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  • UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE NICARAGUA

    MAESTRA EN TELECOMUNICACIONES Y REDES TELEINFORMTICAS

    REDES HFC

  • Agenda Overview DOCSIS. Introduccin a Redes HFC. Arquitectura de Redes HFC. Arreglo de Canales en HFC. Topologas de HFC. Tecnologa Aurora. Arquitectura de CATV. Parmetros en Redes HFC. Escalabilidad.

  • Overview DOCSIS

  • Overview DOCSISCon la creacin de redes HFC se ha debido especificar unconjunto de estndares llamado DOCSIS (Data Over CableService Interface Specification).DOCSIS fue desarrollado por CableLabs.Se trata de un estndar no comercial que define los requisitos dela interfaz de comunicaciones y operaciones para los datos sobresistemas de cable, lo que garantiza la interoperabilidad de latecnologa empleada en la transmisin de datos a alta velocidaden una red de cable.La primera especificacin DOCSIS fue la versin 1.0, publicadaen marzo de 1997, seguida de la revisin 1.1 en abril de 1999.Elestndar DOCSIS se encuentra actualmente en la versin 2.0,publicado en enero de 2002. La versin europea de DOCSIS sedenomina EuroDOCSIS.

  • Overview DOCSIS (Contd)La principal diferencia es que en Europa, los canales de cabletienen un ancho de banda de 8 MHz (PAL), mientras que enNorte Amrica, es de 6 MHz (NTSC).Esto se traduce en un mayor ancho de banda disponible para elcanal de datos de bajada (desde el punto de vista del usuario, elcanal de bajada se utiliza para recibir datos, mientras que el desubida se utiliza para enviarlos).Tambin existen otras variantes de DOCSIS que se emplean enJapn. El 7 de agosto de 2006 salieron las especificacionesfinales de DOCSIS 3.0, cuya principal novedad reside en elsoporte para IPv6 y el "channel-bonding", que permite utilizarvarios canales simultneamente, tanto de subida como debajada, por lo que la velocidad podr sobrepasar los 100 Mbpsen ambos sentidos.)

  • Overview DOCSIS (Contd)

  • Overview DOCSIS (Contd)

  • Overview DOCSIS (Contd)

  • Overview DOCSIS (Contd)

  • Overview DOCSIS (Contd)DOCSIS Caractersticas Claves Beneficios

    DOCSIS 3.0(Presentado en el 2007 y disponiblehasta el 2012)200 Mbps upstream y 100 downstream

    Esquema obligatorios de S-CDMA/ TDMA

    M-CMTS (Modular Cable Modem Termination System)Channel Bonding - mltiples canales QAM de datos de bajadaVoD reutilizacin"

    DOCSIS 2.0(30 Mbps upstream)

    Esquema obligatorios de S-CDMA/ TDMALo mejor de DOCSIS

    Servicios simtricosEnlaces punto a puntoNegocios-a-Negocios (Troncales de 20 T1 y E1)

    DOCSIS 1.1(10 Mbps upstream)

    QoSPre-EQOperacionesSeguridad

    Servicios escalonados.Doble capacidad.Bajo OPEXDiferenciador.

    DOCSIS 1.0(5 Mbps upstream)

    Estandar preliminar.Especificaciones nativas.

    Datos de Alta VelocidadAcceso a Internet

  • Introduccin a Redes HFC

  • Introduccin a Redes HFC

  • Introduccin a Redes HFC

  • Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • Introduccin a Redes HFCLa primera utilizacin del cable coaxial para el transporte deseales de T.V. se present U.S. hacia fines del ao 1940 dandoorigen al CATV (televisin por cable), en este tiempo conocidacomo televisin por antena comunitaria.John Walson, propietario de una tienda en la pequea ciudad deMahanoy ( Pensylvania ), vio la dificultad de vender televisores alos residentes del lugar ya que la recepcin de la seal radiadaera muy deficiente, debido a la ubicacin del pueblo en un valle ya una distancia de 150 Kilmetros de la estacin transmisora enFiladelfia , donde las montaas no permitan que la seal viajarahasta los habitantes de la ciudad, Walson tuvo la idea de poneruna antena en una colina y llevar la seal hasta su tienda, atravs de cable coaxial y de amplificadores construidos por lmismo.

  • Introduccin a Redes HFC (Contd)En 1950 se empez a experimentarcon sistemas de microondas pararecibir seales de ciudades lejanas,otro de los grandes eventos sobrelas redes de CATV fue el desarrollode la pay-TV, esta fue lanzada enNoviembre de 1972 cuando laempresa Service Electric ofreceHome Box office (HBO) en elsistema de cable de Wilkes-Barre,Pennsylvania. Tambin fue HBO elprimer servicio en utilizar ladistribucin va satlite para suprogramacin.

