Redes Hibridas De Fibra óPtica Y Cable Coaxial

H F CH F CH y b r i d F i b e r C o a xH y b r i d F i b e r C o a x

Redes Hibridas de Fibra Óptica y Cable CoaxialRedes Hibridas de Fibra Óptica y Cable Coaxial

Receptor Óptico:

Marcas: Harmonic INC. - Motorola

Fuente de Poder:

Alimenta los equipos activos de la red. Tiene un banco de baterias que le da una suplencia en caso de cortes de energia.

Zona de Influencia – Fuente de Poder

Diseño de Red CoaxialDiseño de Red Coaxial

Lode Data Design Assistant 4.0AutoCad Map 2005

Amplificador de RF:

Amplifica la señal de RF generada el receptor óptico.

Marcas: Harmonic INC. Scientific Atlanta

Amplificador Troncal

Amplificador Distribución

Amplificador Distribución

Cable Coaxial de Linea Dura.

2 diametros .500 y .715 pulgadas

Taps:

Derivan la señal de la red troncal al suscriptor final.

Drop:

Segmento de red que alimenta desde la red troncal hasta el suscriptor.

Caja Reliance + Amp. Interno:

Distribuye señal para Edificios y Conjuntos.

INFRAESTRUCTURA DE REDINFRAESTRUCTURA DE RED

Estructura General Plataforma CoaxialEstructura General Plataforma Coaxial

Sumatoria de Señales: Es la suma de todas las señales incidentes generadas en el Headend (TV + @)

Señales de Forward (Avance): Es la señal emitida hacia el suscripror

Señales de Retorno: Señales generadas desde el Suscriptor hasta el Headend

Transmisor Óptico.

Plataforma Harmonic de Transmisión, Ventana de 1310nm

Splitter Óptico.

Divide la señal de un TX, para llevarla a varios nodos y optimizar la potencia

Fibra Óptica.

Caracteristicas:

Ventana de TX 1310nm

Atenuación: 0.35dB/Km

2 Hilos por Enlace.

Caja de Empalmes:

Guarda los empalmes realizados entre varios cables de F.O.

Receptor Óptico:

Dispositivo que recibe las señales ópticas y las convierte en señales eléctricas (RF) para ser moduladas sobre la red coaxial.

Transmisor Óptico de Retorno:

Convierte las señales de retorno en RF (retorno) en señales ópticas para transmitirlas sobre la F.O.

Base de Datos Red de Fibra ÓpticaBase de Datos Red de Fibra Óptica

AutoCad Map 2005

Receptor Óptico:

Recibe las señales de retorno de la fibra óptica emitida por el TX de retorno de los nodos.


Estructura General Plataforma ÓpticaEstructura General Plataforma Óptica


Conceptos Básicos de DiseñoConceptos Básicos de Diseño

Unidades de MedidaUnidades de Medida

dBdB

dBmVdBmV Se refiere a un (1) dB sobre un milivoltio en un Se refiere a un (1) dB sobre un milivoltio en un sistema de 75 Ohms.sistema de 75 Ohms.

10 log10 log1010 (1dB/1mV). (1dB/1mV).

Unidad de Medida que relaciona potencias. Se Unidad de Medida que relaciona potencias. Se utiliza para determinar las ganancias y perdidas de utiliza para determinar las ganancias y perdidas de los dispositivos en la red. los dispositivos en la red.

10 log10 log1010 (Potencia Salida/Potencia Entrada). (Potencia Salida/Potencia Entrada).

INFRAESTRUCTURA DE REDINFRAESTRUCTURA DE REDComponentes de RedComponentes de Red

Fibra ÓpticaFibra Óptica

Componentes:Componentes:

1.1. Core: Nucleo (Vidrio)Core: Nucleo (Vidrio)

2.2. Cladding: Revestimiento (Vidrio)Cladding: Revestimiento (Vidrio)

3.3. Coating: Capa Exterior (Acrilico)Coating: Capa Exterior (Acrilico)

8 – 10 µm8 – 10 µm

125 µm125 µm


Nodo ÓpticoNodo ÓpticoConvierte la señal lumínica en Convierte la señal lumínica en señal eléctrica y la procesa para señal eléctrica y la procesa para su distribución.su distribución.

