Libro de Datos de Banda Ancho
L IBRO DE DA DA TOS TOS DE B A NDA NDA A NCHA NCHA
Transmis Transmis sion Network Systems 5030 Sugarloaf Parkway P.O. Box 465447 Lawrenceville, GA 30042 Teléfono: 770 236 7000
Revisión 16
junio de 2007
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ÍNDICE Sección Director Directorio io de ventas ventas y se s ervicios rvic ios en todo el mundo1 Cuadro Cuadross de frecuenci a de cable y fuera del air aire e .... 2 Caract Característi erísticas cas de RF de las señales de d e TV TV ........... 3 Característic Características as de la pendiente de operaci operación ón de los amplificadores ...........................................................4 Característic Características as de deri derivadores vadores de señal y componente compon entess pasivos de RF RF ...................................5 Característic Características as del cable co axial ............................. 6 Símbo Símbolos los gráficos gráfi cos estándar de HFC HFC ....................... 7 Normas Normas de televisi televisión ón digital di gital en todo el mun do ..... 8 Medid Medidas as de la señal de RF digi tal ............................ 9 Interfaces Interfaces digi d igitales tales estándares estándares .............................. 10 Señales Señales de datos datos por cable ....................................11 Característic Características as del del cable de fibra ópti ca .............. 12 Componentes Componentes pasivos ópti cos .............................. 13 Redes Redes pasivas óptic óp ticas as ............................................14 Transporte de paquetes MPEG .............................. 15 Designaciones Designaciones de lon gitude gitud es de onda ond a ópticas .... 16 Rendimiento del sistema analógico ...................... 17 Parámetros Parámetros de banda ancha ..................................18 Pesos Pesos y medidas medid as .....................................................19 i
NOTAS SOBRE LA REPRESENTACIÓN DE NÚMEROS En toda esta publicación, los números que representan cantidades (a diferencia de las fechas) se expresan a través de las convenciones de los países angloparlantes. Esto significa que el punto decimal está representado por un punto (.), y los dígitos de los números mayores que mil están ordenados en grupos de tres, separados por una coma (,). Por lo tanto, el número un millón, doscientos treinta y cuatro mil quinientos sesenta y siete con ochenta y nueve se escribe de la siguiente manera: 1,234,567.89 Debe tenerse en cuenta que el uso del punto y la coma se invierte en muchos países europeos. Para evitar confusiones, a veces se utiliza la convención establecida por la ISO (International Standards Organization, Organización Internacional para la Estandarización) y la IEC (International Electrotechnical Commission, Comisión Electrotécnica Internacional). Esta recomienda el uso de la coma como indicador del punto decimal, y un espacio en lugar de una coma para separar los grupos de tres dígitos en los números grandes. Si se utiliza esta convención, el ejemplo anterior se escribiría de la siguiente manera: 1 234 567,89 Sin embargo, la fecha (año) se escribe sin comas ni separaciones.
ii
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CUADROS DE FRECUENCIA Canales de CATV Designación de canales de la EIA nuevos viejos
Am éri ca d el Nort e
Norma
Incremental
Harmónica
Video
Audio
Video
Audio
N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C 59.7625 54.0027 58.5027 65.7625 60.0030 64.5030 71.7625 66.0033 70.5033 77.7625 72.0036 76.5036 83.7625 78.0039 82.5039 89.7625 84.0042 88.5042 95.7625 90.0045 94.5045 101.7625 96.0048 100.5048 107.7625 102.0051 106.5051 113.7750 No se puede bloquear para combinación 119.7750 Ref.: consultar reglamentaciones de la FCC 125.7625 120.0060 124.5060 131.7625 126.0063 130.5063 137.7625 132.0066 136.5066 143.7625 138.0069 142.5069 149.7625 144.0072 148.5072 155.7625 150.0075 154.5075 161.7625 156.0078 160.5078 167.7625 162.0081 166.5081 173.7625 168.0084 172.5084 179.7625 174.0087 178.5087 185.7625 180.0090 184.5090 191.7625 186.0093 190.5093 197.7625 192.0096 196.5096 203.7625 198.0099 202.5099 209.7625 204.0102 208.5102 215.7625 210.0105 214.5105 221.7625 216.0108 220.5108 227.7625 222.0111 226.5111 233.7625 228.0114 232.5114 239.7625 234.0117 238.5117 245.7625 240.0120 244.5120 251.7625 246.0123 250.5123 257.7625 252.0126 256.5126 263.7625 258.0129 262.5129 269.7625 264.0132 268.5132 275.7625 270.0135 274.5135 281.7625 276.0138 280.5138 287.7625 282.0141 286.5141
T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 2 3 4 1 5 6 95 96 97 98
ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno ninguno 2 3 4 A-8 5 6 A-5 A-4 A-3 A-2
7.0000 13.0000 19.0000 25.0000 31.0000 37.0000 43.0000 55.2500 61.2500 67.2500 NA 77.2500 83.2500 91.2500 97.2500 103.2500 109.2750
11.5000 17.5000 23.5000 29.5000 35.5000 41.5000 47.5000 59.7500 65.7500 71.7500 NA 81.7500 87.7500 95.7500 101.7500 107.7500 113.7750
N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C 55.2625 61.2625 67.2625 73.2625 79.2625 85.2625 91.2625 97.2625 103.2625 109.2750
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A-1
115.2750
119.7750
115.2750
14 15 16 17 18 19 20 21 22 7 8 9 10 11 12 13 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
A B C D E F G H I 7 8 9 10 11 12 13 J K L M N O P Q R S T U
121.2625 127.2625 133.2625 139.2500 145.2500 151.2500 157.2500 163.2500 169.2500 175.2500 181.2500 187.2500 193.2500 199.2500 205.2500 211.2500 217.2500 223.2500 229.2625 235.2625 241.2625 247.2625 253.2625 259.2625 265.2625 271.2625 277.2625 283.2625
125.7625 131.7625 137.7625 143.7500 149.7500 155.7500 161.7500 167.7500 173.7500 179.7500 185.7500 191.7500 197.7500 203.7500 209.7500 215.7500 221.7500 227.7500 233.7625 239.7625 245.7625 251.7625 257.7625 263.7625 269.7625 275.7625 281.7625 287.7625
121.2625 127.2625 133.2625 139.2625 145.2625 151.2625 157.2625 163.2625 169.2625 175.2625 181.2625 187.2625 193.2625 199.2625 205.2625 211.2625 217.2625 223.2625 229.2625 235.2625 241.2625 247.2625 253.2625 259.2625 265.2625 271.2625 277.2625 283.2625
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Canales de CATV Designación de canales de la EIA nuevos viejos
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
V W AA BB CC DD EE FF GG HH II JJ KK LL MM NN OO PP QQ RR SS TT UU VV WW XX YY ZZ 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
América del Nort e (cont.)
Norma
Incremental
Harmónic a
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289.2625 295.2625 301.2625 307.2625 313.2625 319.2625 325.2625 331.2750 337.2625 343.2625 349.2625 355.2625 361.2625 367.2625 373.2625 379.2625 385.2625 391.2625 397.2625 403.2500 409.2500 415.2500 421.2500 427.2500 433.2500 439.2500 445.2500 451.2500 457.2500 463.2500 469.2500 475.2500 481.2500 487.2500 493.2500 499.2500 505.2500 511.2500 517.2500 523.2500 529.2500 535.2500 541.2500 547.2500 553.2500 559.2500 565.2500
293.7625 299.7625 305.7625 311.7625 317.7625 323.7625 329.7625 335.7750 341.7625 347.7625 353.7625 359.7625 365.7625 371.7625 377.7625 383.7625 389.7625 395.7625 401.7625 407.7500 413.7500 419.7500 425.7500 431.7500 437.7500 443.7500 449.7500 455.7500 461.7500 467.7500 473.7500 479.7500 485.7500 491.7500 497.7500 503.7500 509.7500 515.7500 521.7500 527.7500 533.7500 539.7500 545.7500 551.7500 557.7500 563.7500 569.7500
289.2625 295.2625 301.2625 307.2625 313.2625 319.2625 325.2625 331.2750 337.2625 343.2625 349.2625 355.2625 361.2625 367.2625 373.2625 379.2625 385.2625 391.2625 397.2625 403.2625 409.2625 415.2625 421.2625 427.2625 433.2625 439.2625 445.2625 451.2625 457.2625 463.2625 469.2625 475.2625 481.2625 487.2625 493.2625 499.2625 505.2625 511.2625 517.2625 523.2625 529.2625 535.2625 541.2625 547.2625 553.2625 559.2625 565.2625
293.7625 299.7625 305.7625 311.7625 317.7625 323.7625 329.7625 335.7750 341.7625 347.7625 353.7625 359.7625 365.7625 371.7625 377.7625 383.7625 389.7625 395.7625 401.7625 407.7625 413.7625 419.7625 425.7625 431.7625 437.7625 443.7625 449.7625 455.7625 461.7625 467.7625 473.7625 479.7625 485.7625 491.7625 497.7625 503.7625 509.7625 515.7625 521.7625 527.7625 533.7625 539.7625 545.7625 551.7625 557.7625 563.7625 569.7625
288.0144 294.0147 300.0150 306.0153 312.0156 318.0159 324.0162 330.0165 336.0168 342.0171 348.0174 354.0177 360.0180 366.0183 372.0186 378.0189 384.0192 390.0195 396.0198 402.0201 408.0204 414.0207 420.0210 426.0213 432.0216 438.0219 444.0222 450.0225 456.0228 462.0231 468.0234 474.0237 480.0240 486.0243 492.0246 498.0249 504.0252 510.0255 516.0258 522.0261 528.0264 534.0267 540.0270 546.0273 552.0276 558.0279 564.0282
292.5144 298.5147 304.5150 310.5153 316.5156 322.5159 328.5162 334.5165 340.5168 346.5171 352.5174 358.5177 364.5180 370.5183 376.5186 382.5189 388.5192 394.5195 400.5198 406.5201 412.5204 418.5207 424.5210 430.5213 436.5216 442.5219 448.5222 454.5225 460.5228 466.5231 472.5234 478.5237 484.5240 490.5243 496.5246 502.5249 508.5252 514.5255 520.5258 526.5261 532.5264 538.5267 544.5270 550.5273 556.5276 562.5279 568.5282
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Canales de CATV Designación de canales de la EIA nuevos viejos
82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133
82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133
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Audio
571.2500 577.2500 583.2500 589.2500 595.2500 601.2500 607.2500 613.2500 619.2500 625.2500 631.2500 637.2500 643.2500 649.2500 655.2500 661.2500 667.2500 673.2500 679.2500 685.2500 691.2500 697.2500 703.2500 709.2500 715.2500 721.2500 727.2500 733.2500 739.2500 745.2500 751.2500 757.2500 763.2500 769.2500 775.2500 781.2500 787.2500 793.2500 799.2500 805.2500 811.2500 817.2500 823.2500 829.2500 835.2500 841.2500 847.2500
575.7500 581.7500 587.7500 593.7500 599.7500 605.7500 611.7500 617.7500 623.7500 629.7500 635.7500 641.7500 647.7500 653.7500 659.7500 665.7500 671.7500 677.7500 683.7500 689.7500 695.7500 701.7500 707.7500 713.7500 719.7500 725.7500 731.7500 737.7500 743.7500 749.7500 755.7500 761.7500 767.7500 773.7500 779.7500 785.7500 791.7500 797.7500 803.7500 809.7500 815.7500 821.7500 827.7500 833.7500 839.7500 845.7500 851.7500
571.2625 577.2625 583.2625 589.2625 595.2625 601.2625 607.2625 613.2625 619.2625 625.2625 631.2625 637.2625 643.2625 649.2625 655.2625 661.2625 667.2625 673.2625 679.2625 685.2625 691.2625 697.2625 703.2625 709.2625 715.2625 721.2625 727.2625 733.2625 739.2625 745.2625 751.2625 757.2625 763.2625 769.2625 775.2625 781.2625 787.2625 793.2625 799.2625 805.2625 811.2625 817.2625 823.2625 829.2625 835.2625 841.2625 847.2625
575.7625 581.7625 587.7625 593.7625 599.7625 605.7625 611.7625 617.7625 623.7625 629.7625 635.7625 641.7625 647.7625 653.7625 659.7625 665.7625 671.7625 677.7625 683.7625 689.7625 695.7625 701.7625 707.7625 713.7625 719.7625 725.7625 731.7625 737.7625 743.7625 749.7625 755.7625 761.7625 767.7625 773.7625 779.7625 785.7625 791.7625 797.7625 803.7625 809.7625 815.7625 821.7625 827.7625 833.7625 839.7625 845.7625 851.7625
570.0285 576.0288 582.0291 588.0294 594.0297 600.0300 606.0303 612.0306 618.0309 624.0312 630.0315 636.0318 642.0321 648.0324 654.0327 660.0330 666.0333 672.0336 678.0339 684.0342 690.0345 696.0348 702.0351 708.0354 714.0357 720.0360 726.0363 732.0366 738.0369 744.0372 750.0375 756.0378 762.0381 768.0384 774.0387 780.0390 786.0393 792.0396 798.0399 804.0402 810.0405 816.0408 822.0411 828.0414 834.0417 840.0420 846.0423
574.5285 580.5288 586.5291 592.5294 598.5297 604.5300 610.5303 616.5306 622.5309 628.5312 634.5315 640.5318 646.5321 652.5324 658.5327 664.5330 670.5333 676.5336 682.5339 688.5342 694.5345 700.5348 706.5351 712.5354 718.5357 724.5360 730.5363 736.5366 742.5369 748.5372 754.5375 760.5378 766.5381 772.5384 778.5387 784.5390 790.5393 796.5396 802.5399 808.5402 814.5405 820.5408 826.5411 832.5414 838.5417 844.5420 850.5423
2-3
Canales de CATV Designación de canales de la EIA nuevos viejos
134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158
134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158
América del Nort e (cont.)
Norma Video
Audio
853.2500 857.7500 859.2500 863.7500 865.2500 869.7500 871.2500 875.7500 877.2500 881.7500 883.2500 887.7500 889.2500 893.7500 895.2500 899.7500 901.2500 905.7500 907.2500 911.7500 913.2500 917.7500 919.2500 923.7500 925.2500 929.7500 931.2500 935.7500 937.2500 941.7500 943.2500 947.7500 949.2500 953.7500 955.2500 959.7500 961.2500 965.7500 967.2500 971.7500 973.2500 977.7500 979.2500 983.7500 985.2500 989.7500 991.2500 995.7500 997.2500 1001.7500
Incremental Video
Audio
853.2625 857.7625 859.2625 863.7625 865.2625 869.7625 871.2625 875.7625 877.2625 881.7625 883.2625 887.7625 889.2625 893.7625 895.2625 899.7625 901.2625 905.7625 907.2625 911.7625 913.2625 917.7625 919.2625 923.7625 925.2625 929.7625 931.2625 935.7625 937.2625 941.7625 943.2625 947.7625 949.2625 953.7625 955.2625 959.7625 961.2625 965.7625 967.2625 971.7625 973.2625 977.7625 979.2625 983.7625 985.2625 989.7625 991.2625 995.7625 997.2625 1001.7625
Harmónica Video
Audio
852.0426 856.5426 858.0429 862.5429 864.0432 868.5432 870.0435 874.5435 876.0438 880.5438 882.0441 886.5441 888.0444 892.5444 894.0447 898.5447 900.0450 904.5450 906.0453 910.5453 912.0456 916.5456 918.0459 922.5459 924.0462 928.5462 930.0465 934.5465 936.0468 940.5468 942.0471 946.5471 948.0474 952.5474 954.0477 958.5477 960.0480 964.5480 966.0483 970.5483 972.0486 976.5486 978.0489 982.5489 984.0492 988.5492 990.0495 994.5495 996.0498 1000.5498
NOTA:
Los números de canales de la ‘EIA’ son aquellos recomendados por una comisión conjunta de la Asociación de Industrias Electrónicas (Electronics Industries Association, EIA) y la Asociación Nacional de Televisión por Cable (National Cable Television Association, NCTA).
2-4
Canales de CATV
Japón (NTSC; norma M) An ch o d e canal : 6 MHz
N° de canal
CATV
Video
Audi o
N° de canal
CATV
Video
Audio
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 C25 C26 C27 C28 C29 C30 C31 C32 C33 C34 C35 C36
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
91.25 97.25 103.25 171.25 177.25 183.25 189.25 193.25 199.25 205.25 211.25 217.25 109.25 115.25 121.25 127.25 133.25 139.25 145.25 151.25 157.25 165.25 223.25 231.25 237.25 243.25 249.25 253.25 259.25 265.25 271.25 277.25 283.25 289.25 295.25 301.25
95.75 101.75 107.75 175.75 181.75 187.75 193.75 197.75 203.75 209.75 215.75 221.75 113.75 119.75 125.75 131.75 137.75 143.75 149.75 155.75 161.75 169.75 227.75 235.75 241.75 247.75 253.75 257.75 263.75 269.75 275.75 281.75 287.75 293.75 299.75 305.75
C37 C38 C39 C40 C41 C42 C43 C44 C45 C46 C47 C48 C49 C50 C51 C52 C53 C54 C55 C56 C57 C58 C59 C60 C61 C62 C63 U13 U14 U15 U16 U17 U18 U19 U20 U21
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72
307.25 313.25 319.25 325.25 331.25 337.25 343.25 349.25 355.25 361.25 367.25 373.25 379.25 385.25 391.25 397.25 403.25 409.25 415.25 421.25 427.25 433.25 439.25 445.25 451.25 457.25 463.25 471.25 477.25 483.25 489.25 495.25 501.25 507.25 513.25 519.25
311.75 317.75 323.75 329.75 335.75 341.75 347.75 353.75 359.75 365.75 371.75 377.75 383.75 389.75 395.75 401.75 407.75 413.75 419.75 425.75 431.75 437.75 443.75 449.75 455.75 461.75 467.75 475.75 481.75 487.75 493.75 499.75 505.75 511.75 517.75 523.75
NOTA:
La subportadora de crominancia está a 3.57561149 MHz sobre la portadora de video.
2-5
Canales de CATV
Japón (cont.) An ch o d e canal : 6 MHz
N° de canal
CATV
Video
Audi o
N° de canal
CATV
Video
Audio
U22 U23 U24 U25 U26 U27 U28 U29 U30 U31 U32 U33 U34 U35 U36 U37 U38 U39 U40 U41 U42
73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93
525.25 531.25 537.25 543.25 549.25 555.25 561.25 567.25 573.25 579.25 585.25 591.25 597.25 603.25 609.25 615.25 621.25 627.25 633.25 639.25 645.25
529.75 535.75 541.75 547.75 553.75 559.75 565.75 571.75 577.75 583.75 589.75 595.75 601.75 607.75 613.75 619.75 625.75 631.75 637.75 643.75 649.75
U43 U44 U45 U46 U47 U48 U49 U50 U51 U52 U53 U54 U55 U56 U57 U58 U59 U60 U61 U62
94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113
651.25 657.25 663.25 669.25 675.25 681.25 687.25 693.25 699.25 705.25 711.25 717.25 723.25 729.25 735.25 741.25 747.25 753.25 759.25 765.25
655.75 661.75 667.75 673.75 679.75 685.75 691.75 697.75 703.75 709.75 715.75 721.75 727.75 733.75 739.75 745.75 751.75 757.75 763.75 769.75
2-6
Canales de CATV
República Popular China (PAL; norma D/K) An ch o de c anal : 8 MHz
N° de canal
Video
Audi o
N° de canal
Video
Audio
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 DS6 DS7 DS8 DS9 DS10 DS11 DS12 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 Z17 Z18 Z19 Z20 Z21 Z22 Z23 Z24 Z25 Z26 Z27 Z28 Z29 Z30 Z31 Z32 Z33 Z34 Z35 Z36 Z37 DS13 DS14 DS15
112.25 120.25 128.25 136.25 144.25 152.25 160.25 168.25 176.25 184.25 192.25 200.25 208.25 216.25 224.25 232.25 240.25 248.25 256.25 264.25 272.25 280.25 288.25 296.25 304.25 312.25 320.25 328.25 336.25 344.25 352.25 360.25 368.25 376.25 384.25 392.25 400.25 408.25 416.25 424.25 432.25 440.25 448.25 456.25 471.25 479.25 487.25
118.75 126.75 134.75 142.75 150.75 158.75 166.75 174.75 182.75 190.75 198.75 206.75 214.75 222.75 230.75 238.75 246.75 254.75 262.75 270.75 278.75 286.75 294.75 302.75 310.75 318.75 326.75 334.75 342.75 350.75 358.75 366.75 374.75 382.75 390.75 398.75 406.75 414.75 422.75 430.75 438.75 446.75 454.75 462.75 477.75 485.75 493.75
DS16 DS17 DS18 DS19 DS20 DS21 DS22 DS23 DS24 Z38 Z39 Z40 Z41 Z42 DS25 DS26 DS27 DS28 DS29 DS30 DS31 DS32 DS33 DS34 DS35 DS36 DS37 DS38 DS39 DS40 DS41 DS42 DS43 DS44 DS45 DS46 DS47 DS48 DS49 DS50 DS51 DS52 DS53 DS54 DS55 DS56
495.25 503.25 511.25 519.25 527.25 535.25 543.25 551.25 559.25 567.25 575.25 583.25 591.25 599.25 607.25 615.25 623.25 631.25 639.25 647.25 655.25 663.25 671.25 679.25 687.25 695.25 703.25 711.25 719.25 727.25 735.25 743.25 751.25 759.25 767.25 775.25 783.25 791.25 799.25 807.25 815.25 823.25 831.25 839.25 847.25 855.25
501.75 509.75 517.75 525.75 533.75 541.75 549.75 557.75 565.75 573.75 581.75 589.75 597.75 605.75 613.75 621.75 629.75 637.75 645.75 653.75 661.75 669.75 677.75 685.75 693.75 701.75 709.75 717.75 725.75 733.75 741.75 749.75 757.75 765.75 773.75 781.75 789.75 797.75 805.75 813.75 821.75 829.75 837.75 845.75 853.75 861.75
2-7
Canales de CATV
Europa (PAL; norma B/G)
An ch o d e canal : 7 y 8 MHz N° de canal
Video
Audi o
↓ Separación entre canales de 7 MHz ↓
E2 E3 E4
48.25 55.25 62.25
53.75 60.75 67.75
S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10
112.25 119.25 126.25 133.25 140.25 147.25 154.25 161.25 168.25
117.75 124.75 131.75 138.75 145.75 152.75 159.75 166.75 173.75
E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12
175.25 182.25 189.25 196.25 203.25 210.25 217.25 224.25
180.75 187.75 194.75 201.75 208.75 215.75 222.75 229.75
S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20
231.25 238.25 245.25 252.25 259.25 266.25 273.25 280.25 287.25 294.25
236.75 243.75 250.75 257.75 264.75 271.75 278.75 285.75 292.75 299.75
N° de canal
Video
Audio
↓ Separación entre canales de 8 MHz ↓
S21 S22 S23 S24 S25 S26 S27 S28 S29 S30 S31 S32 S33 S34 S35 S36 S37 S38 S39 S40 S41
303.25 311.25 319.25 327.25 335.25 343.25 351.25 359.25 367.25 375.25 383.25 391.25 399.25 407.25 415.25 423.25 431.25 439.25 447.25 455.25 463.25
308.75 316.75 324.75 332.75 340.75 348.75 356.75 364.75 372.75 380.75 388.75 396.75 404.75 412.75 420.75 428.75 436.75 444.75 452.75 460.75 468.75
E21 E22 E23 E24 E25 E26 E27 E28 E29 E30 E31 E32 E33 E34 E35
471.25 479.25 487.25 495.25 503.25 511.25 519.25 527.25 535.25 543.25 551.25 559.25 567.25 575.25 583.25
476.75 484.75 492.75 500.75 508.75 516.75 524.75 532.75 540.75 548.75 556.75 564.75 572.75 580.75 588.75
NOTA:
Los canales E2 a E69 están designados como K2 a K69 en Alemania.