  • Dado el crecimiento de la demanda del nmero de canales serequiri aumentar el ancho de banda disponible en los sistemasde cable, esto de la mano con la atenuacin natural quepresentan las redes de cobre para transmisiones en altasfrecuencias, hizo necesaria la implementacin de largas cadenasde amplificadores electrnicos de radio frecuencia, aportndoseun mayor incremento del ruido y la distorsin de cadaamplificador a lo largo del red de accesos y distribucin,originando as el deterioro progresivo de la calidad de la seal deTV.En base a estas limitaciones es que se presenta la necesidad deintroducir la fibra ptica, que gan gran realce con lasimplementaciones de dispositivos de alta linealidad. Este es elorigen de las redes HFC.

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • La introduccin de tecnologa ptica hizo posible topologas dered susceptibles de transportar seales bidireccionales a largasdistancias. De este modo, las redes de cable pasaron de sersistemas de pura distribucin a convertirse en sistemascompletos de telecomunicaciones, capaces de proporcionarservicios interactivos de voz y datos.A mediados de los 90, da comienzo una nueva etapa en laevolucin de las redes de cable, por la introduccin de latelevisin digital. Con ello se consigue multiplicar el nmero decanales que pueden transportarse en el ancho de banda delsistema, proporcionando mayor calidad de imagen y sonido, ascomo nuevas facilidades de interactividad.La evolucin sucesiva de las redes de CATV a redes HFC sepresent de la siguiente forma:

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • Reduccin de CAPEX y OPEX.

    Reduccin de prdidas en redes cobre.

    Amplificadores de mayor potencia y gran ancho de banda con

    los controles de ganancia automtico.

    Integracin de la fibra ptica en redes CATV.

    Aparicin de amplificadores bidireccionales.

    Aparicin de estndares de cable mdems (Cable Mdems),

    tales como DOCSIS y HFC.

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • Fuente Imagen: http://www.nec.com/

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • Las redes HFC Hbridas entre fibra ptica y coaxial permitenintegrar bajo un solo cable mltiples servicios cubriendo grandesreas, bajo el concepto de bi-direccionalidad y con la virtud de lafibra ptica por ser un medio de baja degradacin y mnimaatenuacin de las seales transmitidas.Entre los servicios que se pueden prestar a travs de las redesHFC tenemos servicios de TV por cable, Telefona, Pay Per View,Internet Banda ancha, teleconferencias y Televisin interactiva,en la actualidad los servicios que mayor demanda tienen a travsde estas redes son los de TV por cable, PPV y el Internet Bandaancha a travs del Cable Modem.Una red HFC es una red de telecomunicaciones de altacapacidad que combina la fibra ptica y el cable coaxial comosoportes de la transmisin de las seales.

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • Fuente Imagen: http://www.nec.com/

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • Con la arquitectura de HFC se busca resolver los problemas degestin y mantenimiento que generaban las redes CATV. Paraesta se tienen dos niveles jerrquicos, el principal formado porun tendido de fibra que distribuye la seal desde el centro emisor(Headend) hasta cada zona o segmentacin.En cada zona hay un nodo que se encarga de convertir la sealptica en elctrica para su distribucin final en cable coaxialhacia los abonados.El nmero de amplificadores mximo es de 5, con esto seobtiene una mejora en la calidad de la seal y sencillez demantenimiento.Un elemento importante en la implementacin de redes HFC esla posibilidad de enviar seal analgica en fibra sin necesidad deconvertirla en una seal digital.

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • Otro gran paso para estas redes fue la facilidad de la utilizacinde la red para el trafico upstream esto permite las labores demonitoreo y servicios tales como el de Internet y VoIP.La seal de televisin utiliza el rango de frecuencias altas entre50-500MHz para el sentido downstream de las sealesanalgicas de TV, 500-750/860MHz para los servicios detelevisin digital, internet y VoIP.Para el sentido downstream se utilizan segmentos entre 5 y42MHz, principalmente para el retorno de los datos provenientesde los clientes. El primer paso en la evolucin de las redesclsicas all-coaxial de CATV hacia las redes detelecomunicaciones por cable HFC consisti en sustituir laslargas cascadas de amplificadores y el cable coaxial de la redtroncal por enlaces punto a punto de fibra ptica.

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

  • BroadcastInformacin transmitida a todoslos usuarios o terminales de lared.

    Introduccin a Redes HFC (Contd)

    NarrowcastServicios dedicados, son aquellosque viajan hacia un pblico definidocomo telefona y VoD.

  • Arquitectura de HFC

  • Arquitectura de HFC

  • Una red HFC es una red de telecomunicaciones por cable quecombina la fibra ptica y el cable coaxial como soportes de latransmisin de las seales.Se compone bsicamente de cuatro partes claramentediferenciadas: la cabecera, la red troncal, la red de distribucin, yla red de acometida de los abonados.La cabecera es el centro desde el que se gobierna todo elsistema. Su complejidad depende de los servicios que ha deprestar la red.Por ejemplo, para el servicio bsico de distribucin de sealesunidireccionales de televisin (analgicas y digitales) dispone deuna serie de equipos de recepcin de televisin terrenal, vasatlite y de microondas, as como de enlaces con otrascabeceras o estudios de produccin.

    Arquitectura de HFC (Contd)

  • La cabec