Marca y ReferenciaMarca y Referencia

TX Óptico

Fibra Óptica FWD

Fibra Óptica RTN

RX Óptico

Señal R

F

Procesamiento de Señal

Señal Procesada y Amplificada

MotorolaMotorolaModelo:Modelo:

SG2000SG2000

Salidas de RF:Salidas de RF:

44

Salida Máxima:Salida Máxima:

47 dBmV @ 750MHz47 dBmV @ 750MHz


Dispositivos ActivosDispositivos ActivosAmplificadoresAmplificadores

Señal ProcesadaSeñal Procesada

Pendiente Positiva de 10dB entre el Canal 2 y el Canal 115

@ 54 MHz

@ 750 MHz

@ 54 MHz

@ 750 MHz

@ 54 MHz

@ 750 MHz

@ 54 MHz

@ 750 MHz

@ 54 MHz

@ 750 MHz

Señal EntradaSeñal Entrada

Pendiente Negativa Ecualización Atenuacion

Procesamiento de SeñalProcesamiento de Señal

Amplificación Señal Amplificada Pendiente

Pendiente Negativa

Concepto de Ganancia Unitaria

Salida44 dBmV

Salida44 dBmV

Perdida Coax.Perdida Coax.

AMP No.1 AMP No.2

La seccion de Forward opera bajo el concepto de ganancia unitaria.

Ganancia Unitaria significa igual ganancia a la salida entre amplificadores.

Ej:

46 dBmV Salida del Amplificador No.1

46 dBmV Salida del Amplificador No.2


Operación de los Amplificadores


AutoControl

Amp

Acoplador

Control deVoltaje

Entrada Salida

Muestra

ADUEl control automatico de ganancia muestrea el nivel de señal y ajusta la salida de ganancia usando los voltajes de control de DC para mantener la señal de salida deseada.El AGC ajusta las variaciones de temperatura en el ambiente.

dB

f

Pendiente

Niveles

El nivel de entrada determina la calidad de la señal

Amplificador forward

Amplificador retorno

atenuador

atenuador

equalizador

equalizador

DIPLEXOR

DIPLEXOR

INFRAESTRUCTURA DE REDINFRAESTRUCTURA DE REDConfiguración Plataforma CoaxialConfiguración Plataforma Coaxial

Dispositivos ActivosDispositivos ActivosAmplificadores bi-direccionales:Amplificadores bi-direccionales:


Dispositivos ActivosDispositivos ActivosAmplificadores – Diagrama de Bloques Amplificador LEAmplificadores – Diagrama de Bloques Amplificador LE


Dispositivos ActivosDispositivos ActivosAmplificadores – Marca y ModeloAmplificadores – Marca y Modelo

Modelo:Modelo:

BLE 75SHBLE 75SH


11

Niveles de Entrada:Niveles de Entrada:

19dBmV @ 750MHz19dBmV @ 750MHz

16dBmV @ 54MHz16dBmV @ 54MHz



Modelo:Modelo:

MB 75SHMB 75SH


2 (3*)2 (3*)

Niveles de EntradaNiveles de Entrada

13dBmV13dBmV



Modelo:Modelo:

BTD 75SHBTD 75SH


44

Niveles de EntradaNiveles de Entrada

12dBmV12dBmV




Dispositivos ActivosDispositivos ActivosFuentes de PoderFuentes de Poder

60-90 VAC

Insertor de Potencia

SEÑAL DE RF


DispositivosDispositivos Activos ActivosFuentes deFuentes de PoderPoder










Dispositivos ActivosDispositivos ActivosFuentes de Poder, bateríasFuentes de Poder, baterías