2-8
Canales Canales de CATV N° de canal
Video
Europa Euro pa (cont.) Audi o
N° de canal
Video
Audio
↓ Separación entre canales: 8 MHz ↓ ↓ Separación entre canales: 8 MHz ↓
E36 E37 E38 E39 E40 E41 E42 E43 E44 E45 E46 E47 E48 E49 E50 E51 E52
591.25 599.25 607.25 615.25 623.25 631.25 639.25 647.25 655.25 663.25 671.25 679.25 687.25 695.25 703.25 711.25 719.25
596.75 604.75 612.75 620.75 628.75 636.75 644.75 652.75 660.75 668.75 676.75 684.75 692.75 700.75 708.75 716.75 724.75
E53 E54 E55 E56 E67 E58 E59 E60 E61 E62 E63 E64 E65 E66 E67 E68 E69
727.25 735.25 743.25 751.25 759.25 767.25 775.25 783.25 791.25 799.25 807.25 815.25 823.25 831.25 839.25 847.25 855.25
732.75 740.75 748.75 756.75 764.75 772.75 780.75 788.75 796.75 804.75 812.75 820.75 828.75 836.75 844.75 852.75 860.75
NOTA:
Los canales E2 a E69 están designados como K2 a K69 en Alemania.
2-9
Canales Canales de CATV
Reino Reino Unido (PAL; norma I de ITU-R*)
An ch o d e canal c anal : 8 MHz Video
Audio
Video
Audio
Video
Audio
8.0 16.0 24.0 32.0 40.0 48.0 56.0 64.0 72.0 80.0 88.0 96.0 104.0 112.0 120.0 128.0 136.0 144.0 152.0 160.0 168.0 176.0 184.0 192.0 200.0 208.0 216.0 224.0 232.0 240.0 248.0 256.0 264.0 272.0 280.0 288.0
14.0 22.0 30.0 38.0 46.0 54.0 62.0 70.0 78.0 86.0 94.0 102.0 110.0 118.0 126.0 134.0 142.0 150.0 158.0 166.0 174.0 182.0 190.0 198.0 206.0 214.0 222.0 230.0 238.0 246.0 254.0 262.0 270.0 278.0 286.0 294.0
296.0 304.0 312.0 320.0 328.0 336.0 344.0 352.0 360.0 368.0 376.0 384.0 392.0 400.0 408.0 416.0 424.0 432.0 440.0 448.0 456.0 464.0 472.0 480.0 488.0 496.0 504.0 512.0 520.0 528.0 536.0 544.0 552.0 560.0 568.0 576.0
302.0 310.0 318.0 326.0 334.0 342.0 350.0 358.0 366.0 374.0 382.0 390.0 398.0 406.0 414.0 422.0 430.0 438.0 446.0 454.0 462.0 470.0 478.0 486.0 494.0 502.0 510.0 518.0 526.0 534.0 542.0 550.0 558.0 566.0 574.0 582.0
584.0 592.0 600.0 608.0 616.0 624.0 632.0 640.0 648.0 656.0 664.0 672.0 680.0 688.0 696.0 704.0 712.0 720.0 728.0 736.0 744.0 752.0 760.0 768.0 776.0 784.0 792.0 800.0 808.0 816.0 824.0 832.0 840.0 848.0 856.0 864.0
590.0 598.0 606.0 614.0 622.0 630.0 638.0 646.0 654.0 662.0 670.0 678.0 686.0 694.0 702.0 710.0 718.0 726.0 734.0 742.0 750.0 758.0 766.0 774.0 782.0 790.0 798.0 806.0 814.0 822.0 830.0 838.0 846.0 854.0 862.0 870.0
2 - 10
Canales Canales fu era de aire CANAL
América del Norte (Norma M de ITU-R; NTSC)
BW (MHz)
VIDEO
CROMA
AUDIO
54-60 60-66 66-72 76-82 82-88
55.25 61.25 67.25 77.25 83.25
58.83 64.83 70.83 80.83 86.83
59.75 65.75 71.75 81.75 87.75
7 8 9 10 11 12 13
174-180 180-186 186-192 192-198 198-204 204-210 210-216
175.25 181.25 187.25 193.25 199.25 205.25 211.25
178.83 184.83 190.83 196.83 202.83 208.83 214.83
179.75 185.75 191.75 197.75 203.75 209.75 215.75
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
470-476 476-482 482-488 488-494 494-500 500-506 506-512 512-518 518-524 524-530 530-536 536-542 542-548 548-554 554-560 560-566 566-572 572-578 578-584 584-590 590-596 596-602 602-608 608-614 614-620
471.25 477.25 483.25 489.25 495.25 501.25 507.25 513.25 519.25 525.25 531.25 537.25 543.25 549.25 555.25 561.25 567.25 573.25 579.25 585.25 591.25 597.25 603.25 609.25 615.25
474.83 480.83 486.83 492.83 498.83 504.83 510.83 516.83 522.83 528.83 534.83 540.83 546.83 552.83 558.83 564.83 570.83 576.83 582.83 588.83 594.83 600.83 606.83 612.83 618.83
475.75 481.75 487.75 493.75 499.75 505.75 511.75 517.75 523.75 529.75 535.75 541.75 547.75 553.75 559.75 565.75 571.75 577.75 583.75 589.75 595.75 601.75 607.75 613.75 619.75
VHF bajo
2 3 4 5 6 VHF alto
UHF
2 - 11
Canales fuera de aire CANAL
América del Norte (cont.)
BW (MHz)
VIDEO
CROMA
AUDIO
620-626 626-632 632-638 638-644 644-650 650-656 656-662 662-668 668-674 674-680 680-686 686-692 692-698 698-704 704-710 710-716 716-722 722-728 728-734 734-740 740-746 746-752 752-758 758-764 764-770 770-776 776-782 782-788 788-794 794-800 800-806 806-812 812-818 818-824 824-830 830-836 836-842 842-848 848-854 854-860 860-866 866-872 872-878 878-884 884-890
621.25 627.25 633.25 639.25 645.25 651.25 657.25 663.25 669.25 675.25 681.25 687.25 693.25 699.25 705.25 711.25 717.25 723.25 729.25 735.25 741.25 747.25 753.25 759.25 765.25 771.25 777.25 783.25 789.25 795.25 801.25 807.25 813.25 819.25 825.25 831.25 837.25 843.25 849.25 855.25 861.25 867.25 873.25 879.25 885.25
624.83 630.83 636.83 642.83 648.83 654.83 660.83 666.83 672.83 678.83 684.83 690.83 696.83 702.83 708.83 714.83 720.83 726.83 732.83 738.83 744.83 750.83 756.83 762.83 768.83 774.83 780.83 786.83 792.83 798.83 804.83 810.83 816.83 822.83 828.83 834.83 840.83 846.83 852.83 858.83 864.83 870.83 876.83 882.83 888.83
625.75 631.75 637.75 643.75 649.75 655.75 661.75 667.75 673.75 679.75 685.75 691.75 697.75 703.75 709.75 715.75 721.75 727.75 733.75 739.75 745.75 751.75 757.75 763.75 769.75 775.75 781.75 787.75 793.75 799.75 805.75 811.75 817.75 823.75 829.75 835.75 841.75 847.75 853.75 859.75 865.75 871.75 877.75 883.75 889.75
UHF
39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83
2 - 12
Canales fuera de aire VHF Normas B , D, I y L de ITU-R Canal
BW (MHz)
Vid eo
Aud io
Europ a (norma B); separación de 7 MHz
E2 E3 E4 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 E12 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20
47 – 54 54 – 61 61 – 68 111-118 118-125 125-132 132-139 139-146 146-153 153-160 160-167 167-174 174-181 181-188 188-195 195-202 202-209 209-216 216-223 223-230 230-237 237-244 244-251 251-258 258-265 265-272 272-279 279-286 286-293 293-300
48.25 55.25 62.25 112.25 119.25 126.25 133.25 140.25 147.25 154.25 161.25 168.25 175.25 182.25 189.25 196.25 203.25 210.25 217.25 224.25 231.25 238.25 245.25 252.25 259.25 266.25 273.25 280.25 287.25 294.25
53.75 60.75 67.75 117.75 124.75 131.75 138.75 145.75 152.75 159.75 166.75 173.75 180.75 187.75 194.75 201.75 208.75 215.75 222.75 229.75 236.75 243.75 250.75 257.75 264.75 271.75 278.75 285.75 292.75 299.75
Au st ral ia (nor ma B ); separ aci ón de 7 MHz
0 1 2 3 4 5 5A 6 7 8 9 10 11
45 – 52 56 – 63 63 – 70 85 – 92 94–101 101-108 137-144 174-181 181-188 188-195 195-202 208-215 215-222
46.25 57.25 64.25 86.25 95.25 102.25 138.25 175.25 182.25 189.25 196.25 209.25 216.25
51.75 62.75 69.75 91.75 100.75 107.75 143.75 180.75 187.75 194.75 201.75 214.75 221.75
2 - 13
Canal
BW (MHz)
Video
Audi o
Italia (norma B); s eparación de 7 MHz
A B C D E F G H H1 H2
52.5-59.5 61 – 68 81 – 88 174-181 182.5-189.5 191-198 200-207 209-216 216-223 223-230
53.75 62.25 82.25 175.25 183.75 192.25 201.25 210.25 217.25 224.25
59.25 67.75 87.75 180.75 189.75 197.75 206.75 215.75 222.75 229.75
Marruecos (norma B); separación de 7 MHz
M4 M5 M6 M7 M8 M9 M 10
162-169 170-177 178-185 186-193 194-201 202-209 210-217
163.25 171.25 179.25 187.25 195.25 203.25 211.25
168.75 176.75 184.75 192.75 200.75 208.75 216.75
Nueva Zelanda (nor ma B); Separación de 7 MHz
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
44 – 51 54 – 61 61 – 68 174-181 181-188 188-195 195-202 202-209 209-216 216-223
45.25 55.25 62.25 175.25 182.25 189.25 196.25 203.25 210.25 217.25
50.75 60.75 67.75 180.75 187.75 194.75 201.75 208.75 215.75 222.75
República Popular China (norma D); Separación de 8 MHz
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
48.5-56.5 56.5-64.5 64.5-72.5 76.0-84.0 84.0-92.0 167-175 175-183 183-191 191-199 199-207 207-215 215-223
49.75 57.75 65.75 77.25 85.25 168.25 176.25 184.25 192.25 200.25 208.25 216.25
56.25 64.25 72.25 83.75 91.75 174.75 182.75 190.75 198.75 206.75 214.75 222.75
2 - 14
Canales fuera de aire VHF Normas B , D, I y L de ITU-R Canal
BW (MHz)
Vid eo
Aud io
OIRT* (nor ma D); separació n d e 8 MHz
RI R II R III R IV RV R VI R VII R VIII R IX RX R XI R XII
48.5-56.5 58 – 66 76 – 84 84 – 92 92 – 100 174-182 182-190 190-198 198-206 206-214 214-222 222-230
49.75 59.25 77.25 85.25 93.25 175.25 183.25 191.25 199.25 207.25 215.25 223.25
56.25 65.75 83.75 91.75 99.75 181.75 189.75 197.75 205.75 213.75 221.75 229.75
Irlanda (norm a I); separació n de 8 MHz
IA IB IC ID IE IF IG IH IJ
44.5-52.5 52.5-60.5 60.5-68.5 174-182 182-190 190-198 198-206 206-214 214-222
45.75 53.75 61.75 175.25 183.25 191.25 199.25 207.25 215.25
51.75 59.75 67.75 181.25 189.25 197.25 205.25 213.25 221.25
Sudáfrica (norma I); Separación de 8 MHz
4 5 6 7 8 9 10 11 (12) 13
174-182 182-190 190-198 198-206 206-214 214-222 222-230 230-238 238-246 246-254
175.25 181.25 183.25 189.25 191.25 197.25 199.25 205.25 207.25 213.25 215.25 221.25 223.25 229.25 231.25 237.25 No definido 247.25 253.25
* OIRT: Organisation Internationale de Radiodiff usion-Télévision.
Esta organización representaba a las radiodifusoras de los países de Europa del Este. En 1993 se incorporó a la Unión Europea de Radiodifusión (UER).
2 - 15
Canal
BW (MHz)
Video
Aud io
Francia (norm a L); separación d e 8 MHz
A B C C1 1 2 3 4 5 6
41 – 49 49 – 57 57 – 65 53.75-61.75 174.75-182.75 182.75-190.75 190.75-198.75 198.75-206.75 206.75-214.75 214.75-222.75
47.75 55.75 63.75 60.50 176.0 184.0 192.0 200.0 208.0 216.0
41.25 49.25 57.25 54.0 182.50 190.50 198.50 206.50 214.50 222.50
Japón (norma M); separación de 6 MHz
J1 J2 J3 J4 J5 J6 J 7* J 8* J9 J 10 J 11 J 12
90 – 96 96 – 102 102-108 170-176 176-182 182-188 188-194 192-198 198-204 204-210 210-216 216-222
91.25 97.25 103.25 171.25 177.25 183.25 189.25 193.25 199.25 205.25 211.25 217.25
95.75 101.75 107.75 175.75 181.75 187.75 193.75 197.75 203.75 209.75 215.75 221.75
* La separación entre canales es de 4 MHz
2 - 16
Canales fuera de aire UHF Normas G, H, I, K y L d e ITU-R CANAL Rep. Popular China UHF banda IV Europa
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 No definido
AUDIO B W (MHz)
VIDEO
470-478 478-486 486-494 494-502 502-510 510-518 518-526 526-534 534-542 542-550 550-558 558-566 566-574 574-582 582-590 590-598 598-606
606-614 614-622 622-630 630-638 638-646 646-654 654-662 662-670 670-678 678-686 686-694 694-702 702-710 710-718 718-726 726-734 734-742 742-750 750-758 758-766 766-774 774-782 782-790 790-798 798-806 806-814
G, H
I
K, L
471.25 479.25 487.25 495.25 503.25 511.25 519.25 527.25 535.25 543.25 551.25 559.25 567.25 575.25 583.25 591.25 599.25
476.75 484.75 492.75 500.75 508.75 516.75 524.75 532.75 540.75 548.75 556.75 564.75 572.75 580.75 588.75 596.75 604.75
477.25 485.25 493.25 501.25 509.25 517.25 525.25 533.25 541.25 549.25 557.25 565.25 573.25 581.25 589.25 597.25 605.25
477.75 485.75 493.75 501.75 509.75 517.75 525.75 533.75 541.75 549.75 557.75 565.75 573.75 581.75 589.75 597.75 605.75
607.25 615.25 623.25 631.25 639.25 647.25 655.25 663.25 671.25 679.25 687.25 695.25 703.25 711.25 719.25 727.25 735.25 743.25 751.25 759.25 767.25 775.25 783.25 791.25 799.25 807.25
612.75 620.75 628.75 636.75 644.75 652.75 660.75 668.75 676.75 684.75 692.75 700.75 708.75 716.75 724.75 732.75 740.75 748.75 756.75 764.75 772.75 780.75 788.75 796.75 804.75 812.75
613.25 621.25 629.25 637.25 645.25 653.25 661.25 669.25 677.25 685.25 693.25 701.25 709.25 717.25 725.25 733.25 741.25 749.25 757.25 765.25 773.25 781.25 789.25 797.25 805.25 813.25
613.75 621.75 629.75 637.75 645.75 653.75 661.75 669.75 677.75 685.75 693.75 701.75 709.75 717.75 725.75 733.75 741.75 749.75 757.75 765.75 773.75 781.75 789.75 797.75 805.75 813.75
UHF banda V
38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
2 - 17
Canales fuera de aire UHF Normas G, H, I, K y L de ITU-R (cont.) CANAL
AUDIO
Rep. B W (MHz) Popular China UHF banda V Europa
64 65 66 67 68 69 No definido
VIDEO
51 52 53 54 55 56 57 58 59
814-822 822-830 830-838 838-846 846-854 854-862 862-870 870-878 878-886
815.25 823.25 831.25 839.25 847.25 855.25 863.25 871.25 879.25
60 61 62
886-894 894-902 902-910
887.25 895.25 903.25
G, H
I
K, L
820.75 828.75 836.75 844.75 852.75 860.75
821.25 829.25 837.25 845.25 853.25 861.25
821.75 829.75 837.75 845.75 853.75 861.75 869.75 877.75 885.75 893.75 901.75 909.75
Norma B d e ITU-R CANAL
BW (MHz)
VIDEO
CROMA
AUDIO
526-533 533-540 540-547 547-554 554-561 561-568 568-575 575-582
527.25 534.25 541.25 548.25 555.25 562.25 569.25 576.25
531.68 538.68 545.68 552.68 559.68 566.68 573.68 580.68
532.75 539.75 546.75 553.75 560.75 567.75 574.75 581.75
UHF banda IV
28 29 30 31 32 33 34 35 UHF banda V
36 37 38 67 68 69
582-589 583.25 587.68 589-596 590.25 594.68 596-603 597.25 601.68 ------- Otros canales con separación de 7 MHz ------799-806 806-813 813-820
800.25 807.25 814.25
804.68 811.68 818.68
588.75 595.75 602.75 805.75 812.75 819.75
Consultar la Sección 3 para obtener más info rmación acerca de la estructura d e RF de la señal d e TV en cada Norma.
2 - 18
CARACTERÍSTICAS DE RF DE LAS SEÑALES DE TV Generalidades Existen muchas normas de TV diferentes en todo el mundo que definen la banda base y la estructura de radiofrecuencia (RF) de la señal, pero para el ingeniero y el técnico de banda ancha los parámetros clave son: el ancho de banda, las dimensiones de las bandas laterales inferior (vestigial) y superior, y las relaciones de frecuencia y amplitud de visión (luminancia), color (crominancia) y subportadoras de audio. Con respecto a estos parámetros, la gran mayoría de las transmisiones de TV se distribuye entre seis categorías que se muestran en los siguientes diagramas. Se debe tener en cuenta que estos diagramas no definen parámetros tales como la frecuencia de campo, la frecuencia de línea o la técnica de codificación de colores, que distinguen los sistemas NTSC, PAL y SECAM. Las letras B, G, M, etc. denominan las normas de TV, mientras que las técnicas de codificación (NTSC, PAL, etc.) denominan los sistemas. Norma: B D G H I K K1 L M N
Se puede usar con estos PAL, SECAM SECAM PAL, SECAM PAL, SECAM PAL SECAM SECAM SECAM NTSC, PAL PAL
NTSC:National Television Standards Committee (Comité Nacional de Normas de Televisión, EE. UU.) PAL: Phase Alternating Line (Línea de fase alterna) SECAM: Séquentielle à mémoire (Sistema secuencial con memoria) 3-1
6 MHz
Cv VSB
0 dB
Cs
USB
Cc
-16 dB
M, N
5 2 . 1 -
5 7 . 0 -
-7 dB
8 5 . 3 +
0
0 2 . 4 +
0 5 5 7 . . 4 4 + +
7 MHz
Cv VSB
0 dB
8 MHz
USB
Cs
B (7 MHz) G (8 MHz)
-16 dB
5 2 . 1 -
5 7 . 0 -
Cc
3 4 . 4 +
0
-10 dB
0 0 . 5 +
0 5 5 7 . . 5 5 + +
8 MHz
Cv VSB
0 dB
USB
Cs
-10 dB -16 dB
D, K
5 2 . 1 -
5 7 . 0 -
Cc
3 4 . 4 +
0
3-2
0 0 . 6 +
0 5 5 7 . . 6 6 + +
8 MHz
Cv VSB
0 dB
USB
Cs
H
-16 dB
5 2 . 1 -
Cc
3 4 . 4 +
0
-10 dB
0 0 . 5 +
0 5 . 5 +
5 7 . 6 +
8 MHz
Cv VSB
0 dB
USB
Cs
-10 dB
I
-16 dB
5 2 . 1 -
Cc
3 4 . 4 +
0
0 5 . 5 +
0 0 . 6 +
5 7 . 6 +
8 MHz
Cv VSB
0 dB
USB
Cs
-10 dB -16 dB
K1, L
5 2 . 1 -
Cc
3 4 . 4 +
0
3-3
0 0 . 6 +
0 5 5 7 . . 6 6 + +
Sistemas y normas por país País
Sistema Est.
