo menos não mexo nada nada com isso, mas é sempre bom estudar a respeito.

    Abs!

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  5. lyon

    Parabéns Eduardo!
    Assim como o Deco, eu também não mexo com isso, mas quem sabe um dia.
    Conhecimento nunca é demais.

    Abs!

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  6. ferrugem

    Valeu por compartilhar conosco Eduardo! 😉

    Abs e sucesso,
    Felipe Ferrugem!

    “Juntos somos ainda melhores!!!”

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  7. boliveira

    muito bom o post Eduardo .. entrei no ramo de CATV recentemente e ta sendo muito bom .. um aprendizado gigantesco
    parabens pela qualidade do post
    vamo q vamo \o/

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  8. Eduardo Laino

    boliveira, estamos juntos. Quando precisar de algo, me avise. Email: dulaino@gmail.com

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  9. Tiago Marinho

    Artigo muito bom.
    Essa tecnologia é a nova tendência de algumas operadoras.
    Já esta sendo intalado em alguns estados como Minas / Interior SP / Goiás.
    Vamos esperar para vê o resultado.

    Um abraço.

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