Dispositivos ActivosDispositivos ActivosClear PathClear Path

Controla el Ingreso de Ruido en la RedControla el Ingreso de Ruido en la Red


Cable CoaxialCable CoaxialEstructuraEstructura

Chaqueta

Dieléctrico

Blindaje en Aluminio

Conductor Central

Película en Aluminio

Conductor Central•El conductor central de acero provee al cable flexibilidad para doblar muchas veces sin romperlo

•El acero es cubierto por cobre para reducir la resistencia electrica y mejorar la capacidad de señal del cable

DieléctricoMatrial que aisla el conductor central de la chaqueta o pelicula de aluminio. Película en Aluminio

(Blindaje)Evita el ingreso de señales diferentes a las que se transmiten por el conductor central y el egreso de las mismas.

ChaquetaEsta protege los elementos internos del cable. Generalmente sta fabricada de PVC debido a su resistencia a los rayos UV.


Cable CoaxialCable CoaxialTipos de CableTipos de Cable

Linea D

ura

Dro

p

QR715

Aereo

Subterraneo

PIII500

Aereo

Subterraneo

RG11

Aereo

Subterraneo

RG6

Aereo

Subterraneo

INFRAESTRUCTURA DE REDComponentes de Red

Radio de curvatura

Los cables a menudo se encaminan alrededor de las esquinas durante la instalación de cables y la tensión de tiro debe aumentarse para aplicar una fuerza adecuada al cable para curvarlo alrededor de las esquinas. La tensión se relaciona directamente con la flexibilidad del cable y la flexibilidad es la característica más notable de QR.

El radio de curvatura mínima especificada de los cables de línea dura es el radio de curvatura estático (sin carga) del cable. Este es el radio mínimo al que se puede curvar o flexionar el cable sin degradar mecánicamente el rendimiento del mismo. La curvatura del cable de esta manera por lo general sólo ocurre durante el empalme o formación final. Este también es el radio permitido para el almacenamiento.

Mínimo Radio de Curvatura por Modelos

QR.715: 12.7cm

P3.500: 15.2cm


Diametro

Atenuación

Longitud

Dielectrico

Temperatura

Frecuencias

ResistenciaLa cantidad de resistencia que opone el cable a las frecuencias bajas de AC depende directamente deldiametro del conductor central. Un conductor central de mayor tamaño opone menor resistencia.

ImpedanciaImpedancia es la total oposición a las Señales de frecuencia alta. La impedancia caracteriticaPara una red de cable es de:75 ohms

Radio Mínimo deCurvaturaEl radio mínimo de curvatura para un cable es, por defecto, 10 veces el diametro del mismo.Por Ejemplo: Un cable de 0.7cm de diametrotiene un máximo de radio de curvatura de 7cm.

Características del Cable de Drop


Dispositivos PasivosDispositivos PasivosAcopladores y SplittersAcopladores y Splitters

Splitter x 2: Divide la señal en 2 partes iguales:

Perdidas

@ 54MHz: 3.6dB

@ 750 MHz: 4.6dB

DC-7: Divide la señal en 2 salidas desbalanceadas:

Perdidas

@ 54MHz: 1.7dB @ 54MHz: 7.3dB

@ 750 MHz: 2.8dB @ 750MHz: 7.9dB

DC-12: Divide la señal en 2 salidas desbalanceadas:

Perdidas

@ 54MHz: 1.0dB @ 54MHz: 11.4dB

@ 750 MHz: 1.6dB @ 750MHz: 12.0dB

Splitter x 3: Divide la señal en 3 salidas desbalanceadas:

Perdidas

@ 54MHz: 7.0dB @ 54MHz: 7.0dB @ 54MHz: 3.6dB

@ 750 MHz: 8.1dB @ 750MHz: 7.8dB @ 750MHz: 4.5dB


Taps de 2 y más vías:

Dispositivos PasivosDispositivos PasivosTapsTaps

ConectoresConectores

INFRAESTRUCTURA DE REDComponentes de Red

Espigo Cuerpo(Con mecanismo de agarre del conductor

central)

Tuerca principal

Manguitointegrado

Tuerca posterior(Se ajusta al conductor

externo en la parte posterior)

•Conector de terminación de cable a dispositivo activo o pasivo, pin en acero, tuerca y contratuerca.