País
Sistema Est.
Afganistán Albania Alemania
PAL PAL PAL
D B/G B/G
SECAM NTSC PAL
B M B/G
Angola Antigua y Barbuda Arabia Saudita Argelia Argentina Australia Austria Azores (Portugal) Bahamas Bahréin Bangladesh Barbados Bélgica Belice Bermudas Birmania (Myanmar) Bolivia Bosnia Brasil Brunei Bulgaria Camboya Camerún Canadá Colombia Congo Corea del Norte Corea del Sur Costa de Marfil Costa Rica Cuba Chad
PAL NTSC SECAM PAL PAL PAL PAL PAL NTSC PAL PAL NTSC PAL NTSC NTSC NTSC NTSC PAL PAL PAL SECAM SECAM PAL NTSC NTSC SECAM PAL NTSC SECAM NTSC NTSC SECAM
I M B B N B B/G B M B B M B/G M M N N B/H M B D M B M M D D M K M M K
SECAM PAL PAL PAL PAL SECAM NTSC PAL SECAM SECAM PAL PAL NTSC SECAM NTSC SECAM NTSC NTSC SECAM PAL SECAM NTSC PAL PAL PAL PAL SECAM SECAM PAL PAL PAL NTSC
D/K B/G B/G B/G B D M B/G L K B B M B/G M K M M K B M M I B/G B B B B I I B M
Chile China Chipre Dinamarca Ecuador EE. UU.
NTSC PAL PAL PAL NTSC NTSC
M D B/G B/G M M
Egipto El Salvador Emiratos Árabes Unidos Eslovaquia Eslovenia España Estonia Etiopía Federación Rusa Filipinas Finlandia Francia Gabón Ghana Gibraltar Granada Grecia Groenlandia Guadalupe Guam Guatemala Guayana Francesa Guinea Ecuatorial Haití Honduras Hong Kong Hungría India Indonesia Irán Iraq Irlanda Irlanda del Norte Islas Canarias Islas Vírgenes de los Estados Unidos Islandia Israel Italia Jamaica Japón Jordania
PAL PAL PAL NTSC NTSC PAL
B B/G B/G M M B
3-4
País
Sistema Est.
Kenia Kuwait Laos Letonia Líbano
PAL PAL PAL PAL PAL
B B/G M B/G B/G
Liberia
PAL
B
Libia Lituania Luxemburgo Malasia Malí Malta Marruecos Martinica Mauricio México Mónaco Mongolia Montenegro Mozambique Nepal Nicaragua Níger Nigeria Noruega Nueva Zelanda Países Bajos Pakistán Panamá Paraguay Perú Polonia Portugal Puerto Rico Qatar Reino Unido Rep. Centroafricana Rep. Dominicana República Checa
PAL PAL PAL PAL SECAM PAL SECAM SECAM SECAM NTSC SECAM SECAM PAL PAL PAL NTSC SECAM PAL PAL PAL PAL PAL NTSC PAL NTSC PAL PAL NTSC PAL PAL SECAM NTSC SECAM
B B/G B/G B K B/G B K B M L/G D B/H G B M K B B/G B/G B/G B M N M D/K B/G M B I K M D/K
País Reunión Ruanda Rumania Samoa San Cristóbal y Nieves San Vicente y las Granadinas Santa Lucía Senegal Sierra Leona Singapur Siria Somalia Sri Lanka Suazilandia Sudáfrica Sudán Suecia Suiza Surinam Tahití Tailandia Taiwán Tanzania Tonga Trinidad y Tabago Túnez Turquía Ucrania Uganda Uruguay Uzbekistán Venezuela Vietnam Yemen del Norte Yemen del Sur Yugoslavia Zaire Zambia Zimbabue
3-5
Sistema Est. SECAM SECAM PAL NTSC NTSC
K K G M M
NTSC
M
NTSC SECAM PAL PAL SECAM PAL PAL PAL PAL PAL PAL PAL NTSC SECAM PAL NTSC PAL NTSC NTSC SECAM PAL SECAM PAL PAL SECAM NTSC PAL PAL PAL PAL SECAM PAL PAL
M K B B B B B B/G I B B/G B/G M K B M I M M B B D B N D M M B B B/H K B B
Ancho de banda de la medida de ruido Al medir o especificar la relación portadora/ruido, es importante definir el ancho de banda en el que se especifica el ruido. En la siguiente tabla se muestran los anchos de banda de diversos sistemas de televisión. Sistema Ancho de banda de video* Ancho de banda de ruido
I 6.75
B, G 5.75
K1, L 7.25
D, K 6.75
M, N 4.95
5.08
4.75
5.58
5.75
4.00
* incluye la banda lateral inferior
3-6
PENDIENTE DE SALIDA DEL AMPLIFICADOR Esta sección contiene gráficos que muestran los niveles de salida RF de amplificadores con un rango de pendientes, usando ambas figuras la de ‘cable’ y la 'lineal’ adoptadas por los operadores del sistema. La figura de ‘cable’ se diseña para pre-enfatizar la salida de RF de un amplificador para compensar por las características del cable coaxial estándar con dieléctrico del polietileno espumado. Cuando se traza en una escala de frecuencia lineal, ésta característica exhibe una marcada curvatura. En años recientes, la figura 'lineal’ se ha vuelto popular, y como su nombre implica, consiste en un trazo lineal recto de la característica de amplitud en una escala de frecuencia lineal. Las graficas en la presente sección pueden usarse como herramientas de referencia rápida en los siguientes casos: 1. En sistemas existentes, la amplitud de la señal puede ser estimada a cualquier frecuencia. 2. Cuando se planea una expansión del ancho de banda, es una práctica común el mantener los niveles de señales existentes y a ‘proyectar’ la pendiente de salida del amplificador (particularmente en la planta de distribución) a la nueva frecuencia más alta. Los gráficos pueden usarse para determinar los niveles de las señales en la región extendida de frecuencia. La diferencia entre una pendiente de ‘cable’ y una pendiente ‘lineal' puede ser significante, particularmente cuando se utilizan pendientes grandes sistemas de 870 MHz o de 1 GHz. Por ejemplo, en un sistema de 1 GHz con una pendiente de salida de 14.5 dB, el nivel de la señal a 550 MHz es aproximadamente 1.5 dB mayor con una pendiente de ‘cable’ que con una pendiente ‘lineal'. Esto produce un incremento en los productos de distorsión del CTB y el CSO. Las graficas de las siguientes paginas muestran algunas de las pendientes de salida mas comúnmente utilizadas. Para los sistemas Norteamericanos, los gráficos muestran una pendiente global entre 50 y 1 GHz. Para los sistemas Europeos, el rango es de 86 a 1 GHz.
4-1
1000
900 870
800 750
700 B d 7 1
B d 5 . 5 B 1 d 5 . 4 B 1 d 3 1
600 550
500 450
400
300
200 108
100 50
7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Pendiente de Cable: Sistemas Norteameric anos 4-2
1000
900 870 B d 4 1
862
800 B d 3 1
750 B d 1 1
700 606
600 550
500 450
400
300
200 108
100 86 50
7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Pendi ente de Cable: Sistemas Europ eos 4-3
1000
900 870
800 750
700 B d 7 1
B d 5 . 5 B 1 d 5 . 4 B 1 d 3 1
600 550
500 450
400
300
200 108
100 50
7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Pendi ente Lineal: Sistemas Norteamericanos 4-4
1000
900 870 B d 4 1
862
800 B d 3 1
750 B d 1 1
700 606
600 550
500 450
400
300
200 108
100 86 50
7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Pendi ente Lineal: Sistemas Euro peos 4-5
COMPONENTES PASIVOS DE RF CARACTERÍSTICAS La información de esta sección se refiere a los derivadores de señal exteriores y componentes pasivos de Scientific-Atlanta y a los módulos serie 9900 TF Signal Manager. Dicha información se basa en las hojas de datos publicadas por Scientific-Atlanta y, si bien se han realizado todos los esfuerzos posibles por garantizar la precisión en la trascripción, a veces se cometen errores. Por lo tanto, estas tablas se deben utilizar únicamente como ‘referencia rápida’. Para trabajos relacionados con el diseño de sistemas, es altamente recomendable utilizar la información original.
Componentes pasivos Surge-Gap Los componentes pasivos Surge-Gap™ de Scientific-Atlanta son dispositivos de alta tensión para usar en redes que pueden incorporar equipos de las instalaciones del cliente alimentados desde la planta de cables coaxiales. Incorporan circuitos que les permiten tolerar sobretensiones de hasta 6 kV.
Divisores de dos y tres vías Número de pieza:
712971 712972 2 vías 3 vías balanceado balanceado
712973 3 vías no balanceado Baja Alta
Frecuencia Pérdida de inserción máxima (dB)
5 40 50
4.4 4.0 4.0
6.1 5.6 5.6
7.5 7.2 7.2
3.9 3.8 3.8
450 550
4.2 4.3
6.1 6.2
7.8 7.9
4.1 4.2
750 870 1000
4.5 4.7 4.9
6.5 6.6 6.9
8.0 8.1 8.3
4.6 4.7 4.9
NOTAS: Los divisores Surge-Gap ™ pueden soportar 60 ó 90v 50/60Hz de energía a una corriente de 15A. Por lo general, la pérdida de retorno (todos los puertos) es de 18 dB (15 dB en el caso más desfavorable)
5-1
Componentes pasivos Surge-Gap™ (continuación)
Acopladores direccionales (Directional Couplers, DC) e inyectores de energía Número de pieza:
712968 DC-8
712969 DC-12
712970 DC-16
712974 Inyector de energía
5 40 50
1.9 1.7 1.7
1.1 1.1 1.1
1.1 1.0 1.0
0.9 0.7 0.7
450 550
1.9 2.0
1.2 1.3
1.1 1.2
0.7 0.7
750 870 1000
2.2 2.4 2.5
1.5 1.7 1.9
1.4 1.5 1.6
0.8 0.9 1.0
5 40 50
9.3 9.1 9.1
13.8 13.3 13.3
17.0 16.5 16.6
450 550
9.1 9.1
13.2 13.1
16.7 16.6
750 870 1000
9.3 9.4 9.5
13.2 13.2 12.9
17.0 17.1 16.8
Frecuencia Pérdida de inserción máxima (dB)
Frecuencia Pérdida máxima de potencia en derivación (dB)
NOTAS: Los DC pueden soportar 60 ó 90v 50/60Hz de energía a una corriente de 15A. El inyector de energía puede soportar 60 ó 90v 50/60Hz de energía a 20A a través del puerto de entrada; y 15A a través de los puertos de salida. Por lo general, la pérdida de retorno (todos los puertos) es de 18 dB (15 dB en el caso más desfavorable)
Derivadores de señal multimedia Estos derivadores de señal de Scientific-Atlanta también se usan en redes que pueden incorporar equipos de las instalaciones del cliente alimentados desde la planta de cables coaxiales. Son capaces de transportar una corriente de paso continua de 12A y contienen un interruptor de derivación de CA/RF que suministra un servicio ininterrumpido a los usuarios finales cuando se retira la placa frontal.
5-2
Derivadores de señal multimedia (continuación)
Derivadores de señal de dos vías Model o n.° SAT MM 2Frecuencia Pérdida de inserción máxima (dB)
4
Valor d e derivador de señal 8 11 14 17 20 23 26
29
5 - 10 11 - 300 301 - 400 401 - 450
3.2 3.0 3.6 3.5
1.9 1.8 2.5 2.5
1.3 1.3 1.8 1.8
1.1 1.1 1.6 1.6
0.8 1.0 1.4 1.4
0.8 1.0 1.4 1.4
0.8 1.0 1.4 1.4
0.8 1.0 1.4 1.4
451 - 600
3.6
2.6
1.8
1.6
1.4
1.4
1.4
1.4
601 - 750 751 - 900 901 - 1000
4.1 4.0 4.5
2.8 3.3 3.4
2.0 2.2 2.4
1.7 1.9 2.0
1.4 1.7 1.9
1.4 1.7 1.9
1.4 1.7 1.9
1.4 1.7 1.9
Frecuencia Pérdid a de potencia en derivación (dB)
5 - 10
4.0
8.5 11.0 14.0 16.5 19.5 22.5 25.5 28.5
11 - 1000
4.0
8.5 11.0 14.0 17.0 20.0 23.0 26.0 29.0
Derivadores de señal de cuatro vías Model o n.° SAT MM 4Frecuencia Pérdid a de inserción máxima
5 - 10 11 - 300 301 - 400 401 - 450 451 - 600 601 - 750 751 - 900 901 - 1000
8
Valor d el derivador d e señal 11 14 17 20 23 26
29
3.2 3.0 3.2 3.6 3.8 4.3 4.8 5.1
0.9 0.9 1.4 1.4 1.4 1.4 1.7 2.0
2.1 2.1 2.4 2.5 2.5 2.8 3.0 3.3
1.4 1.4 1.8 1.9 1.9 2.0 2.3 2.5
1.1 1.1 1.7 1.7 1.7 1.7 1.7 2.2
0.9 0.9 1.4 1.4 1.4 1.4 1.7 2.0
0.9 0.9 1.4 1.4 1.4 1.4 1.7 2.0
Frecuencia Pérdid a de potencia en derivación (dB)
5 - 10 11 - 1000
8.0 1 2.0 14.5 16.5 19.5 22.5 25.5 28.5 8.0 12.0 14.5 17.0 20.0 23.0 26.0 29.0
5-3
Derivadores de señal multimedia (continuación)
Derivadores de señal de ocho v ías Model o n.° SAT MM 8Frecuencia Pérdid a de inserción máxima (dB)
Valor d e derivador de señal 11 14 17 20 23 26 29
5 - 10 11 - 300 301 - 400 401 - 450 451 - 600
3.7 3.9 3.9 4.1 4.6
2.2 2.0 2.5 2.6 2.7
1.3 1.4 1.7 1.9 1.9
0.9 1.1 1.5 1.6 1.6
0.9 1.1 1.5 1.6 1.6
0.9 1.1 1.5 1.6 1.6
601 - 750 751 - 900 901 - 1000
5.1 5.4 5.4
2.9 3.2 3.5
1.9 2.4 2.7
1.6 1.9 2.2
1.6 1.9 2.2
1.6 1.9 2.2
Frecuencia Pérdid a de potencia en derivación (dB)
5 - 10 11 - 1000
11.0 15.0 17.5 20.0 23.0 26.0 29.0 11.5 15.5 18.0 20.5 23.5 26.5 29.0
NOTAS: Los siguientes derivadores de señal son de terminación: Dos vías, 4 dB Cuatro vías, 8 dB Ocho vías, 11 dB Los derivadores de señal son capaces de soportar 60 ó 90v 60Hz de energía a una corriente de 12A. Por lo general, la pérdida de retorno (puertos de alimentación) es de 18 dB (16 dB en el caso más desfavorable)
Ecualizador en línea (con acondicionamiento de retorno) Esta unidad, de tamaño idéntico a un acoplador direccional, suministra ecualización en línea para la distribución y compensa 9 dB de cable. También contiene filtros diplexores y una placa del atenuación de retorno, lo cual permite al usuario aumentar la pérdida de paso en la trayectoria de retorno, y disminuir así el rango de los niveles de transmisión (o "ventana") de los cable módem. En la siguiente tabla, la pérdida de paso (pérdida de inserción) del LEQ-RC se especifica con un atenuador de retorno de 0 dB instalada. Los atenuadores son del tipo estándar de Scientific-Atlanta, disponibles en pasos de 1 dB. Si solo se requiere el acondicionamiento de retorno, el ecualizador se puede saltar. 5-4
Ecualizador en línea (continuación) Modo de ecualización
Sin ecualización
0 9
0 0
5
0.7
0.7
10
0.6
0.6
40
1.0
1.0
Pérdida
42
1.3
1.3
de inserción máxima (dB)
51
9.5
1.4
54
9.3
1.3
100
8.5
1.3
450
5.1
1.3
550
4.4
1.4
750
3.0
1.7
870
2.1
1.9
5 - 42
± 0.65
± 0.65
51 - 750
± 0.65
± 0.65
Frecuencia Ecualización de cable (dB)
5 – 42 51 - 750
Frecuencia Planicidad (dB)
NOTAS: El LEQ-RC es capaz de soportar 60 ó 90v 60Hz de energía a una corriente de 12A. Por lo general, la pérdida de retorno es de 17 dB (16 dB en el caso más desfavorable)
Derivadores de señal multimedia extensibles Estos derivadores de señal de Scientific-Atlanta brindan la misma capacidad de transporte de corriente y tienen el mismo interruptor de derivación de CA/RF que las unidades estándares de multimedia, pero se ofrecen con una carcasa de 9 pulgadas, lo que permite realizar mejoras al sistema sin la necesidad de contar con conectores de extensión. Además, el valor del derivador de señal se selecciona con un acoplador direccional enchufable, que se puede invertir si es necesario cambiar la dirección del flujo de la señal en el alimentador.
5-5
Derivadores de señal multimedia extensibles (continuación)
Derivadores de señal de dos vías Modelo n.° SAT ST2Frecuencia
Pérdida de inserción máxima (dB)
4
Valor d e derivador de señal 8 11 14 17 20 23 26
29
5
3.4
2.0
1.3
1.0
0.9
0.9
0.9
0.9
40
3.3
1.5
1.0
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
50
3.3
1.5
1.0
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
450
4.2
2.5
1.7
1.6
1.2
1.2
1.2
1.2
550
4.0
2.6
1.8
1.6
1.3
1.3
1.3
1.3
750
4.2
3.1
2.0
1.7
1.6
1.6
1.6
1.6
860
4.6
3.2
2.1
1.8
1.7
1.7
1.7
1.7
1000
4.9
3.2
2.2
2.0
1.7
1.7
1.7
1.7
Frecuencia Pérdid a de potencia en derivación (dB)
5 - 550
4.5
8.0 11.5 13.5 17.0 19.5 22.5 25.5 29.0
550 - 1000
4.5
8.5 11.5 13.5 17.0 19.5 22.5 25.5 29.0
Derivadores de señal de cuatro vías Valor d e derivador de señal 11 14 17 20 23 26
29
5 40 50
3.4 3.3 3.3
2.0 1.5 1.5
1.3 1.0 1.0
1.0 0.8 0.8
0.9 0.8 0.8
0.9 0.8 0.8
0.9 0.8 0.8
450
4.2
2.5
1.7
1.6
1.2
1.2
1.2
550
4.0
2.6
1.8
1.6
1.3
1.3
1.3
750 860 1000
4.2 4.6 4.9
3.1 3.2 3.2
2.0 2.1 2.2
1.7 1.8 2.0
1.6 1.7 1.7
1.6 1.7 1.7
1.6 1.7 1.7
Modelo n.° SAT ST4Frecuencia
Pérdida de inserción máxima (dB)
8
Frecuencia Pérdid a de potencia en derivación (dB)
5 - 550
8.0 11.0 15.0 17.0 20.0 22.5 25.5 28.5
550 - 750
8.0 11.5 15.0 17.0 20.0 22.5 25.5 28.5
750 - 1000
8.5 12.0 15.0 17.0 20.0 22.5 25.5 28.5
5-6
Derivadores de señal multimedia extensibles (continuación)
Derivadores de señal de ocho v ías Model o n.° SAT MM 8Frecuencia
Pérdida de inserción máxima (dB)
Valor d e derivador de señal 11 14 17 20 23 26 29
5
3.4
2.0
1.3
1.0
0.9
0.9
40
3.3
1.5
1.0
0.8
0.8
0.8
50
3.3
1.5
1.0
0.8
0.8
0.8
450
4.2
2.5
1.7
1.6
1.2
1.2
550
4.0
2.6
1.8
1.6
1.3
1.3
750
4.2
3.1
2.0
1.7
1.6
1.6
860
4.6
3.2
2.1
1.8
1.7
1.7
1000
4.9
3.2
2.2
2.0
1.7
1.7
Frecuencia Pérdid a de potencia en derivación (dB)
5 - 750
11.5 14.0 17.5 20.0 23.0 26.0 29.0
750 - 860
12.0 15.5 18.0 20.0 23.0 26.0 29.0
860 - 1000
12.5 16.0 18.5 20.5 23.0 26.0 29.0
NOTAS: Los siguientes derivadores de señal son de terminación: Dos vías, 4 dB Cuatro vías, 8 dB Ocho vías, 11 dB Los derivadores de señal son capaces de soportar 60 ó 90v 60Hz de energía a una corriente de 12A. Por lo general, la pérdida de retorno (puertos de alimentación) es de 16 dB, 10 a 1000 MHz.
5-7
Serie 9900 RF Signal Manager Esta línea de productos comprende una familia de divisores, combinadores y acopladores modulares que permiten la construcción de la señal de RF, manejando las redes en entornos de cabecera y concentrador. Un chasis simple de 19 pulgadas de montaje en bastidor suministra una carcasa para los módulos y permite organizar los cables de RF de manera prolija y ordenada. Los módulos tienen códigos de color para facilitar su identificación. Se suministran módulos separados para los rangos de frecuencia ascendentes y descendentes.
Módulos de divisor/combinador de dos vías Rango de frec. (MHz): Pérdida de inserción (dB) Pérdida de retorno (dB), puertos 1 y 2 Pérdida de retorno (dB), puerto común Aislamiento puerto a puerto (dB) Aislamiento de entrada (dB) Aislamiento de dispositivos dobles (dB)
De retorno 5-70
Directo 550-750 750-870
50-550
3.7 máx. 3.3 tipico.
4.0 máx. 3.7 tipico.
4.2 máx. 3.8 tipico.
4.3 máx. 3.9 tipico.
4.5 máx. 4.2 tipico.
≥ 24
≥ 23
≥ 23
≥ 23
≥ 21
≥ 24
≥ 23
≥ 23
≥ 23
≥ 21
≥ 32
≥ 32
≥ 32
≥ 32
≥ 30
100 mín. 110 tipico. > 70
100 mín. 100 mín. 100 mín. 100 mín. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico. > 70 > 65 > 60 > 60
870-1000
Módulos de divisor/combinador de cuatro vías Rango de frec. (MHz): Pérdida de inserción (dB) Pérdida de retorno (dB), puertos 1 a 4 Pérdida de retorno (dB), puerto común Aislamiento puerto a puerto (dB) Aislamiento de entrada (dB)
De retorno 5-70
50-550
7.1 máx. 6.8 tipico. 25 mín. 30 tipico. 25 mín. 28 tipico. 32 mín. 38 tipico. 100 mín. 110 tipico.
8.0 máx. 7.6 tipico. 22 mín. 26 tipico. 20 mín. 24 tipico. 30 mín. 34 tipico. 100 mín. 110 tipico.
Directo 550-750 750-870 8.2 máx. 7.7 tipico. 22 mín. 26 tipico. 20 mín. 24 tipico. 30 mín. 34 tipico. 100 mín. 110 tipico.
Serie 9900 RF Signal Manager (continuación)
5-8
8.3 máx. 7.8 tipico. 22 mín. 26 tipico. 20 mín. 24 tipico. 30 mín. 34 tipico. 100 mín. 110 tipico.
870-1000 8.4 máx. 7.9 tipico. 22 mín. 26 tipico. 20 mín. 24 tipico. 30 mín. 34 tipico. 100 mín. 110 tipico.
Módulos de divisor/combinador de ocho vías Rango de frec. (MHz): Pérdida de inserción (dB)
Pérdida de retorno (dB), puertos 1 a 8 Pérdida de retorno (dB), puerto común Aislamiento puerto a puerto (dB) Aislamiento de entrada (dB)
De retorno 5-70
50-550
Directo 550-750 750-870
10.6 máx. 11.8 máx. 12.2 máx. 12.4 máx. 10.2 tipico. 11.3 tipico. 11.5 tipico. 11.9 tipico. 25 mín. 22 mín. 22 mín. 22 mín. 30 tipico. 26 tipico. 26 tipico. 26 tipico. 25 mín. 20 mín. 20 mín. 20 mín. 28 tipico. 24 tipico. 24 tipico. 24 tipico. 32 mín. 30 mín. 30 mín. 30 mín. 38 tipico. 34 tipico. 34 tipico. 34 tipico. 100 mín. 100 mín. 100 mín. 100 mín. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico.
870-1000 12.8 máx. 12.0 tipico. 22 mín. 26 tipico. 20 mín. 24 tipico. 30 mín. 34 tipico. 100 mín. 110 tipico.
Módulos de acopladores direccionales de 10dB Rango de frec. (MHz): Pérdida de inserción (dB) Pérdida de ins. de la entrada al derivador de señal (dB) Pérdida de retorno (dB), todos los puertos Aislamiento puerto a puerto (dB) Aislamiento de entrada (dB) Aislamiento de dispositivos dobles (dB)
De retorno 5-70
50-550
1.0 máx. 0.7 tipico. 9.6 mín. 10.0 máx.
1.3 máx. 1.0 tipico. 9.5 mín. 10.0 máx.
1.4 máx. 1.1 tipico. 9.5 mín. 10.0 máx.
1.6 máx. 1.2 tipico. 9.5 mín. 10.0 máx.
1.8 máx. 1.3 tipico. 9.3 mín. 10.0 máx.
≥ 24
≥ 23
≥ 23
≥ 23
≥ 21
≥ 31
≥ 31
≥ 31
≥ 31
≥ 31
100 mín. 110 tipico. > 70
100 mín. 100 mín. 100 mín. 100 mín. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico. > 70 > 65 > 60 > 60
5-9
Directo 550-750 750-870
870-1000
Módulos de acopladores direccionales de 20dB Rango de frec. (MHz): Pérdida de inserción (dB) Pérdida de ins. de la entrada al derivador de señal (dB) Pérdida de retorno (dB), todos los puertos Aislamiento puerto a puerto (dB) Aislamiento de entrada (dB) Aislamiento de dispositivos dobles (dB)
De retorno 5-70
50-550
0.7 máx. 0.4 tipico. 19.6 mín. 20.0 máx.
0.9 máx. 0.5 tipico. 19.5 mín. 20.0 máx.
1.0 máx. 0.6 tipico. 19.5 mín. 20.0 máx.
1.0 máx. 0.6 tipico. 19.5 mín. 20.0 máx.
1.2 máx. 0.8 tipico. 19.3 mín. 20.0 máx.
≥ 24
≥ 23
≥ 23
≥ 23
≥ 21
≥ 39
≥ 39
≥ 39
≥ 39
≥ 35
100 mín. 110 tipico. > 70
100 mín. 100 mín. 100 mín. 100 mín. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico. 110 tipico. > 70 > 65 > 60 > 60
5 - 10
Directo 550-750 750-870
870-1000
CARACTERÍSTICAS DEL CABLE COAXIAL La información de esta sección se basa en las hojas de datos publicadas por los fabricantes. Si bien se han realizado todos los esfuerzos posibles por garantizar la precisión en la transcripción, a veces se cometen errores. Por lo tanto, estas tablas se deben utilizar únicamente como ‘referencia rápida’. Para trabajos relacionados con el diseño de sistemas, es altamente recomendable utilizar la información original proporcionada por los fabricantes. Todas las cifras que figuran en las tablas de pérdida de cable representan pérdidas a 68 F (20 C). A medida que la temperatura disminuye en relación con esta referencia, la atenuación del cable disminuye aproximadamente 1.0% por cada descenso de 10 F (5.56 C) en la temperatura. °
°
°
°
A medida que la temperatura aumenta en relación con la referencia de 68 F, la atenuación del cable aumenta aproximadamente 1.2% por cada subida de 10 F (5.56 C) en la temperatura. °
°
°
MC2 de Trilogy Communications Diám. del cable 0.440 0.500 0.650 0.750 1.00 (pulgadas): Pérdid a de dB po r pies m pies m pies m pies m pies m cada 100 Frecuencia (MHz) 5 55 350 400 450 550 600 750 800 900 1000
0.17 0.56 1.44 1.54 1.64 1.81 1.90 2.13 2.22 2.36 2.49
Resistencia de bucle por cada 1000 pies Conductor con centro de aluminio 1.95 recubierto de cobre
0.56 1.84 4.72 5.05 5.38 5.94 6.23 6.99 7.30 7.76 8.19
0.14 0.48 1.23 1.32 1.40 1.55 1.63 1.83 1.91 2.03 2.15
0.46 1.57 4.04 4.33 4.60 5.09 5.36 6.00 6.28 6.68 7.07
0.11 0.38 0.99 1.06 1.13 1.25 1.34 1.50 1.56 1.67 1.77
0.36 1.25 3.25 3.48 3.71 4.10 4.41 4.92 5.13 5.49 5.81
0.10 0.34 0.86 0.91 0.97 1.08 1.11 1.25 1.30 1.39 1.47
0.33 1.12 2.82 2.99 3.18 3.54 3.65 4.10 4.28 4.57 4.82
0.07 0.24 0.65 0.70 0.74 0.82 0.87 0.97 1.02 1.09 1.16
0.23 0.79 2.13 2.30 2.43 2.69 2.86 3.18 3.36 3.59 3.82
m
pies
m
pies
m
pies
m
pies
m
6.40 1.55 5.09 1.00 3.28 0.69 2.26 0.41 1.35
Datos de atenuación máxima tomados de las hojas de datos del fabricante. Para obtener información más detallada, comuníquese con el fabricante.
6-1
Características del cable coaxial (conti nuación) Cable T10 de Times Fiber Communications Diám. del cable 0.500 0.625 0.750 0.875 1.00 (pulgadas): Pérdid a de dB po r pies m pies m pies m pies m pies m cada 100 Frecuencia (MHz) 5 55 350 400 450 550 600 750 870 1000
0.16 0.55 1.43 1.53 1.63 1.82 1.91 2.16 2.35 2.53
Resistencia de bucle por cada 1000 pies Conductor con centro de aluminio 1.70 recubierto de cobre
0.52 1.80 4.69 5.02 5.35 5.97 6.27 7.09 7.69 8.30
0.13 0.45 1.18 1.27 1.35 1.51 1.58 1.79 1.95 2.11
0.43 1.46 3.87 4.17 4.43 4.95 5.18 5.87 6.40 6.92
0.11 0.37 0.97 1.05 1.12 1.25 1.31 1.48 1.61 1.74
0.36 1.21 3.18 3.44 3.67 4.10 4.30 4.86 5.28 5.71
0.09 0.32 0.84 0.91 0.97 1.09 1.14 1.29 1.41 1.53
0.30 1.04 2.76 2.99 3.18 3.58 3.74 4.23 4.83 5.02
0.08 0.29 0.78 0.84 0.90 1.01 1.06 1.21 1.33 1.44
0.26 0.95 2.56 2.76 2.95 3.31 3.48 3.97 4.35 4.72
m
pies
m
pies
m
pies
m
pies
m
5.58 1.10 3.61 0.75 2.46 0.56 1.80 0.41 1.40
Datos de atenuación máxima tomados de las hojas de datos del fabricante. Para obtener información más detallada, comuníquese con el fabricante.
Cable Parameter III de CommScope Diám. del cable 0,500 0,625 0,750 0,875 1,00 (pulgadas): Pérdid a de dB po r pies m pies m pies m pies m pies m cada 100 Frecuencia (MHz) 5 30 55 350 400 450 550 600 750 865 1000
0.16 0.40 0.54 1.43 1.53 1.63 1.82 1.91 2.16 2.34 2.52
Resistencia de bucle por cada 1000 pies Alu minio recubi erto 1.72 de cobre 1.20 Cobre sólido
0.52 1.31 1.77 4.69 5.02 5.35 5.97 6.27 7.09 7.68 8.27
0.13 0.32 0.46 1.18 1.27 1.35 1.50 1.58 1.78 1.93 2.07
0.43 1.05 1.51 3.87 4.17 4.43 4.92 5.18 5.84 6.33 6.79
0.11 0.26 0.37 0.97 1.05 1.12 1.24 1.31 1.48 1.61 1.74
0.36 0.85 1.21 3.18 3.44 3.67 4.07 4.30 4.86 5.28 5.71
0.09 0.23 0.33 0.84 0.91 0.97 1.08 1.14 1.29 1.41 1.53
0.30 0.75 1.08 2.76 2.99 3.18 3.54 3.74 4.23 4.63 5.02
0.08 0.21 0.31 0.78 0.84 0.90 1.01 1.06 1.21 1.34 1.44
0.26 0.69 1.02 2.56 2.76 2.95 3.31 3.48 3.97 4.40 4.72
m
pies
m
pies
m
pies
m
pies
m
5.64 1.10 3.51 0.76 2.49 0.55 1.81 0.40 1.31 3.96 0.79 2.59 0.56 1.83 0.41 1.35
-
-
Datos de atenuación máxima tomados de las hojas de datos del fabricante. Para obtener información más detallada, comuníquese con el fabricante.
6-2
Características del cable coaxial (continuación) Cable Quantum Reach de CommScope Diám. del cable 0.540 0.715 0.860 1.125 (pulgadas): Pérdid a de dB pies m pies m pies m pies m por cada 100 Frecuencia (MHz) 5 30 55 350 400 450 550 600 750 865 1000
0.14 0.34 0.47 1.23 1.32 1.40 1.56 1.64 1.85 2.00 2.17
Resistencia de bucle por cada 1000 pies Conductor con centro de aluminio 1.61 recubierto de cobre
0.46 1.12 1.54 4.03 4.33 4.59 5.12 5.38 6.07 6.56 7.12
0.11 0.27 0.36 0.97 1.05 1.12 1.25 1.31 1.49 1.62 1.75
0.36 0.89 1.18 3.18 3.44 3.67 4.10 4.30 4.89 5.31 5.74
0.09 0.23 0.32 0.83 0.88 0.95 1.06 1.10 1.24 1.33 1.44
0.30 0.75 1.05 2.72 2.89 3.12 3.48 3.61 4.07 4.36 4.72
0.07 0.17 0.23 0.65 0.70 0.75 0.84 0.89 1.01 1.11 1.20
0.23 0.56 0.76 2.13 2.30 2.46 2.76 2.92 3.31 3.64 3.94
m
pies
m
pies
m
pies
m
5.28 0.997 3.27 0.724 2.37 0.42 1.38
Datos de atenuación máxima tomados de las hojas de datos del fabricante. Para obtener información más detallada, comuníquese con el fabricante.
Cable de bajada T10 de Times Fiber Communications Tipo de cabl e:
RG-59
Pérdid a de dB por cada pies m 100
RG-6
RG-611
RG-11
pies m pies m pies
m
Frecuencia (MHz) 5 30 50 350 400 450 550 600 750 862 900 950 1000
0.81 1.45 1.78 4.48 4.81 5.13 5.72 6.00 6.78 7.33 7.50 7.73 7.95
Resistencia de bucle por cada 1000 pies Conductor con centro de acero recubierto de cobr e; 54.5 CON BLINDAJE CUÁDRUPLE
2.66 4.76 5.84 14.7 15.8 16.8 18.8 19.7 22.2 24.0 24.6 25.4 26.1
0.61 1.17 1.44 3.65 3.92 4.17 4.65 4.87 5.50 5.93 6.07 6.25 6.43
2.00 3.84 4.72 12.0 12.9 13.7 15.3 16.0 18.0 19.5 19.9 20.5 21.1
0.56 1.00 1.20 2.98 3.20 3.41 3.80 3.99 4.50 4.85 4.96 5.11 5.25
1.84 3.28 3.94 9.77 10.5 11.2 12.5 13.1 14.8 15.9 16.3 16.8 17.2
0.36 0.75 0.93 2.36 2.53 2.69 3.01 3.16 3.58 3.88 3.97 4.10 4.23
1.18 2.46 3.05 7.74 8.30 8.82 9.87 10.4 11.7 12.7 13.0 13.4 13.9
m
pies
m
pies
m
pies
m
179
34.1
112 23.5 77.1 16.1
52.8
Datos de atenuación máxima tomados de las hojas de datos del fabricante. Para obtener información más detallada, comuníquese con el fabricante. 6-3
Tabla de coefici entes de pérdidas La siguiente tabla muestra los coeficientes de pérdidas de cable entre los límites superiores de frecuencia que se encuentran comúnmente en los sistemas CATV. Con esta tabla, se puede calcular fácilmente el aumento en la pérdida de cable durante una mejora de substitución. Por ejemplo, si se quiere mejorar un sistema de 550 MHz a 750 MHz, y los amplificadores troncales se encuentran espaciados en intervalos de 22 dB, la nueva pérdida de cable será de (22 x 1.19) = 26.18 dB Mejor a a: de 216 270 300 330 400 450 550 600 625 750 870
450
550
600
625
750
870 1000
1.47 1.33 1.26 1.18 1.07
1.64 1.48 1.40 1.32 1.19 1.11
1.73 1.56 1.48 1.39 1.25 1.17 1.05
1.77 1.59 1.51 1.42 1.28 1.20 1.08 1.02
1.96 1.76 1.67 1.57 1.42 1.33 1.19 1.13 1.11
2.14 1.93 1.82 1.72 1.55 1.45 1.30 1.24 1.21 1.09
2.30 2.08 1.97 1.85 1.67 1.56 1.40 1.33 1.30 1.18 1.08
(Los coeficientes de pérdidas se calculan usando las especificaciones del cable Parameter III de CommScope y haciendo un promedio de toda la gama de diámetros de los cables.)
6-4
SÍMBOLOS GRÁFICOS ESTÁNDAR DE HFC Los siguientes símbolos se usan para identificar los componentes HFC en mapas y esquemas de diseño de sistemas. Están tomados del estándar de la Society of Cable Telecommunications Engineers (SCTE), ANSI/SCTE 87-1 2003 (ex CMS WG6-0001); “Símbolos Gráficos para Telecomunicaciones por Cable Parte 1: Símbolos de HFC”. Tenga presente que aquí sólo se reproducen los símbolos de componentes RF y ópticos, es decir, los elementos de las Secciones 8 a 18 del Estándar.
AMPLIFICADORES AMPLIFICADOR DE UNA SALIDA
AMPLIFICADOR DE VARIAS SALIDAS
Entrada
Entrada
Entrada
EXTENSOR DE LÍNEA
NOTAS: “*” = Atributo o gráficos opcionales definidos por el usuario Los ejemplos que se muestran son a modo de guía (no estándar)
7-1
Salida
Salida
Salida
DISPOSITIVOS DE EMPALME DIVISOR DE 2 VÍAS
DIVISOR DE 3 VÍAS El punto muestra la rama de salida alta, si no están e uilibradas ACOPLADOR DIRECCIONAL * Las designaciones de modelo o valor se muestran en símbolos adyacentes o interiores. La rama de pérdida alta deja la mitad angular del símbolo.
(alternativa)
NOTAS: Las divisiones de caída de interiores pueden tener símbolos adicionales definidos or el usuario.
DISPOSITIVOS DE LÍNEA EQUALIZADOR EN LÍNEA
(alternativa)
EMPALME (alternativa)
NOTAS: “ *” = Atributo o gráficos opcionales definidos
7-2
DISPOSITIVOS DE ALIMENTACIÓN BLOQUE DE ALIMENTACIÓN DE CA
INSERTADOR DE ALIMENTACIÓN DE CA “ *” = Atributos opcionales definidos por el usuario
FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE RESERVA “ *” = Información op cional: voltaje, corri ente, carga, nombr e de la fuente de alimentación, monitor de estado FUENTE DE ALIMENTACIÓN NO DE RESERVA “ *” = Información op cional: voltaje, corri ente, carga, nombr e de la fuente de alimentación, monitor de estado (alternativa) FUENTE DE AL IMENTACIÓN CENTRALIZADA “*” = Información opcional: voltaje, corriente, carga, nombre de la fuente de alimentación, monitor de estado NOTAS: También se pueden usar gráficos adicionales, como un círculo alrededor del símbolo, ara desi nar ubicaciones nuevas/existentes.
7-3
DERIVADORES DE SEÑAL DE SUSCRIPCIÓN 1. DERIVADOR DE SEÑAL DE UNA SALIDA 2. DERIVADOR DE SEÑAL DE DOS SALIDAS
3. DERIVADOR DE SEÑAL DE TRES SALIDAS 4. DERIVADOR DE SEÑAL DE CUATRO SALIDAS
5. DERIVADOR DE SEÑAL DE OCHO SALIDAS NOTAS: “ #” Representa el valor del derivador d e señal “ *” Representa el valor del adaptador, ecualizador d e cables, derivador de señal direccionable o telefónico Los derivadores de señal en interiores pueden tener símbolos adicionales definidos por el usuario
TERMINADORES DE LÍNEA TERMINADOR DE RF (se muestra un derivador de señal de 4 salidas sólo a mo do de ejemplo) DERIVADOR DE SEÑAL CON AUTOTERMINACIÓN Se aplica al derivador d e señal de menor valor dentro de un grupo famili ar. (Se muestra un derivador de señal de 4 salidas sólo a modo de ejemplo) Se puede mostrar un derivador de señal con autoterminación sin símbolo
7-4
UBICACIONES DE PROCESAMIENTO DE SEÑALES CABECERA Ubicación donde se prod uce el nivel más alto de procesamiento de señales CONCENTRADOR (HUB) PRIMARIO En redes co n niveles múltipl es, la ubicación d e procesamiento de señales conectada entre la cabecera y concentradores secundarios o nodos CONCENTRADOR (HUB) SECUNDARIO En redes co n niveles múltipl es, la ubicación d e procesamiento de señales conectada entre el concentrador prim ario y el nodo CONCENTRADOR INALÁ MBRICO NOTAS: “*” = Atributos opcionales definidos por el usuario
CABLES COAXIALES: simbología típica 1.000 inch (25.4 mm) 0.875 inch (22.2 mm) 0.750 inch (19.2 mm) 0.625 inch (15.9 mm) 0.500 inch (12.7 mm) 0.412 inch (10.5 mm)
7-5
CABLES COAXIALES: simbología optativa (ejemplos) (Para cables especiales y los cables enumerados en ANSI/SCTE 15, 2001) Parameter de 0.750 pulgadas 0.750 inchIII* Parameter III*
750P3
Quantum Reach* de 0.540 pulgadas
0.540 inch Quantum Reach*
540QR
* ‘Parameter III’ y ‘Quantum Reach’ son marcas registradas de CommScope, Inc.