500 CH500 CH

INFRAESTRUCTURA DE REDArquitecturas Fibra Óptica

Extensor para ángulos

Ángulo de 90 grados

Ángulo de 180 grados

AccesoriosAccesorios

Conector doble pin

INFRAESTRUCTURA DE REDINFRAESTRUCTURA DE REDArquitecturas Fibra ÓpticaArquitecturas Fibra Óptica

EstrellaEstrella

Es la mas simple de las arquitecturas de red, y la mas común para transmitir señales analogas desde la Cabecera o los Hubs hacia y desde los Nodos.

Esta definida en diferentes “caminos” desde un punto en común hasta multiples puntos terminales.


La exposicion a fallas causadas por cortes de fibra u otro tipo de eventos puede ser reducida significativamente mediante el envio de señales entre un punto comun (headend) y cada uno de los puntos terminales (nodos) utilizando diferentes rutas.

Pros:

Preserva la independencia de señal de la Estrella.

Proporciona alto grado de proteccion contra los cortes de fibra

Contras:

Incremento en la longitud de la fibra optica

Anillo Enfundado (Sheath Ring)Anillo Enfundado (Sheath Ring)

Anillo Analogo Compartido Anillo Analogo Compartido

Cuando un grupo común de señales debe ser enviado a multiples nodos, esta es una estructura economica

La señal es enviada en direcciones opuestas desde el punto común (Headend) usando fibras separadas. En cada uno de los nodos una porcion de la señal es separada de los 2 anillos para alimentar receptores opticos independientes.

En cada uno de los nodos un Swith redundante selecciona la ruta de fibra sobreviviente en caso de existir una falla.



Doble Estrella Doble Estrella

Una forma de disminuir la cantidad de fibras es creando Hubs entre el headend y los nodos mas remotos

INFRAESTRUCTURA DE REDINFRAESTRUCTURA DE REDArquitecturasArquitecturas

Topologia Original Arbol-Rama (Tree-and-Topologia Original Arbol-Rama (Tree-and-Branch)Branch)

Esta es la topologia original de red coaxial de CATV antes de la aparicion de la fibra optica. Debido a las grandes longitudes de estas redes era necesario el uso de una cantidad excesiva de amplificadores para poder llevar suficiente señal al ultimo usuario.


Topologia Arbol-Rama Aplicada a HFC (Tree-and-Branch)Topologia Arbol-Rama Aplicada a HFC (Tree-and-Branch)

La arquitectura Arbol Rama es utilizada en redes donde el area de cobertura esta constituida tanto por un gran numero de usuarios como por un area considerable. En este tipo de arquitectura es comun encontrar cascadas de amplificadores de entre 4 a 7.

Estructura de la Topología Árbol RamaEstructura de la Topología Árbol Rama

Este tipo de topología esta basada en la topologia original de redes de CATV existentes antes de la aparicion de la fibra optica. Se conserva la estructura de secciones troncal y de distribución.



BLASTER (Broadband Layered Architecture to Enhace BLASTER (Broadband Layered Architecture to Enhace Rehability)Rehability)

La arquitectura Blaster esta conformada por Niveles (Layers) de distribución. Cada uno de estos niveles es independiente al otro y su unica funcion es la de llevar señal a un area correspondiente.

Esta arquitectura permite balancear la carga del nodo, asignando un numero de usuarios por nivel, y por salida del nodo lo que facilita los procesos de segmentacion y rendimiendo de la red.

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