SÍMBOLOS DE EMPALMES ÓPTICOS EMPALME DE 2 VÍAS 2-WAY SPLICE 3-WAY SPLICE EMPALME DE 3 VÍAS
4-WAY SPLICE EMPALME DE 4 VÍAS
EMPALME DE MÁS DE 4 VÍAS > 4-WAY SPLICE
EMPALME DE ENTRADA MEDIA / CORTE ANULAR MID-ENTRY SPLICE / RING CUT
7-6
DISPOSITIVOS ÓPTICOS AMPLIFICADOR ÓPTICO “ *” Indica la ganancia (dB) DEMULTIPLEXOR “ *” Indica el número de salidas
MULTIPLEXOR “ *” Indica el número de entradas
TRANSMISOR ÓPTICO “ *” = Nivel de RF de entrada “ **” = Potencia óptica de salida NODO ÓPTICO “ *” = Potencia óptica de entrada “ **” = Nivel de RF de salida
(ejemplos)
7-7
SÍMBOLOS ÓPTICOS VARIOS CABLE DE FIBRA ÓPTICA “ #” Indica el conteo de fibras “ *” Denota atributos definidos por el usuario BUCLE DE ALMACENAMIENTO ÓPTICO “ *” Denota atributos definidos por el usuario CONECTOR “ *” = Tipo de conector DIVISOR “ #” = Pérdida porcentual o en dB (alternativa) Se muestra el símbolo con salidas opcionales a agregar según sea necesario
7-8
NORMAS DE TELEVISIÓN DIGITAL EN TODO EL MUNDO NOTA: Los sistemas DTV (televisión digital) se utilizan en varios países conforme a una serie de Normas. Muchos otros países y regiones están en vías de implementar dichos sistemas o siguen estudiando la aptitud de las diversas Normas de acuerdo con sus necesidades locales. Teniendo esto en cuenta, es preciso aclarar que la información contenida en esta sección puede considerarse exhaustiva a la fecha de publicación de esta edición del Libro de Datos de Banda Ancha. (Edición 14, mayo de 2004).
1. TRANSMISIÓN TERRESTRE AMÉRICA DEL NOTE (incluye MÉXICO y partes de AMÉRICA DEL SUR), TAIWÁN Y COREA DEL SUR Las características del sistema de transmisión de radiofrecuencia están definidas por la Norma ATSC (Advanced Television Systems Committee, Comité de Sistemas de Televisión Avanzados) en el Documento A/53B y sus modificaciones. Puede encontrar información acerca de esta Norma en www.atsc.org y www.atscforum.org En el Anexo ‘D’, se definen dos modos de transmisión. El ‘modo de difusión terrestre’ utiliza una modulación 8 VSB (banda lateral vestigial modulada en ocho niveles), y el ‘modo de alta velocidad de transmisión de datos’ utiliza una modulación 16 VSB. La modulación 8 VSB soporta una carga útil de aproximadamente 19.28 Mbps en un canal de 6 MHz, y la modulación 16 VSB soporta aproximadamente 38.57 Mbps. En ambos casos, lo que ingresa en el sistema de transmisión son paquetes de múltiplex de transporte compatibles con MPEG de 188 bytes; la principal diferencia radica en la cantidad de niveles transmitidos (16 contra 8).
8-1
Transmisión terrestre (cont.) Algunas partes de AMÉRICA DEL SUR (Argentina, Brasil, Chile, Colombia y Ecuador), EUROPA, AUSTRALIA, INDIA, EL SUDESTE DE ASIA Y CHINA Las normas utilizadas en estas áreas provienen de la labor del Proyecto DVB (Digital Video Broadcasting), cuyo resultado fue el desarrollo de normas de televisión digital para transmisiones satelitales, por cable y terrestres. Para la aplicación terrestre, la norma se conoce como DVBT. DVB proporciona recomendaciones técnicas a la Unión Europea de Radiodifusión (UER), y las normas son formalizadas y publicadas por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (European Telecommunications Standards Institute, ETSI). En el caso de DVB-T, la norma es ETSI EN 300 744. La tecnología de radiofrecuencia para transmisión terrestre es modulación COFDM, o multiplexación por división de frecuencia ortogonal codificada (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex). El flujo de bits en serie, en lugar de modular a una única portadora, se distribuye por muchas portadoras individuales con poco espacio entre sí, lo cual hace que la transmisión sea relativamente inmune a la distorsión por trayectoria múltiple y a las señales interferentes de banda estrecha. La norma permite la transmisión en canales de 6, 7 u 8 MHz de ancho de banda. Al igual que con la norma ATSC, la codificación de audio y video MPEG-2 es la base de DVB-T. Las portadoras individuales del espectro COFDM se pueden modular utilizando QPSK, 16-QAM o 64-QAM. Asimismo, el usuario puede seleccionar la opción que desee de un rango de velocidades de códigos convolucionales e intervalos de guarda entre símbolos, con lo cual se genera un amplio rango de velocidades de transmisión de datos utilizables. En la Tabla 9.1 se indican las velocidades más bajas y las más altas para los tres esquemas de modulación principales y para los canales de 6, 7 y 8 MHz de ancho. 8-2
Tabla 8.1: Rangos de velocidades de transmi sión de datos utilizables para transmisiones COFDM Modulació n QPSK 16-QAM 64-QAM
Canal de 6 MHz más más alta baja 3.732 7.917 7.465 15.834 11.197 23.751
Canal de 7 MHz más más alta baja 4.354 9.237 8.709 18.473 13.063 27.710
Canal de 8 MHz más más alta baja 4.98 10.56 9.95 21.11 14.93 31.67
JAPÓN En Japón, el grupo de expertos en radiodifusión digital japonés Digital Broadcasting Experts Group (DiBEG) ha desarrollado una variante de la norma DVB-T, conocida como ISDB-T (Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting, radiodifusión digital de servicios integrados terrestres). La principal diferencia radica en la adopción de un sistema de segmentación de datos que permite asignar, en forma flexible, segmentos del ancho de banda general a una combinación de servicios, tales como radio, televisión de alta definición y televisión de definición estándar. EN TODO EL MUNDO Las diversas normas de transmisión digital terrestre han sido ratificadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) como ITU-R BT.1306. No obstante, ciertas regiones de América del Sur, del sudeste de Asia y prácticamente toda África no han adoptado formalmente ninguna norma.
8-3
2. TRANSMISIÓN SATELITAL TODAS LAS ÁREAS La norma fundamental para la transmisión satelital de señales de video digital está definida por la norma DVB-S, que es la primera de las normas DVB y la más ampliamente aceptada. En Europa, la UER proporcionó las recomendaciones acerca de la norma DVB-S al ETSI, que publicó la norma como ETSI EN 300 421. En América del Norte, los ‘Requisitos de modulación y codificación para aplicaciones de TV digital por satélite’ son una norma del Comité de Sistemas de Televisión Avanzados, establecida en el Documento A/80 del ATSC. Esta norma es casi idéntica a la norma EN 300 421 y la diferencia principal es que permite la transmisión de flujos de datos arbitrarios, así como flujos de transporte MPEG-2, y define el uso de otros esquemas de modulación distintos de QPSK. En todo el mundo, el conjunto de Recomendaciones pertinentes se encuentra en el documento ITU-R BO.1516, “Sistemas de televisión digital multiprograma para utilización por satélites que funcionan en la gama de frecuencias de 11/12 GHz”, publicado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Este documento describe cuatro sistemas fundamentales con muchos componentes en común. El Sistema ‘A’ está descrito en una recomendación anterior, ITU-R BO.1211, que, en realidad, es la norma del ETSI antes mencionada (ETSI EN 300 421). Los Sistemas ‘B’ y ‘C’ están descritos en el documento ITU-R BO.1294 y se refieren a servicios de sistemas satelitales directos (Direct Satellite Systems, DSS); y el Sistema ‘D’, que describe el componente satelital del sistema japonés ISDB, está definido en forma completa en el documento ITU-R BO.1408. Las velocidades de transmisión correspondientes a los diversos anchos de banda del transpondedor de satélite y las velocidades de los códigos convolucionales se indican en las Tablas 8.2 y 8.3, y se basan en la norma ETSI (ETSI EN 300 421) y la norma ATSC A/80 respectivamente. Como se mencionó anteriormente, estas normas son muy similares y la diferencia en las velocidades de transmisión, indicadas en las dos tablas, se debe únicamente al modo en que se define la velocidad de símbolos.
8-4
Transmisión satelital (cont.) En la norma ETSI, se obtiene la velocidad de símbolos dividiendo el ancho de banda de 3 dB por 1.28, mientras que la norma ATSC utiliza un factor de 1.35. Estos factores derivan de la disminución progresiva de la modulación, y la cifra utilizada por la norma ATSC representa un supuesto más conservador. Tabla 8.2: Velocidades de transmisión de datos utilizables (norma ETSI) Velocidad de transmisión de bits utilizables (Mbit/s), modulación QPSK 5/6 7/8 1/2 2/3 3/4 Ancho de banda Velocidad codificación codificación codificación codificación codificación de 3 dB del de convoluconvoluconvoluconvolutranspondedor símbolos convolucional cional cional cional cional (MHz) (Mbaud) 54 42.2 38.9 51.8 58.3 64.8 68.0 46 35.9 33.1 44.2 49.7 55.2 58.0 40 31.2 28.8 38.4 43.2 48.0 50.4 36 28.1 25.9 34.6 38.9 43.2 45.4 33 25.8 23.8 31.7 35.6 39.6 41.6 30 23.4 21.6 28.8 32.4 36.0 37.8 27 21.1 19.4 25.9 29.2 32.4 34.0 26 20.3 18.7 25.0 28.1 31.2 32.8
8-5
Tabla 8.3: Velocidades de transmisión de datos utilizables (norma ATSC) Velocidad de transmisión de bits utilizables (Mbit/s), modulación QPSK 1/2 3/4 5/6 7/8 2/3
Ancho de banda Velocidad codificación codificación codificación codificación codificación de 3 dB de convoluconvoluconvoluconvoludisponible símbolos convolucional cional cional cional cional (MHz) (Mbaud) 72 53.33 49.15 65.53 73.73 81.92 86.01 54 40.00 36.86 49.15 55.29 61.44 64.51 46 34.07 31.40 41.87 47.10 52.34 54.95 41 30.37 27.99 37.32 41.98 46.65 48.98 36 26.67 24.58 32.77 36.86 40.96 43.01 33 24.44 22.53 30.04 33.79 37.55 39.42 30 22.22 20.48 27.31 30.72 34.13 35.84 27 20.00 18.43 24.58 27.65 30.72 32.25 18 13.33 12.29 16.38 18.43 20.48 21.50 15 11.11 10.24 13.65 15.36 17.07 17.92 12 8.89 8.19 10.92 12.29 13.65 14.34 9 6.67 6.14 8.19 9.22 10.24 10.75 6 4.44 4.10 5.46 6.14 6.83 7.17 4.5 3.33 3.07 4.10 4.61 5.12 5.38 3 2.22 2.05 2.73 3.07 3.41 3.58 1.5 1.11 1.02 1.37 1.54 1.71 1.79
8-6
3. TRANSMISIÓN POR SISTEMA DE CABLE TODAS LAS ÁREAS Al igual que con los sistemas de video digital satelital y terrestre, la carga útil básica en los sistemas de cable digital es el flujo de transporte MPEG-2. En el ámbito internacional, las recomendaciones de la UIT son definitivas. El documento pertinente es la Recomendación de la UIT J.83, que describe el método de transmisión digital para cuatro sistemas de televisión. Los Sistemas ‘A’ y ‘B’ están destinados para ser utilizados en Europa y América del Norte respectivamente, y son transparentes a las señales derivadas de transmisiones satelitales. Ambos sistemas definen un esquema de modulación QAM de orden superior para transmisiones por cable coaxial. El Sistema ‘C’ está destinado para ser compatible con las transmisiones terrestres o las redes ISDN; el esquema de modulación es 64QAM y está optimizado para canales de 6 MHz. El Sistema ‘D’ está dirigido específicamente a los sistemas de América del Norte y describe un esquema de modulación 16-VSB. El sistema de América del Norte también está definido en la norma ANSI/SCTE 07 2000 (anteriormente SCTE DVS 031), que fue ratificada por la UIT como la Recomendación J.83, Anexo ‘B’. El sistema europeo también está definido en la norma ETSI EN 300 429, que fue ratificada por la UIT como la Recomendación J.83, Anexo ‘A’. No obstante, la norma ETSI también permite la modulación utilizando 128QAM y 256QAM. Dado que el esquema de modulación de cable más común es QAM, la Tabla 8.4. muestra ejemplos de velocidades de símbolos y velocidades de transmisión de datos para los diversos ordenes de QAM.
8-7
Transmisión por cable (cont.) Tabla 8.4: Ejemplos de velocidades de transmisión de datos utilizables (Mbps) Canal de 6 MHz Canal de 8 MHz (ANSI/SCTE 07 2000) (ETSI EN 300 429) VeloVelocidad Velocidad de Velocidad Modulación Velocidad Velocidad de de de de transmisión cidad de transmisión transmi- símbolos transmisímbolos de datos sión de bit de datos sión de (Mbaud) (Mbaud) (Mbps) (Mbps) utilizables bits 1
utilizables (Mbps)
(Mbps)
16-QAM 64-QAM 256-QAM
5.057 5.361
30.342 42.884
26.970 38.811
6.952 6.952 6.952
27.808 41.712 55.616
25.491 38.236 50.981
NOTA: Las velocidades están ajustadas para producir un ancho de banda ocupado de 8 MHz. CANAL DE CONTROL Para soportar servicios de video interactivo, se debe establecer un canal de control bidireccional para dispositivos convertidores terminales. Esto puede implementarse bajo las normas DOCSIS existentes (consultar la sección “Señales de cable módem” de este cuadernillo) o bajo la norma DVB-RCC (canal de retorno para cable), que está definida en la publicación ETS 300 800 del ETSI. Esta norma es casi idéntica a la especificación sobre “Capa física bidireccional de banda de paso en cable coaxial” [Passband Bi-directional PHY on coax] del Consejo Audiovisual Digital (Digital Audio Visual Council, DAVIC) (consultar la Especificación DAVIC 1.2, Parte 8). En las siguientes tablas se indican las características de la señal. El esquema de modulación para transmisiones descendentes y ascendentes es QPSK.
8-8
Canal de control para transmisiones por cable (cont.) Velocidades y anchos d e banda para transmisiones descendentes: Velocidad de símbolos (MSps)
Velocidad de transmisión (Mbps)
Separación entre canales (MHz)
Servicio grado 'A'
0.772
1.544
1
Servicio grado 'B'
1.544
3.088
2
Velocidades y anchos de banda para transmisiones ascendentes: Velocidad de símbolos (MSps)
Velocidad de transmisión (Mbps)
Separación entre canales (MHz)
Servicio grado 'A'
0.128
0.256
0.2
Servicio grado 'B'
0.772
1.544
1
Servicio grado 'C'
1.544
3.088
2
8-9
SEÑALES DIGITALES Medida del nivel de señal Las señales de radiofrecuencia (RF) digitalmente moduladas que usan formatos QPSK, QAM, 8VSB y COFDM tienen características similares a las de ruido blanco y se deben medir con la ayuda de un analizador de espectro. Los medidores de nivel selectivos de frecuencia no ofrecen resultados confiables. Muchos analizadores de espectro modernos diseñados para la industria de la banda ancha incorporan una función útil denominada ‘medida de potencia de canales’, que permite la lectura directa de la potencia de la señal digital. Sin embargo, aquí describiremos un método que utiliza un analizador de espectro de uso general. Para obtener una descripción detallada de los procedimientos, consulte la norma del Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) EN 50083-7, "Rendimiento del sistema", en la que se basa el siguiente texto. La señal digital se debe centrar en la pantalla del analizador de espectro, con el ancho de banda de la resolución configurado en 100 kHz. (NOTA: el ancho de banda de la resolución de un analizador de espectro es efectivamente el ancho de banda del filtro en la etapa de frecuencia intermedia (FI) del instrumento. Se puede seleccionar mediante el operador o por un software de optimización interna. Por este motivo, el ancho de banda de la resolución suele denominarse ‘ancho de banda FI’ del analizador). El barrido horizontal se debe ajustar de modo que la forma de la señal sea claramente visible, como se muestra en el siguiente diagrama.
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
2 0. 0
2 2. 0
9-1
2 4. 0
2 6. 0
2 8. 0
3 0. 0
(Este diagrama, al igual que los que siguen a continuación, fue generado por software y no muestra imágenes verdaderas de las pantallas del analizador de espectro. El objetivo de esta técnica es mejorar la claridad y evitar confusiones innecesarias. Sin embargo, el diagrama constituye una representación realista de la señal QPSK y tiene una velocidad de transmisión de datos de, aproximadamente, 4.6 Mbps. La escala horizontal de la pantalla es de 2 MHz por división y la escala vertical es de 10 dB por división). La pantalla debería luego ‘suavizarse’ al activar el filtro de video, que efectivamente promedia las excursiones de frecuencia pico-valle de la señal:
0 -10 -20 -30
Pico del nivel de la señal
-40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 10.0
12.0 14.0
16.0
18.0
20.0 22.0
24.0
26.0
28.0 30.0
Ancho de banda de señal equivalente
La potencia promedio, según se muestra en el analizador, ahora debería ajustarse hasta alcanzar la verdadera indicación de la potencia de la señal. En primer lugar, la lectura que ofrece el analizador se debe corregir para compensar las características del filtro de FI del analizador y el detector logarítmico: estos factores de corrección suelen ser provistos por el fabricante del instrumento y se incluyen con la Guía del Usuario u otra documentación relevante. El factor de corrección típico es entre 1.5 y 2.0 dB. Como resultado, la energía de la señal se mide en el ancho de banda de la resolución del analizador. Esta cifra se identificará como P RBW en el texto
9-2
Medida del nivel de señal (cont.)
subsiguiente, y el ancho de banda de la resolución se identificará como BWR. Luego, se debe calcular la energía total de la señal y, para ello, se debe conocer el ancho de banda de la señal. Como se muestra en la figura más arriba, los marcadores o las cuadrículas del analizador se pueden utilizar para medir el ancho de banda en los puntos de 3 dB por debajo del nivel promedio. Esto se conoce como el 'ancho de banda de señal equivalente' y aquí se designa como BW E. La energía total de la señal está dada por P T, donde
BWE ⎞ PT =PRBW +10.log⎛ ⎜ BW ⎟ ⎝
R ⎠
Es importante observar que la medida recién descrita es, en realidad, una medida de la potencia de la señal MÁS la potencia del ruido, pero la contribución del ruido se puede ignorar si el nivel de ruido fuera del canal de la señal digital está a 15 dB por debajo del nivel de la señal o menos.
Medida de la relación señal-ruido El nivel de la señal se debe medir según se describe más arriba y se debe determinar el valor P RBW. Luego, se debe medir el ruido en el mismo canal, utilizando el mismo ancho de banda de la resolución y el filtro de video, apagando la señal. Esta cifra se designará como N RBW. La relación señal-ruido es S/N, donde S/N = PRBW - NRBW Nuevamente, es importante observar que el nivel de ruido medido con esta técnica es, en realidad, el ruido verdadero MÁS la contribución del ruido del analizador de espectro mismo. La entrada al analizador debe ser desconectada y terminada. Si el nivel de ruido aparente disminuye en más de 10 dB, no es necesario aplicar correcciones al valor medido. Si la reducción ('delta') es menor a 10 dB, sin embargo, se debe aplicar una corrección al valor medido. 9-3
Medida del nivel de señal (cont.)
La siguiente tabla presenta una lista práctica de los factores de corrección para un rango de valores de 'delta': 'delta': 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 Corrección: 5.35 4.33 3.02 2.20 1.65 1.26 0.97 0.75 0.58
10.0 0.46
La corrección se aplica restándola del valor medido N RBW.
Ancho de banda medido en comparación con el ancho de banda calculado La precisión de la medición del ancho de banda, según se describe más arriba, se puede verificar comparándolo con el ancho de banda calculado de la señal digital. El ancho de banda de Nyquist de la señal (designado aquí como BW N) es igual a la velocidad de símbolos expresada en Hertz. La velocidad de símbolos es la velocidad de cambio de la amplitud, la fase o la frecuencia de la portadora (o alguna combinación de estas características) y no necesariamente será igual a la velocidad de transmisión de datos. En los esquemas más complejos de modulación, los datos digitales se ‘muestrean’ en bloques de bits y el valor numérico de cada bloque luego se utiliza para determinar las características de la portadora. Por ejemplo, en la modulación QPSK los datos se muestrean en bloques de dos bits. Existen cuatro valores posibles de cada muestra: 00, 01, 10 y 11, de modo que la fase de la portadora puede ocupar cuatro estados diferentes. Esto da como resultado una velocidad de símbolos que es exactamente la mitad de la velocidad de transmisión de datos y, por lo tanto, la velocidad de símbolos para la señal hipotética QPSK de la figura que se encuentra más arriba se obtiene dividiendo la velocidad de transmisión de datos de 4.6 Mbps por dos, es decir 2.3 MSps (millones de símbolos por segundo). En Hertz, esto da un valor para BW N de 2.3 MHz.
9-4
Ancho de banda medido en comparación con el ancho de banda calculado (con t.)
La siguiente tabla muestra la velocidad de símbolos para diversos tipos de señales: Tipo de modulación FSK
Velocidad de símbolos = velocidad binaria
BPSK
= velocidad binaria
QPSK
= velocidad binaria ÷ 2
16 QAM
= velocidad binaria ÷ 4
64 QAM
= velocidad binaria ÷ 6
256 QAM
= velocidad binaria ÷ 8
Suponiendo que la señal digital se forma utilizando un filtro de coseno alzado y suponiendo que este filtro se distribuye de manera igual entre el transmisor y el receptor, el ancho de banda de 3 dB de la señal, cuando se mide con un analizador de espectro según se describe más arriba, será prácticamente igual al ancho de banda de Nyquist.
Niveles recomendados en redes HFC En una red típica con sistema Híbrido Fibra Coaxial (Hybrid Fiber Coaxial, HFC) diseñada para señales analógicas y digitales, los canales de video analógicos serán transportados en el rango de 50 a 550 MHz y lo que resta del ancho de banda se asignará al tráfico 9-5
Niveles recomendados (cont.)
digital, que consistirá principalmente de señales moduladas de 64 QAM (Modulación de Amplitud en Cuadratura, Quadrature Amplitude Modulation) o de 256 QAM. Scientific-Atlanta recomienda que las señales de 64 QAM sean transportadas a un nivel de 10 dB por debajo del nivel de la portadora de video analógico correspondiente* y las de 256 QAM, a 6 dB por debajo de la portadora de video. (Los ‘niveles’ de las señales digitales se definen en la subsección anterior). Las pruebas han demostrado que la potencia de una señal de 64 QAM, en promedio, será prácticamente igual a la de una señal analógica modulada cuando la señal digital es de 6 dB por debajo del nivel de la portadora de la señal analógica. * El término "nivel de la portadora de video" se debe interpretar como la potencia en la cresta de la envolvente de la señal de video analógica.
Niveles recomendados para la trayectoria ascendente Para evitar que se apague el láser y obtener, al mismo tiempo, el mejor rendimiento de la relación portadora/ruido, se suelen utilizar dos métodos para calcular los niveles de la señal ascendente en la entrada al transmisor óptico de retorno: 1. ‘Potencia compartida’, que se basa en un número de señales conocidas 2. Carga ‘caso más desfavorable’, que se basa en las mediciones de la relación potencia-ruido (Noise Power Ratio, NPR) Método d e potencia compartida
Si el fabricante del transmisor especifica el nivel de entrada de RF como tono de onda continua (continuous wave, CW) único para producir el 100% del índice de modulación óptica (Optical Modulation Index, OMI), entonces el método de ‘potencia compartida’ se puede utilizar para determinar el nivel de ciertas señales en la entrada. Este método también se recomienda cuando la carga total de tráfico futura de la trayectoria ascendente es predecible. 9-6
Niveles recomendados (cont.)
Por ejemplo, si el nivel de CW para el 100% de OMI es 40 dBmV, entonces el nivel para dos señales debería ser de 37 dBmV. Desafortunadamente, este cálculo no tiene en cuenta el hecho de que las dos señales pueden tener una relación pico-promedio significativamente diferente a la del tono de CW, cuya relación picopromedio es de 3 dB. Por lo tanto, si la potencia se mide con un analizador de espectro, que se calibra para obtener la verdadera potencia rms, los picos de las dos señales excederán el valor medido en considerablemente más de 3 dB. Nivel de señal de CW requerido para producir 100% OMI
3 dB
Reducción requirida para 2 señales
Reducción requirida para cambiar la relación pico-promedio
Para una señal digital, es razonablemente seguro afirmar que la distribución de la amplitud de la señal es gaussiana (y cuantas más señales se agreguen, más verdadera resulta esta afirmación). Sin embargo, existen algunos interrogantes respecto de la cifra que se debe utilizar para la relación pico-promedio de una señal gaussiana. Un valor comúnmente utilizado es 9.5 dB. Esto significa que la ‘reducción de potencia’ total para las dos señales en este ejemplo sería 3 + (9.5 – 3) = 9.5 dB. Método NPR
La desventaja de utilizar tonos de CW para especificar el rendimiento del transmisor de retorno es que una onda sinusoidal y una señal modulada compleja poseen características completamente diferentes, como se explicó más arriba. Si la especificación de rendimiento del 9-7
Niveles recomendados (cont.)
transmisor se basa en una medición de ruido blanco (gaussiano), la dificultad se puede evitar. El método NPR de especificar el rendimiento del transmisor se basa en una medición de ruido blanco, que constituye una mejor simulación del tráfico. Se utilizó para medir el rendimiento de los sistemas telefónicos con multiplexación por división de frecuencia (frequencydivision multiplexing, FDM) de múltiples canales antes de la adopción de las técnicas de transmisión digital. La prueba de la relación ruido-potencia (NPR) está diseñada para cargar completamente un dispositivo o sistema con un amplio espectro de ruido gaussiano y para determinar el grado de Distorsión de Intermodulación creada por esta señal de ruido, a medida que aumenta su nivel. Dado que el ruido se extiende a lo largo de todo el espectro ascendente, la prueba simula la carga de tráfico más pesada posible y, por lo tanto, constituye el mejor indicador del rendimiento del sistema cuando el crecimiento futuro del tráfico es incierto, pero se espera que sea elevado. Se aplica un ruiwhite do blnoise anco con l ímite de banda Band-limited is applied to th e ainpu la entrada del sistema o dispos itivo: t of the device or system: ) V ) μ V B μ d ( B o d d ( i r u r e l w e d o p a e i s c i n o e t N o P
Dispositivo o Device or system sistema bajo under test
5.0
Frecuencia Frequency(MHz) (MHz)
65.0
y se usa un f iltro cortabanda para crear un a ‘muesca’ en el ruido.
- and a band-stop filter is used to create a ‘notch’ in the noise.
9-8
Niveles recomendados (cont.)
En la salida del dispositivo o sistema, se utiliza un analizador de espectro para medir la profundidad de la ‘muesca’: LaThe presencia de the produc tos Intermodulación r educe ‘depth’ of notch is de reduced by the presence of la ‘pro fundidad’ de laproduct muesca. Intermodulation s:
Dispositivo o Device or system sistema bajo under test
) V ) V μ B μ d ( B d o ( r d i e u w r o l e p d e s a i i o c N n e t o P
Relación
Noise Power potenciaRatio
ruido
5.0
65.0
Frequency(MHz) (MHz) Frecuencia
Un gráfico de la profundidad de la muesca en comparación con la potencia de entrada del transmisor da como resultado la curva de NPR. Potencia ópti ma en la Región de Optimum power at Transition entrada al tr ansmisor transición region transmitter input B d ;)
N
MI /
+ N( C
n g i o e r e a r L i n
N o r e n g l i n i o e n a r
NivelTransmitter de la entradainput al trans miso r (dBmV/Hz) level (dBmV/Hz)
9-9
Niveles recomendados (cont.)
En la región lineal de la curva, la NPR aumenta levemente a medida que aumenta la potencia en la entrada. Esto se interpreta como un aumento lineal en la CNR a medida que la ‘portadora’ (la señal de ruido aplicado) supera el ‘ruido’ intrínseco del sistema óptico. En la región de transición, la señal de ruido comienza a producir un ruido de distorsión de intermodulación y hace que el láser se apague. En la región no lineal, los aumentos en el nivel del ruido aplicado producen disminuciones desproporcionadas en la NPR. Para determinar el nivel óptimo de una señal determinada, se debe conocer su ancho de banda y, luego, el nivel requerido se puede obtener tomando el nivel de entrada óptimo de la curva de NPR y normalizándolo según el ancho de banda de la señal deseada. Ejemplo: se debe transportar una señal de 16QAM con un ancho de banda de 3.2 MHz. El nivel de entrada óptimo al transmisor, según se muestra en la curva de NPR es -33 dBmV/Hz. Por lo tanto, el nivel de la señal de 16QAM debería ser: -33 + 10.log (3,200,000) = 32.1 dBmV Independientemente de que use el método de ‘potencia compartida’ o el ‘NPR’, el resultado del cálculo debe seguir ajustándose para permitir cambios en el nivel de la señal en la entrada al transmisor óptico debido a los efectos de la temperatura en la planta HFC ascendente y a las incertidumbres en la medición de diversos parámetros de la planta (longitudes de cable, etc.). Un valor frecuentemente utilizado es 6 dB, que se debe restar del nivel calculado.
9 - 10
INTERFACES DIGITALES ESTÁNDAR Esta sección describe las interfaces digitales que comúnmente se encuentran en las redes de banda ancha y en otros sistemas de telecomunicaciones con los que pueden intercambiar tráfico. Interfaces estándar de los sistemas de telecomunicación ‘legados’ NOTA: Las señales ‘DS-x’ son comunes en toda América y en algunos países del sudeste asiático. En Europa y en muchos otros países, son más comunes las señales ‘E’. DS-0 Señal digital de nivel 0. Es el término utilizado en telefonía para el canal básico en la jerarquía de transmisión digital. Originalmente representaba un solo canal de voz, pero posteriormente también comenzó a utilizarse para la transmisión de datos. La velocidad de transmisión de datos es de 64 kbps. DS-1 Señal digital de nivel 1. Es el término utilizado en telefonía para la señal digital de 1.544 Mbps transportada por un equipo T1*. Se diseñó originalmente para albergar 24 canales DS-0, pero luego también se utilizó como transmisión múltiplex para subcanales a otras velocidades de transmisión de datos, y también como ‘canal disponible’ para servicios tales como videoteleconferencias. DS-1C Señal digital de nivel 1C. Señal digital de 3.152 Mbps; equivalente a dos señales DS-1.
10 - 1
DS-2 Señal digital de nivel 2. Señal de 6.312 Mbps, equivalente a cuatro señales DS-1. DS-3 Señal digital de nivel 3. Señal de 44.736 Mbps, equivalente a 28 señales DS-1. * Con frecuencia, los términos ‘T1’ y ‘DS-1’ se utilizan de forma indistinta. No obstante, en sentido estricto, ‘DS-1’ se refiere a las características eléctricas de la señal de 1.544 Mbps, y ‘T1’ se refiere al equipo a través del cual viaja la señal. El término T1 fue introducido por AT&T para designar un sistema de transmisión digital Terrestre. Las señales ‘DS-x’ también se conocen como señales digitales Asíncronas, para distinguirlas de las normas posteriores denominadas SONET (Synchronous Optical Network, Red Óptica Síncrona). En Europa, se utiliza el vocablo Plesiócrona que significa ‘casi síncrona’, y las diversas señales de esta categoría, en forma conjunta, se conocen como Jerarquía Digital Plesiócrona o JDP. E-1 Señal digital de primer orden, a 2.048 Mbps. Fue diseñada para albergar 30 canales de 64 kbps, pero, al igual que la señal DS-1, también ha sido utilizada como múltiplex para otros canales con menor velocidad de transmisión y como un ‘canal disponible’ para servicios tales como videoteleconferencias. E-2 Señal digital de segundo orden, a 8.448 Mbps; equivalente a 4 señales E-1. E-3 Señal digital de tercer orden, a 34.368 Mbps; equivalente a 16 señales E-1. 10 - 2
E-4 Señal digital de cuarto orden, a 139.264 Mbps; equivalente a 64 señales E-1. ISDN (Red Digital de Servicios Integrados) La ISDN (Integrated Services Digital Network) es un sistema de telefonía digital que permite transmitir voz y datos simultáneamente a través de una red. Las señales de voz y datos se transportan en canales ‘portadores’ (B) a una velocidad de transmisión de datos de 64 kbps. Los canales de ‘datos’ (D) transportan señales a 16 ó 64 kbps. Interfaz de Velocidad Básica (Basic Rate Interface, BRI) Consta de dos canales B a 64 kbps cada uno, y 1 canal D a 16 kbps. Esta interfaz se considera apropiada para la mayoría de los clientes individuales (residenciales). Interfaz de Velocidad Primaria (Primary Rate Interface, PRI) En las Américas, consta de 23 canales B a 64 kbps cada uno, y 1 canal D a 64 kbps. Esto produce una velocidad global que es compatible con equipos de transmisión T1. En Europa y otras partes del mundo, la PRI consta de 30 canales B y 1 canal D, y por consiguiente, es compatible con sistemas de transmisión de primer orden (E-1). La PRI está diseñada para clientes comerciales.
10 - 3
Interfaces eléctricas SONET y SDH Velocidad de transmisión de datos (Mbps) 51.840 155.520 622.080 2,488.320 9,953.280 39,813.120
Velocidad de carga útil (Mbps)
Designación SONET
Designación SDH
50.112 150.336 601.344 2.405.376 9,621.504 38,486.016
STS-1 STS-3 STS-12 STS-48 STS-192 STS-768
N/C STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 STM-256
Si la designación de interfaz está seguida de la letra ‘c’ (por ejemplo, ‘STS-3c’), indica un canal concatenado. Esto significa que la carga útil global para ese canal está disponible para un único flujo de datos. ASI (Interfaz Serial Asíncrona) La ASI (Asynchronous Serial Interface) está diseñada como medio de transferencia de flujos de transporte MPEG-2 entre dispositivos que se encuentran en una cabecera o un concentrador. Funciona a una velocidad de transmisión de datos constante de 270 Mbps; sin embargo, los datos MPEG tienen una codificación 8B/10B que produce una palabra de 10 bits por cada Byte de 8 bits en el flujo de transporte: esta codificación, sumada a otros factores que rebajan su rendimiento, reduce la carga útil a 214 Mbps. La ASI está especificada en el Anexo ‘B’ de la especificación CENELEC EN 50083-9, y también está descrita en el Libro Azul A010 de DVB. El medio de transmisión es cable coaxial de 75Ω, y la tensión inicial es de 800 mV ± 10% (p-p).
10 - 4
ANSI/SMPTE 259M Es una familia de especificaciones de interfaces digitales para video, que soporta las siguientes velocidades de transmisión: Nivel ‘A’: muestreo digital de una señal NTSC al cuádruple de la frecuencia de la subportadora de crominancia (4.f ), lo cual da como resultado una velocidad de transmisión de datos de 143 Mbps. sc
Nivel ‘B’: muestreo digital de una señal PAL a 4.f , lo cual da como resultado una velocidad de transmisión de datos de 177 Mbps. sc
Nivel ‘C’: muestreo digital 4:2:2 de una señal de video por componentes (525 líneas/60 Hz o 625 líneas/50 Hz) a una velocidad de transmisión de datos de 270 MHz. Esta interfaz tiene, en esencia, las mismas características eléctricas que la interfaz DVB-ASI (270 MHz; amplitud inicial de 800 mV). También recibe el nombre de formato ‘D1’, y fue introducida como la norma para las videograbadoras digitales a mediados de la década de 1980. Nivel ‘D’: muestreo digital 4:2:2 de video de pantalla grande (proporción de pantalla 16 x 9) bajo la norma NTSC o PAL, a una velocidad de transmisión de datos de 360 Mbps. Con frecuencia, la especificación SMPTE 259 también se conoce como ‘SDI’ (Serial Digital Interface, Interfaz Digital en Serie). Como se mencionó anteriormente, las similitudes entre ASI y SDI son tales que muchos equipos pueden manejar ambos tipos de señales.
10 - 5
ANSI/SMPTE 292M Esta norma define el muestreo digital (4:2:2) de video de alta definición por componentes (ya sea 1080i ó 720p), y la transmisión a una velocidad de 1,485 Gbps. Se define una interfaz eléctrica (mediante cable coaxial), con una pérdida de transmisión de hasta 20 dB, y también es posible una interfaz óptica, para distancias de hasta 2 km. En general, la norma SMPTE 292M es considerada como una extensión de alta definición de la norma SMPTE 259M. ANSI/SMPTE 305M Conocida como Interfaz de Transporte de Digital en Serie (Serial Digital Transport Interface, SDTI). Esta no es una especificación de ‘capa física’, sino que, en cambio, define un protocolo de comunicaciones de datos para sistemas que emplean las especificaciones de capa física de SMPTE 259M (SDI). Permite transportar paquetes MPEG-2, al igual que datos digitales ‘sin procesar’, a una velocidad de 270 Mbps o 360 Mbps. (Las velocidades reales de carga útil son de aproximadamente 200 y 270 Mbps, respectivamente). Los paquetes MPEG-2 pueden transferirse a alta velocidad para proporcionar una transmisión de archivos de video ‘más rápido que en tiempo real’. ANSI/SMPTE 310M Esta es una interfaz serial síncrona diseñada para aplicaciones punto a punto de corta distancia en la industria de la radiodifusión de video, como por ejemplo, conectar un modulador 8VSB a un transmisor. Transporta un flujo de transporte MPEG-2 simple a una velocidad fija de 19.39 Mbps (compatible con transmisiones de 8VSB) o de 38.78 Mbps (compatible con transmisiones de 16VSB). Si se utiliza cable coaxial RG-59, el rango es de aproximadamente 300 pies. 10 - 6
SEÑALES DE DATOS POR CABLE Generalidades Esta sección contiene información sobre las características eléctricas de las señales descendentes y ascendentes de sistemas de transmisión de datos por cable, según se define en las Especificaciones de Interfaz del Servicio de Datos sobre Cable (Data Over Cable Service Interface Specifications, DOCSIS). Esta sección también presenta las características básicas de transmisión de los transpondedores de Administración de Elementos que cumplen con las especificaciones del subcomité de Subcapa de Administración Híbrida (Hybrid Management Sub-Layer, HMS) de la Sociedad de Ingenieros de Telecomunicaciones por Cable (Society of Cable Telecommmunications Engineers, SCTE). Los datos se extrajeron de los siguientes documentos: Para DOCSIS: Especificaciones de Interfaz de Radiofrecuencia, SP-RFIv1.1-I06-001215 (15 de diciembre de 2000) Para HMS:
Especificación v1.0 de Capa Física (PHY) - Monitoreo del Estado de Híbrido Fibra Coaxial de Planta Externa, ANSI/SCTE 25-1 2002 (anteriormente, HMS 005)
Las especificaciones DOCSIS regulan la transmisión de señales digitales a través de redes de banda ancha utilizando una variedad de esquemas de modulación de amplitud y fase, cuyas características básicas se resumen a continuación: QPSK (Quaternary Phase-Shift Keying, Modulación por Desplazamiento d e Fase Cuaternaria) Los datos que se transmitirán se muestrean en bloques de dos bits, que pueden tener cuatro valores distintos (00, 01, 10, 11). Estos bloques se transmiten desplazando la fase de una portadora a cuatro estados posibles. Por lo tanto, la velocidad de señal (también llamada Velocidad de Símbolos y expresada en baudios) es la mitad de la velocidad de transmisión (expresada en bits por segundo). 11 - 1
Señales de datos por cable (continuación) 16-QAM (modulación de amplitud en cuadratura de 16 niveles) Los datos que se transmitirán se muestrean en bloques de cuatro bits, que pueden tener 16 valores distintos. Tanto la fase como la amplitud de la portadora se desplazan para definir cada uno de estos valores posibles. Por lo tanto, la velocidad de señal es un cuarto de la velocidad de transmisión. 64-QAM (modulación de amplitud en cuadratura de 64 niveles) Los datos que se transmitirán se muestrean en bloques de seis bits, que pueden tener 64 valores distintos. Tanto la fase como la amplitud de la portadora se desplazan para definir cada uno de estos valores posibles. Por lo tanto, la velocidad de señal es un sexto de la velocidad de transmisión. 256-QAM (modulación de amplitud en cuadratur a de 256 niveles) Los datos que se transmitirán se muestrean en bloques de ocho bits, que pueden tener 256 valores distintos. Tanto la fase como la amplitud de la portadora se desplazan para definir cada uno de estos valores posibles. Por lo tanto, la velocidad de señal es un octavo de la velocidad de transmisión.
En general, cuanta más 'compresión' se logra aumentando la complejidad del esquema de modulación y, por lo tanto, transmitiendo más datos a una velocidad de señal determinada, la señal será más susceptible a ruidos en el medio de transmisión.
Características de señal DOCSIS Las siguientes características representan un subconjunto muy pequeño de las descripciones de señal completas que se encuentran en los documentos de especificaciones DOCSIS. Aquí solo se muestran las características que tienen una importancia directa para el Técnico o Ingeniero del sistema de banda ancha, al calcular los requisitos de ancho de banda y los niveles de señal.
11 - 2
Características de señal DOCSIS (continuación) Velocidades y anchos de banda para transmi siones descendentes:
Velocidad de Velocidad de símbolos transmisión1 (MSps) (Mbps)
Separación entre canales (MHz)
Modulación 64-QAM
5.056941 6.952000
30.341650 41.712000
6 8
Modulación 256-QAM
5.360537 6.952000
42.884296 55.616000
6 8
Velocidades y ancho de banda para transmisiones ascendentes:
Velocidad de símbolos (MSps)
Velocidad de transmisión1 (Mbps)
Ancho de canal2 (MHz)
n ó i c K a S l u P d Q o M
0.160 0.320 0.640 1.280 2.560
0.320 0.640 1.280 2.560 5.120
0.200 0.400 0.800 1.600 3.200
n ó i M c a A l u Q d 6 o 1 M
0.160 0.320 0.640 1.280 2.560
0.640 1.280 2.560 5.120 10.240
0.200 0.400 0.800 1.600 3.200
NOTAS: 1. La 'velocidad de transmisión' es la velocidad a la que se transportan los dígitos binarios. La velocidad a la que se transmite la información útil siempre será inferior a esta cifra, debido a la existencia de bits suplementarios en la señal. En la trayectoria de señal descendente, los bits suplementarios constituyen aproximadamente un 10% de la señal transmitida, y en la trayectoria de señal ascendente, la cifra se eleva a aproximadamente un 15%. 2. En el caso de las señales ascendentes, el 'ancho de canal' es el ancho de banda de –30 dB. 11 - 3
Características de señal DOCSIS (continuación) Niveles de señal y r angos de frecuencia descendentes, sistemas NTSC con separación entre canales de 6 MHz: Salida de CMTS1
Entrada a cable módem
Rango de frecuencia (MHz)
91 a 857 MHz
91 a 857 MHz
Nivel de señal
50 a 61 dBmV
-15 a +15 dBmV
Niveles de señal y r angos d e frecuencia ascendentes, sistemas NTSC con separación entre canales de 6 MHz:
Rango de frecuencia (MHz)
Salida de cable módem
Entrada a CMTS1
5 a 42 MHz
5 a 42 MHz
QPSK: 8 a 58 dBmV 16-QAM: 8 a 55 dBmV
Nivel de señal
160 kSps: 320 kSps: 640 kSps: 1280 kSps: 2560 kSps:
-16 a +14 dBmV -13 a +17 dBmV -10 a +20 dBmV -7 a +23 dBmV -4 a +26 dBmV
Niveles de señal y r angos d e frecuencia descendentes, Sistemas europeos con separación entre canales de 7/8 MHz: Salida de CMTS1
Entrada a cable módem
Rango de frecuencia (MHz)
112 a 858 MHz
112 a 858 MHz
Nivel de señal
110 a 121 dB μV
11 - 4
64-QAM: 256-QAM:
43 a 73 dBμV 47 a 77 dBμV
Características de señal DOCSIS (continuación) Niveles de señal y r angos d e frecuencia ascendentes, Sistemas europeos con separación entre canales de 7/8 MHz:
Rango de frecuencia (MHz)
Salida de cable módem
Entrada a CMTS1
5 a 65 MHz
5 a 65 MHz
QPSK: 16-QAM:
68 a 118 dBμV 68 a 115 dBμV
Nivel de señal
0.160 MSps: 0.320 MSps: 0.640 MSps: 1.280 MSps: 2.560 MSps:
44 a 74 dBμV 47 a 77 dBμV 50 a 80 dBμV 53 a 83 dBμV 56 a 86 dBμV
NOTAS: 1. El CMTS es el Sistema de Terminación del Cable Módem (Cable Modem Termination System), ubicado en la cabecera o un concentrador, que transmite señales a los cable módems y las recibe de ellos.
Características de la señal del transpondedor HMS Las siguientes características se aplican a todos los transpondedores HMS ‘Clase 2’ y ‘Clase 3’, que son los que (como se define en la especificación ANSI/SCTE) están supuestamente diseñados para cumplir con las especificaciones HMS, en oposición a transpondedores nuevos o ‘legados’ que pueden ser actualizados para cumplir con la especificación.
11 - 5
Características descendentes: Salida del transmiso r de cabecera Rango de frecuencia (MHz)
48 a 162 MHz
Nivel de señal
+40 a +51 dBmV
Modulación Velocidad binaria
Entrada al transpondedor
-20 a +20 dBmV
FSK 38.4 kbps
Características ascendentes: Salida del transpondedor Rango de frecuencia (MHz)
5 a 21 MHz
Nivel de señal
+25 a +45 dBmV
Modulación Velocidad binaria
FSK 38.4 kbps
11 - 6
Entrada al receptor de cabecera
-20 a +20 dBmV
CARACTERÍSTICAS DEL CABLE DE FIBRA ÓPTICA Estructura mecánica
Núcleo de Glass core Funda de jacket plástico Plastic vidrio (codificada por (Color coded) color Revestimiento Glass de cladding vidrio
Un cable de fibra óptica simple consta de un núcleo de vidrio rodeado de un revestimiento concéntrico de vidrio; los dos vidrios tienen índices de refracción diferentes, por lo que la luz queda confinada al núcleo por la reflexión interna total. La funda plástica protectora está codificada según el color, de manera que se puedan identificar las fibras individuales en bandas de varias fibras (‘tubos’). Las dimensiones típicas de la fibra son: Funda de plástico: Revestimiento de vidrio: Núcleo de vidrio:
250 125 62,5 (multimodo) 10 (modo único)
(‘μ‘ es un micrómetro, o la millonésima parte de un metro; por lo tanto, 250μ es el equivalente a un cuarto de milímetro. Con frecuencia, se le denomina “micrón”) Una conexión flexible (‘pigtail’) de fibra tiene una capa plástica protectora adicional con un diámetro de 900 μ, y una cobertura de Kevlar, alcanzando un diámetro total de hasta alrededor de 2500μ (2,5 mm). 12 - 1
Características del cable de fibr a óptica (cont.)
Los cables multifibra se usan cuando se atraviesan distancias significativas. Los tipos principales son los cables de tubo holgado (‘Loose Tube’) y los de recubrimiento ajustado (‘Tight Buffered’), como se ilustra a continuación. (Los detalles de construcción de los cables y la nomenclatura están tomados de las publicaciones de Siecor Corporation) Corte transversal de un cable de tubo ho lgado Central member Elemento central Loosesuelto buffer tube Tubo Fiber Haz debundle fibras Elemento de resistencia a la tracción
Tensile strength member
Cobertura interna Inner sheath Blindaje de cinta de acero (opcional) Steel-tape armor (optional) Cobertura externa(optional) (opcional) Outer sheath
Los cables de tubo holgado contienen tubos recubiertos huecos con una o más fibras dentro de cada tubo. Corte transversal de un cable de recubrimiento ajustado Fibra Fiber Cobertura Buffer Elemento de resistencia a la tracción Tensile strength member
Elemento central Central member Recubrimiento Overcoat
Funda externa Outer jacket
En los cables de recubrimiento ajustado, cada fibra tiene una capa de plástico de 900 micrómetros ( μ) de diámetro aplicada directamente. 12 - 2
Características del cable de fibr a óptica (cont.)
En general, los cables de tubo holgado se usan en instalaciones en exteriores, donde la aislación de las fibras individuales de la tensión externa maximiza la vida del cable. Por otra parte, los cables de recubrimiento ajustado tienen como aplicación principal los ambientes interiores. Estos cables por lo general son más sensibles a temperaturas y fuerzas externas adversas que los cables de diseño de tubo holgado, pero se les considera convenientes por su mayor flexibilidad, menor radio de curvatura y mayor facilidad de manipulación. (La información sobre las aplicaciones está tomada de publicaciones de Siecor Corporation) Codificación de las fibras por col or Para cables multifibra, se usa un esquema de codificación por color para distinguir las fibras individuales. En los cables de tubo holgado, se pueden colocar hasta 12 fibras en cada tubo, y se les codifica de la siguiente manera (de acuerdo con EIA/TIA598; “Codificación por Color de Cables de Fibra Óptica”): 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Azul Anaranjado Verde Marrón Pizarra Blanco
7. 8. 9. 10. 11. 12.
Rojo Negro Amarillo Violeta Rosa Aguamarina
Los tubos recubiertos que contienen fibras también están codificados por color, de acuerdo con el mismo estándar de EIA/TIA: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Azul Anaranjado Verde Marrón Pizarra Blanco
7. 8. 9. 10. 11. 12.
Rojo Negro Amarillo Violeta Rosa Aguamarina
12 - 3
Características de pérdida de los cables de fibra óptica La información contenida en esta sección solo abarca la transmisión de señales ópticas moduladas linealmente a 1310 nm y 1550 nm a través de fibras de modo simple. En el diseño de enlaces ópticos para redes de banda ancha, Scientific Atlanta utiliza estimaciones conservadoras de rendimiento de las fibras y de la contribución de los componentes ópticos asociados. Por eso, se deberá utilizar la información que sigue cuando se desconocen detalles específicos del rendimiento real de una planta: en muchos casos, el rendimiento real de un enlace óptico será mejor que el indicado por las cifras conservadoras que se incluyen aquí. Características de pérdida de los cables de fibra óptica (cont.) Pérdida de fibra: Pérdida de empalme:
0.35 dB por km (0.56 dB/milla) a 1310 nm* 0.25 dB por km (0.40 dB/milla a 1550 nm 0.05 dB por km (empalmes de fusión) 0.15 dB para cada empalme mecánico 0.25 dB para cada juego de conectores
Pérdida de conectores: FC-PC súper Caída y almacenamiento: Agregar 4% a la longitud de la fibra * Para fibra estándar de CATV de ventana dual.
12 - 4
Características de pérdida de los cables de fibr a óptica (cont.)
Las siguientes tablas usan las cifras que se indican a continuación para calcular las pérdidas ópticas en un rango de longitudes de trayectoria. 1310 nm Longitud de ruta
Fibra
mi
km
pérdida empalmes conectores
mi
km
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.6 3.2 4.8 6.4 8.0 9.6 11.2 12.8 14.4 16.0 17.6 19.2
0.56 1.12 1.68 2.24 2.80 3.36 3.92 4.48 5.04 5.60 6.16 6.72
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
20.8 22.4 24.0 25.6 27.2 28.8 30.4 32.0 33.6 35.2 36.8 38.4
con
0.64 1.28 1.92 2.56 3.20 3.84 4.48 5.12 5.76 6.40 7.04 7.68
con
1.14 1.78 2.42 3.06 3.70 4.34 4.98 5.62 6.26 6.90 7.54 8.18
Longitud de ruta Fibra
con
pérdida empalmes
7.28 7.84 8.40 8.96 9.52 10.08 10.64 11.20 11.76 12.32 12.88 13.44
8.32 8.96 9.60 10.24 10.88 11.52 12.16 12.80 13.44 14.08 14.72 15.36
con conectores
8.82 9.46 10.10 10.74 11.38 12.02 12.66 13.30 13.94 14.58 15.22 15.86
1550 nm Longitud de ruta
Fibra
mi
km
pérdida empalmes conectores
mi
km
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1.6 3.2 4.8 6.4 8.0 9.6 11.2 12.8 14.4 16.0 17.6 19.2
0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 3.20 3.60 4.00 4.40 4.80
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
20.8 22.4 24.0 25.6 27.2 28.8 30.4 32.0 33.6 35.2 36.8 38.4
con
0.48 0.96 1.44 1.92 2.40 2.88 3.36 3.84 4.32 4.80 5.28 5.76
con
0.98 1.46 1.94 2.42 2.90 3.38 3.86 4.34 4.82 5.30 5.78 6.26
Longitud de ruta Fibra
12 - 5
con
pérdida empalmes
5.20 5.60 6.00 6.40 6.80 7.20 7.60 8.00 8.40 8.80 9.20 9.60
6.24 6.72 7.20 7.68 8.16 8.64 9.12 9.60 10.08 10.56 11.04 11.52
con conectores
6.74 7.22 7.70 8.18 8.66 9.14 9.62 10.10 10.58 11.06 11.54 12.02
COMPONENTES PASIVOS ÓPTICOS Acopladores y divisores multibanda en modo simple Los datos en esta sección representan las especificaciones de los acopladores y divisores fundidos disponibles de Scientific-Atlanta. Los acopladores/divisores de dos vías están disponibles no conectorizados o en módulos compatibles con LGX.
Especificaciones ópticas de los acopladores/divisores fundidos: Máxima pérdida de i nserción (dB)* Configuración
Relación de división
de paso
Derivación
1:2
50 / 50 55 / 45 60 / 40 65 / 35 70 / 30 75 / 25 80 / 20 85 / 15 90 / 10 95 / 05
4.00 3.60 3.20 2.75 2.55 2.15 1.80 1.50 1.30 1.05
4.00 4.50 5.00 5.60 6.30 7.00 8.10 9.30 11.25 14.35
1 : 2 dual
50 / 50
4.00
4.00
2:2 2:4
Uniforme Uniforme
4.00 7.70
4.00 7.70 6.3 / 6.3 / 6.3 5.3 / 5.3 / 5.9** 4.6 / 5.9 / 5.9** 3.6 / 6.7 / 6.7** 4.9 / 4.9 / 7.8** 2.8 / 7.7 / 7.7**
Uniforme
1:3
1:4 1:5 1:6 1:7 1:8 1 : 10 1 : 12 1 : 16
35 / 40 / 50 / 40 / 60 /
35 / 30 / 25 / 40 / 20 /
30 30 25 20 20
7.60 8.95 9.90 10.90 11.20 13.30 13.50 14.90
Uniforme Uniforme Uniforme Uniforme Uniforme Uniforme Uniforme Uniforme
*
Incluye pérdidas de conectores. ± 20nm, -20 a +65 ˚ C ** Pérdida de inserción típica
13 - 1
La pérdida teórica en decibeles en una ‘rama local’ de un acoplador óptico se puede calcular a partir del valor numérico de la pérdida, de la siguiente manera: Pérdida por el puerto ‘A’ (en dB) = 10 ∗log(F A) Donde
F A
= pérdida numérica, expresada como fracción (por ejemplo, 35% se transforma en 0.35)
La pérdida óptica real a través de un acoplador direccional será mayor que el valor obtenido de esta fórmula, ya que factores como retrodispersión, efectos de polarización, cambios de temperatura/humedad, envejecimiento, dependencia de la longitud de onda, etc., contribuyen a la pérdida.
Mutiplexores y demulti plexores DWDM La tabla siguiente contiene las especificaciones de rendimiento para multiplexores y demultiplexores DWDM de un canal y de canales múltiples en las líneas de productos Prisma ® y LaserLink® de Scientific-Atlanta. Estos dispositivos están disponibles con separaciones entre canales de 100 y 200 GHz, de acuerdo con la cuadrícula de longitudes de onda de la UIT. Especific aciones ópt icas de multipl exores y demultiplexores: 1 canal OADM
4 8 12 16 20 40 canal canale canale canale canale anales
Pérdida de inserción, dB (máx.): 200 GHz
<1.1 (inserción/extracción) 2.3 < 0.8 (otros)
3.0
3.2
4.0
4.0
N/C
Pérdida de inserción, dB (máx.): 100 GHz (mux/demux)
<1.1 (inserción/extracción) N/C < 0.8 (otros)
3.2
N/C
N/C
N/C
4.5
Ai sl aci ón , dB (máx.)
> 30 (inserción/extracción) > 12 (otros)
> 30 (canales adyacentes) > 40 (canales no adyacentes)
NOTA: Las pérdidas incluyen pérdidas de conectores de entrada/salida y comunes
13 - 2
Especificaciones comunes de multiplexores y demultiplexores DWDM: Unidades
Unidades de 200 GHz
Unidades de 100 GHz
Ancho de banda a 0.5 dB
nm
λC ± 0.25
λC ± 0.12
Separación entre canales
GHz
200
100
dB
≤ 0.20
≤ 0.20
ps
≤ 0.15
≤ 0.15
≥ 55
≥ 55
≥ 45
≥ 45
Pérdida dependiente de la polarización (PDL) Dispersión en modo polarización (PMD) Directividad
dB dB
Pérdida de retorno óptico
NOTA: Las especificaciones se aplican en un rango de temperatura de -5 a +65 C. El rango de temperatura operativa es de -40 a +65 C.
Mutiplexores y demultiplexores CWDM La tabla siguiente contiene las especificaciones de rendimiento para multiplexores y demultiplexores DWDM de un canal y de canales múltiples en la línea de productos Prisma® de Scientific-Atlanta. Estos dispositivos están disponibles con separaciones entre canales de 20nm, a longitudes de onda de 1430 a 1610 nm, de acuerdo con la cuadrícula de longitudes de onda de la UIT.
Especificaciones ópticas de multiplexores y demultiplexores: Longi tud de onda del centro (nm) Confi guración : Pérdida de i nserción. dB * Ai sl ación. dB
1 canal OADM
4 canales
8 canales
10 canales
< 1.2 (paso) < 0.8 (reflexión)
2.2
3.0
3.3
> 30 (canal de paso) > 12 (canal de reflexión)
> 30 (canales adyacentes) > 40 (canales no adyacentes)
* Máxima. incluyendo pérdidas de conectores NOTA: el canal de ‘paso’ es el canal de inserción/extracción deseado. y los canales de ‘reflexión’ son todos los restantes. Consultar la explicación de los parámetros , también en esta sección.
13 - 3
Especificaciones comunes de multiplexores y demultiplexores CWDM: Banda de paso
13 a -0.5 dB
nm
Ondulación de la banda de paso
< 0.5
dB
Uniformidad
< 1.0
dB
Pérdida dependiente de la polarización (PDL)
< 0.25
dB
Dispersión en modo polarización (PMD)
< 0.2
ps
Estabilidad térmica
< 0.008
nm/˚C
Directividad
> 55
dB
Pérdida de retorno ópti co
> 50
dB
Mutiplexores y demultiplexores BWDM Los dispositivos ópticos de multiplexación de la División de Ondas de Banda Prisma® de Scientific-Atlanta se utilizan para multiplexar y demultiplexar bloques de longitudes de onda con pérdida baja. Hay versiones disponibles para combinar o dividir señales a longitudes de onda de 1310/CWDM y 1310/1550 nm y dentro de la banda ‘C’ (1530 a 1565 nm).
Especificaciones ópticas de multiplexores y demultiplexores: Tipo 1310 / CWDM 1310 / 1550 Rojo / azul
Rojo/azul/púrpura Dual. con acceso a banda 1 Dual. con acceso a banda 2
Dual. con acceso a banda 3
Puerto
Longitud de onda operativa (nm)
Máx. pérdida de inserción (dB)*
Ais lación mín. (dB)
1310
1280 - 1340
1.2
20
CWDM
1420 - 1620
0.8
12
1310
1260 - 1360
1.3
40
1550
1500 - 1600
1.1
40
Azul
1529.5 – 1542.5
1.5
10
Rojo
1548.5 – 1561.5
1.3
10
Púrpura
1543.6 – 1546.2 1528.5 – 1541.7 1549.0 – 1561.9
1.0
15
0.7
12
Rojo/azul Banda 1
1558.8 – 1564.9
1.2
25
Bandas 2-5
1530.1 – 1557.6
0.8
12
Banda 2
1551.5 – 1557.6
1.2
25
Banda 1 Bandas 3-5
1558.8 – 1546.9 1530.1 – 1550.3
0.8
12
Banda 3
1544.3 – 1550.3
1.2
25
Bandas 1-2 Bandas 4-5
1530.1 – 1543.1 1551.5 – 1565.0
0.8
12
13 - 4
Especificaciones ópticas de multiplexores y demultiplexores (cont.): Tipo
Puerto
Longitud de onda operativa (nm)
Máx. pérdi da de inserción (dB)*
Ai slaci ón mín. (dB)
1.2
25
0.8
12
Bandas 1-3 Banda 5
1537.2 – 1543.1 1544.3 – 1564.9 1530.1 – 1536.0
Dual. con acceso a banda 5
Banda 5 Bandas 1-4
1530.1 – 1536.0 1537.2 – 1564.9
1.2 0.8
25 12
De cinco bandas
Banda 1 Banda 2 Banda 3 Banda 4 Banda 5
1558.7 1551.5 1544.3 1537.2 1530.0
2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
25 25 25 25 13
Dual. con acceso a banda 4
*
Banda 4
– – – – –
1565.0 1557.6 1550.4 1543.2 1536.1
Incluye pérdidas de conectores
Especificaciones comunes de multiplexores y demultiplexores BWDM: Directividad
≥
50
dB
Pérdida de retorno óptic o
≥
50
dB
Potencia óptica
250 máx.
mW
Módulos de compensación de dispersión Los efectos de la dispersión cromática en la fibra óptica se pueden compensar utilizando Módulos de compensación de dispersión (Dispersion Compensation Modules. DCM) colocados a intervalos a lo largo del trayecto de la fibra. Los DCM Prisma® de Scientific-Atlanta están disponibles en una serie de modelos que corresponden a diferentes longitudes de fibra de modo simple. Se pueden especificar las versiones estándar y de pérdida baja.
13 - 5
Especificaciones ópticas DCM (versión estándar): Tipo DCM 20 DCM 30 DCM 40 DCM 50 DCM 60 DCM 70 DCM 80
Dispersión a 1550 Pérdida máxima a nm 1550 nm C (ps por nm) (dB) -340 ± 3% -510 ± 3% -680 ± 3% -850 ± 3% -1020 ± 3% -1190 ± 3% -1360 ± 3%
3.5 4.4 5.2 6.1 7.0 7.9 8.9
RDS A
Máx. PMDB
(nm -1)
(ps)
0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023 0.0023
± ± ± ± ± ± ±
20% 20% 20% 20% 20% 20% 20%
0.45 0.55 0.63 0.70 0.77 0.83 0.89
Notas A. RDS: Pendiente Pendiente de dispersión dispersión relativa relativa B. PMD: Dispersión en modo polarización C. Incluye pérdidas de conectores
Especificaciones ópticas DCM (versión de pérdida baja): Tipo DCM 20 DCM 30 DCM 40 DCM 50 DCM 60 DCM 70 DCM 80
Dispersión a 1550 Pérdida máxima a nm 1550 nm (ps por nm) (dB) -340 ± 3% -510 ± 3% -680 ± 3% -850 ± 3% -1020 ± 3% -1190 ± 3% -1360 ± 3%
1.9 2.4 2.8 3.3 3.7 4.2 4.6
RDS
Máx. PMD
(nm -1)
(ps)
0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015
– 0.0055 – 0.0056 – 0.0057 – 0.0058 – 0.0059 – 0.0060 – 0.0061
0.54 0.66 0.76 0.85 0.93 1.01 1.08
Cada DCM está diseñado para compensar una cantidad específica de dispersión. Por ejemplo. ejemplo. el DCM 20 se usa para compensar 20 km. de dispersión.
Explicación Explicació n de los parámetros parámetros de d e rendimiento rendimi ento de los componentes La siguiente es una explicación de los parámetros que se usan para caracterizar los dispositivos pasivos ópticos de la línea de productos Prisma® de Scientific-Atlanta. Scientific-Atlanta. Se usa un filtro DWDM de tres puertos como ejemplo. Se identifican los puertos de dicho dispositivo como se muestra en la siguiente figura:
13 - 6
Common Pass Reflect
nomenclatura nom enclatura para para puertos puertos pasivos p asivos óptic óp ticos os de 3 puertos Si. por ejemplo. este dispositivo está diseñado para actuar como filtro para el canal 29 de la UIT. y si se aplican ésta y una gran cantidad de otras longitudes de onda de la UIT al puerto ‘común’. entonces idealmente sólo el canal 29 surgirá en el puerto de ‘paso’. y todas las longitudes de onda restantes emergerán en el puerto de ‘reflexión’. (El caso en que las señales ópticas viajan en ambas direcciones ambas direcciones en el puerto ‘común’ se trata a continuación.) continuación.)
Anc A ncho ho de band b anda a de canal c anal El ancho de banda de canal del puerto de ‘paso’ se especifica en términos de la longitud de onda del centro (basada en la cuadrícula de la UIT) y los puntos por encima y por debajo de ese centro. donde la pérdida de inserción en la banda de paso es 0.5 dB mayor que la pérdida de inserción mínima. Por ejemplo. en un Multiplexor Multiplexor óptico de inserción/extracción inserción/extracción (Optical Add/Drop Multiplexer. Multiplexer. OADM) OADM) DWDM basado basado en una separación de 100 GHz de acuerdo con la cuadrícula de la UIT. la especificación S-A para el ancho de banda de canal es de λC ± 0.12 nm. en los puntos de 0.5 dB. donde λC es la longitud de onda del centro según la cuadrícula de la UIT.
Pérdida Pérdida de in serción máxima Con respecto al rendimiento del puerto de ‘paso’. esto es la pérdida máxima en relación a la pérdida teóricamente perfecta de 0 dB que se produce dentro del ancho de banda de canal.
Pérdida Pérdida de ins erción m ínima Con respecto al puerto de ‘paso’. esto es la pérdida mínima en relación a la pérdida teóricamente perfecta de 0 dB que se produce dentro del ancho de banda de canal.
13 - 7
Ondulaci ón de la banda de paso paso Nuevamente con respecto al puerto de ‘paso’. esto es la diferencia entre la pérdida de inserción máxima y la mínima dentro del ancho de banda de canal. Los cuatro parámetros que se describen arriba se ilustran en el diagrama siguiente. que muestra la característica de transferencia óptica de un dispositivo DWDM de 3 puertos desde el puerto ‘común’ al puerto de ‘paso’.
Minimum insertion loss
Maximum insertion loss
Passband ripple
Channel bandwidth
ITU channel wavelength
Espectro Espectro d e puerto puerto ‘ común’ a puerto puerto de ‘paso’ para dispositi vos DWDM DWDM de 3 puerto s Uniformidad Para un dispositivo con múltiples longitudes longitudes de onda. como un multiplexor de 4 canales. la uniformidad uniformidad define la diferencia entre la pérdida de inserción más alta y la más baja en todos los canales.
13 - 8
Ais lación (canal adyacente) Supongamos que las longitudes de onda λ1 y λ2. separadas por 100 GHz en la cuadrícula de la UIT. ingresan al dispositivo por el puerto común. y supongamos que sólo λ1 debe salir por el puerto de ‘paso’ y sólo λ2 debe salir por el puerto de ‘reflexión’. (Ver diagrama siguiente):
En la práctica. una cantidad residual de λ2 aparecerá en el puerto de ‘paso’ y una cantidad residual de λ1 aparecerá en el puerto de ‘reflexión’. La relación entre la señal deseada y la no deseada en cada puerto se denomina la aislación de ese puerto.
Ais lación (canal no adyacente) La definición es similar a la de aislación de canal adyacente. excepto que las longitudes de onda no son adyacentes en la cuadrícula de la UIT.
Directividad Supongamos que se usa un dispositivo de 3 puertos como combinador de longitudes de onda de pérdida baja. como se muestra en el diagrama siguiente:
13 - 9
La longitud de onda λ1 se aplica al puerto de ‘paso’ y la longitud de onda λ2 ingresa al puerto de ‘reflexión’. Ambas longitudes de onda pueden ser adyacentes o no adyacentes en la cuadrícula de la UIT. En la práctica. una cantidad pequeña de λ1 aparecerá en el puerto de ‘reflexión’ y una cantidad pequeña de λ2 aparecerá en el puerto de ‘paso’. La atenuación (pérdida de inserción) de λ1 al viajar del puerto de ‘paso’ al de ‘reflexión’. y la atenuación de λ2 al viajar del puerto de ‘reflexión’ al de ‘paso’. quedan definidos por la directividad del dispositivo. (La medición de la directividad se realiza con el puerto ‘común’ terminado ópticamente). Operación bidireccional En redes HFC con conteos de fibra muy bajos. a veces es necesario usar sólo una fibra para la comunicación óptica descendente y ascendente entre un concentrador/cabecera y un nodo. Por lo general. las longitudes de onda serán de 1550nm (descendente) y 1310nm (ascendente). Se pueden lograr la combinación y la división con pérdida baja de estas longitudes de onda en cada extremo del enlace óptico mediante dispositivos WDM de 3 puertos. El diagrama siguiente muestra dicho dispositivo ubicado en el nodo:
13 - 10
En un caso real. una cantidad pequeña de la salida del transmisor ascendente de 1310nm ( λ2) será entregada al receptor descendente: la atenuación de λ2 a través del dispositivo de 3 puertos queda definida por la especificación de su directividad. Además. una pequeña parte de la señal descendente de 1550nm será entregada a la salida del transmisor ascendente. donde puede aumentar el RIN del láser. El nivel real de λ1 que aparece en el puerto de ‘reflexión’ de esta manera se puede calcular tomando la potencia de λ1 en el puerto ‘común’. y luego restando primero la pérdida de inserción del puerto ‘común’ al de ‘reflexión’. y luego la aislación entre esos dos puertos. (En el caso de longitudes de onda de 1310/1550. ésta sería la aislación del canal no adyacente).
Pérdida dependiente de la polarización (Polarization Dependent Loss. PDL) Dentro de la banda de paso de cualquier dispositivo óptico. los componentes espectrales de una señal óptica experimentarán diversas cantidades de atenuación debido a su estado de polarización. La variación máxima de pérdida en todos los estados de polarización dentro de la banda de paso del dispositivo es la Pérdida dependiente de la polarización.
Dispersión en modo polarización (Polarization Mode Dispersion. PMD) Dentro de la banda de paso de cualquier dispositivo óptico. los componentes espectrales de una señal óptica experimentarán diversos retardos de propagación a través del dispositivo debido a su estado de polarización. La dispersión máxima de la señal dentro de la banda de paso del dispositivo. en todos los estados de polarización. es la Dispersión en modo polarización.
13 - 11
REDES PASIVAS ÓPTICAS Una Red pasiva óptica (Passive Optical Network, PON) es un sistema de transmisión basado en fibra que transporta señales entre un punto de procesamiento u originación, y un punto en las instalaciones del abonado a la red o un punto intermedio. Por definición, una red pasiva óptica no contiene dispositivos ópticos activos (amplificación, retransmisión por láser, etc.) En esta sección, se delinean la estructura y la funcionalidad de varios tipos de PON, pero el tratamiento se limita a aquellas redes definidas por normas internacionales existentes o emergentes: no se consideran las implantaciones particulares. Las normas clave que rigen las PON son emitidas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Se suele hacer referencia a estas PON como redes ‘FTTx’, donde ‘x’ es Vivienda (H, Home), Empresa (B, Business), Local (P, Premise) o Punto de acometida (C, Curb). Sin embargo, no siempre se da el caso de que una red ‘FTTx’ sea una PON que cumple con las normas de la UIT. Por ejemplo, una red de fibra basada en una arquitectura ‘nodo más cero’ (no hay equipos de radiofrecuencia activos más allá del nodo) y que usa componentes HFC estándar, se puede denominar con propiedad una red FTTC. El trabajo de la organización de las normas de la UIT-T estuvo guiado por la iniciativa FSAN (Full Service Access Network, Red de acceso de servicios completos). Se trata de un grupo de proveedores de servicio que desde mediados de los ’90 desarrollaron recomendaciones para las PON, que se formalizaron en las series de normas UIT-T 983 y 984. La estructura lógica de una PON, como la definen estas normas, se ilustra en el siguiente diagrama.
14 - 1
ODN OLT I N S
M D W
E-OLT
o v i s r e v a t e i p t s i r l s o p a s s P i v i D
M D W
ONU E-ONU
I N U
ONU
ONT
Otras Other ONT ONTs
Arquitectura de una PON Definiciones de los términos SNI:Service Node Interface, Interfaz de nodo de servicio La interfaz entre los dominios del operador de la red de acceso y el operador del servicio. (Estos operadores pueden ser una entidad única; por ejemplo, en el caso de una gran empresa telefónica). UNI: User Network Interface, Interfaz usuario-red La interfaz entre los dominios del operador de la red de acceso y el usuario final. OLT: Optical Line Termination, Terminación de línea óptica La interfaz electro-óptica entre la SNI y la Red de distribución óptica. (Ver ODN, más abajo). E-OLT: Enhancement band Optical Line Termination, Terminación de línea óptica con banda de refuerzo Una OLT que provee servicios de red adicionales mediante la Banda de refuerzo (ver abajo), como video en banda ancha. 14 - 2
ODN: Optic al Distribution Network, Red de distribución óptica Sistema de transmisión basado en fibra, que contiene sólo componentes pasivos ópticos (por ej., divisores). ONU: Unidad de red óptica Interfaz electro-óptica entre la ODN y el par de cobre o el enlace coaxial al usuario final. ONT: Optical Network Termination, Terminación de red óptica Cuando una ONU incluye puertos de terminación para el usuario final, se hace referencia a la funcionalidad combinada como una Terminación de red óptica. Ésta es la configuración que se halla en muchas implantaciones de PON en la actualidad: en dichos casos, la ONT es una caja protegida conectada al exterior de las instalaciones del usuario final, y contiene la interfaz electro-óptica, los componentes WDM (ver abajo) y los puntos de conexión a los que el usuario final conecta los Equipos en la instalación del cliente. (por ej., decodificador, teléfono, módem). WDM: Wave Division Multiplexing function, función de multiplexación por división de longitud de onda Como se describe más adelante, se transportan varios servicios entre la OLT y la ONT usando WDM, de manera que se requiere sólo una fibra en cada ONT.
PON y redes FTTx La ubicación de la ONU (ver definición arriba) determina la arquitectura integral de la PON e identifica la ‘x’ en ‘FTTx’. El siguiente diagrama muestra cuatro redes FTTx diferentes; para simplificar, se les muestra originándose en la misma OLT, lo que constituye un escenario práctico improbable.
14 - 3
Divisor Passive pasivo splitter FTTC* ONU
xDSL
ONT
FTTC ONU T L O
Twisted par trenzado pair
ONT
FTTB ONT
FTTH ONT
ODN **SeRefers refiere to a lafiber fibratohacia el gabinete TerminalTerminal. remota. En the cabinet, or oRemote Ineste ejemplo, la Terminal contiene DSLAM this example, theremota Remote Terminal contains DSLAMs
PON y redes FTTx Implantación práctica de FTTH con video CATV En estas redes, la ONU es un componente de la ONT, como se ilustra en el diagrama anterior. Los componentes básicos de la red son los que se muestran en el diagrama siguiente.
14 - 4
Oficina central Ubicación del cliente
(concentrador, cabecera de video, etc.)
Tráfico digital
Tráfico digital
o v i s a p r o s i v i D
Video CATV
Video CATV
Implantación práctica de FTTH, con video CATV El tráfico digital se transmite en forma descendente al usuario final a la longitud de onda λ1, y el tráfico ascendente correspondiente se transporta en las fibras a la λ2, usando WDM. Los servicios adicionales, como video en banda ancha, se transportan usando una tercera longitud de onda, λ3. El tráfico de video puede constar del espectro HFC ‘estándar’ de señales analógicas y digitales (QAM), que por lo general ocupa la banda de 50 a 870 MHz, de manera que, en las instalaciones del cliente, se puede realizar una conexión directa a un receptor de TV sin necesidad de un decodificador o terminal, suponiendo que muchas de las señales no estén encriptadas Para los servicios interactivos de video (por ejemplo, VoD), las solicitudes desde el decodificador se transmiten junto con el tráfico digital ascendente a la longitud de onda λ2.
Asignación de longitudes de onda ópticas Las bandas ópticas permitidas para los diversos tipos de tráfico PON están definidas en la Recomendación G.983.wdm de la UIT, y son resumidas en la siguiente tabla. 14 - 5
Rango de longitudes de onda 1260 – 1360 nm 1480 – 1500 nm 1539 – 1565 nm 1550 – 1566 nm
Propósito Tráfico digital ascendente Tráfico digital descendente Banda de refuerzo 1 (Tráfico digital adicional) Banda de refuerzo 2 (Distribución de video)
Se muestran estas bandas en forma esquemática en el diagrama siguiente. Sólo se describe la Banda de refuerzo de video.
Banda de refuerzo
Tráfico digital ascendente
Tráfico digital descendente
Asignaciones de longitudes de onda 14 - 6
Tipos de PON Varios tipos de Redes pasivas ópticas son tema de normas existentes o propuestas. La siguiente tabla ofrece una lista de las características clave, y referencias a las normas pertinentes. Las ‘velocidades de los datos’ son las velocidades de transmisión (no velocidades de transferencia de información) para el tráfico descendente y ascendente en las longitudes de onda λ1 y λ2. Nombre
Norma
APON
UIT-T Rec. G.983
BPON EPON GPON
Velocidades de datos descendentes ascendentes
UIT-T Rec. G.983
155 Mbps 622 Mbps 155 Mbps 622 Mbps
155 Mbps 155 Mbps 155 Mbps 622 Mbps
IEEE 802.3ah
1.25 Gbps
1.25 Gbps
1.244 Gbps 2.488 Gbps
155 Mbps 622 Mbps 1.244 Gbps 2.488 Gbps
UIT-T Rec. G.984
Definiciones de términos APON: ATM-based Passive Optical Network, Red pasiva óptica basada en ATM Primera definición de PON, resultante del trabajo de FSAN a mediados de los ’90 y luego incorporada a una norma de la UIT. Se eligió ATM como protocolo de Capa 2 para tráfico digital descendente y ascendente por su capacidad de manejar varios formatos de transmisión. Las celdas ATM se transportan en tramas SONET/SDH. APON no incluyó una disposición para servicios ‘de refuerzo’ como video, por lo tanto, las implantaciones primarias apuntaron primariamente al mercado comercial.
14 - 7
BPON: Broadband Passive Optical Network, Red pasiva óptica de banda ancha El tráfico digital ascendente y descendente en una BPON también se transporta en celdas ATM; sin embargo, la velocidad de transmisión ascendente puede aumentarse a 622 Mbps (OC-12 / STM-4). Para la industria de video en banda ancha, la modificación más importante en la especificación anterior de APON fue agregar una Banda de Refuerzo que se puede usar para servicios de video. La BPON predomina en las implantaciones actuales de redes. EPON: Ethernet Passiv e Optic al Network, Red pasiva óptica Ethernet A veces se le denomina Ethernet en la primera milla (Ethernet in the First Mile, EFM). Sólo se admite una velocidad de transmisión simétrica, 1,25 Gbps, mediante extensiones simples de capa de la norma IEEE 802.3 MAC. Se permite una banda de longitud de onda de refuerzo para servicios de video, como en la BPON, pero las implantaciones actuales se concentran en los servicios de datos digitales y una cantidad limitada de IPTV. GPON: Gigabit Passive Optical Network, Red pasiva óptica basada en Gigabit Ésta es la norma más reciente de UIT-T y se basa en el trabajo comenzado en FSAN en 2001. La arquitectura admite velocidades de transmisión muy altas, simétricas o asimétricas, y una banda de refuerzo. Mientras una EPON maneja tráfico TDM (T1/E1) mediante emulación y requiere hardware y software adicionales para hacerlo, una GPON admite tráfico plesiocrónico (TDM heredado) y sincrónico (SONET/SDH) en formato nativo y, por lo tanto, es menos probable introducir latencia e inestabilidad excesivas.
14 - 8
Clases de ODN La Red de distribución óptica de una PON, de acuerdo con la definición de las normas de la UIT, se caracteriza por una de tres ‘clases’: A, B y C. Se definen estas clases por el rango permitido de atenuación óptica entre la OLT y la ONU, como se muestra en la siguiente tabla: Pérdida mínima Pérdida máxima
Clase ‘A’ 5 dB 20 dB
Clase ‘B’ 10 dB 25 dB
Clase ‘C’ 15 dB 30 dB
La atenuación máxima determina el mayor ‘alcance’ de la red óptica, y la mayor relación de división óptica. En el caso de una BPON con una Banda de refuerzo asignada a video CATV, lo más común es una división de 1:32.
14 - 9
TRANSPORTE DE PAQUETES MPEG Esta sección contiene una descripción básica de la estructura de los flujos de datos que se utilizan para transportar datos codificados de video y audio MPEG. Se puede hallar una descripción completa en la norma ISO/IEC 13818-1 (Tecnología de la información. Codificación genérica de películas e información de audio asociada: sistemas), y sus modificaciones. También se esboza el encapsulamiento de paquetes para transporte MPEG para su transmisión por redes basadas en IP. Notas sobre la representación de valores numéricos: Los diferentes sistemas de numeración se identifican mediante un sufijo. Un número decimal se identifica mediante un subíndice ‘10’ Un número hexadecimal se identifica mediante un subíndice ‘16’ Un número binario se identifica mediante un subíndice ‘2’
NOTA: Se debe hacer una clara distinción entre un Flujo de programa MPEG y un Flujo de transporte . Un flujo de programa consta de un flujo multiplexado de datos de video o audio, o ambos, que representa programación de una fuente única. Tiene como objetivo primario ser usado en entornos con transmisiones libres de error, como el almacenamiento y recuperación de materiales de programa a/de un DVD o a/de la memoria de una computadora personal en la forma de un archivo .mpg. Esta sección trata exclusivamente sobre los flujos de transporte. El resultado de la codificación MPEG de una secuencia de video o de audio es un flujo elemental, que consiste de unid ades de acceso. En el caso de una fuente de video, cada unidad de acceso es una imagen ‘I’, ‘B’ o ‘P’; para una fuente de audio, cada unidad de acceso consta de una breve ráfaga de audio 15 - 1
comprimido, por lo general, de algunas decenas de milisegundos de duración. Luego, los flujos elementales se ‘paquetizan’ para producir Flujos elementales de paquetes (Packet Elementary Streams , PES). Dentro de un PES, los paquetes pueden
contener video o audio comprimido, pero todo representa programación de una fuente única. Los paquetes PES constan de un Encabezado y una Carga útil , como se muestra en la Figura 15-3. La carga útil puede tener cualquier cantidad de bytes hasta un máximo de 64.000. El propósito y la estructura de los bytes del encabezado son los siguientes: PES – código de inic io d el paquete
Identifica el comienzo de un paquete PES y siempre tiene el valor 00000116 Identificador de flujo
Identifica y especifica el tipo de datos de la carga útil. Esto permite distinguir los flujos elementales de video de los de audio dentro del mismo programa. Hay 32 valores disponibles para flujos elementales de audio y 16 para video. PES – longitud del paquete
Especifica la cantidad de bytes remanentes en el paquete que sigue a este campo. Bytes de extensión 1 y 2
Estos campos (2 bytes en total) contienen indicadores, o ‘bits indicadores’ que muestran cuáles de los varios campos opcionales se incluyen o excluyen del encabezado. Por ejemplo, los dos primeros bits en el Byte de extensión 2 indican si el Sello de hora de presentación o el Sello de hora de decodificación o ambos están presentes en el encabezado. (Ver abajo). Los dos primeros bits del Byte de extensión 1 se fijan siempre en 10 2.
15 - 2
Flujo elemental de paquetes (PES)
Packet Elementary Str eam (PES) COMIENZO
BEGIN PES – código de inicio del paquete (3 bytes)
PES - packet start code (3 bytes) Identificador del flujo (1 byte)
y r o t o i r a o d t a n g i l a b M O
Stream identifier (1 byte) PES – longitud del paquete (2 bytes)
PES – packet length (2 bytes) Byte de extensión 1
Extension byte 1 Byte de extensión 2
Extension byte 2 Longitud de los datos de encabezado del PES (1 byte)
PES header data length (1 byte) l l a a n n o o i i t c p p O O
Sello de hora de presentación (33 bits)(33 bits) Presentation Time Stamp Sello de hora Time de codificación (33 (33 bits) bits) Decoding Stamp
Otros campos opcionales
Other optional fields Carga útil (máximo de 64,000 bytes) Payload (64,000 bytes maximum)
encabezado Header carga útil
Payload
END 15 - 3
Longitud de los datos del encabezado del PES
Indica la longitud total del encabezado en bytes. Esta cifra incluye todos los campos de extensión (opcionales) y los bytes de relleno. Sello de hor a de presentación (PTS)
Cantidad de 33 bits que representa la cantidad de ‘tics’ de un reloj de 90 kHz. Se compara esta cantidad con el Reloj de la hora del sistema (System Time Clock, STC) y se determina cuando debe salir una unidad de presentación (la versión no comprimida de una unidad de acceso). Sello de tiempo de decodif icación (DTS)
Otra cantidad de 33 bits que representa la cantidad de ‘tics’ de un reloj de 90 kHz. Se aplica solo a paquetes PES que contienen Flujos elementales de video y determina cuándo se debe retirar una unidad de acceso de su memoria intermedia y decodificarla. Campos opcionales
Se puede insertar información adicional en estos campos y su presencia o ausencia queda indicada por los indicadores en los bytes de extensión 2 y 2. Por ejemplo, si se coloca el indicador PES CRC en el Byte de extensión 2, se realiza una Verificación cíclica de redundancia en el paquete PES previo, mediante un código de 2 bytes insertado en los campos opcionales. Los bytes de relleno (FF 16) también se pueden insertar en los campos opcionales, pero se les debe agregar a todos los bytes restantes del encabezado para calcular la longitud total de los datos del encabezado. Carga út il
La carga útil, que consta de flujos elementales de video o audio de unidades de acceso, puede tener cualquier longitud hasta un máximo de 64 kilobytes. 15 - 4
Formación del flujo de transporte (TS)
Formation of the transport Stream (TS) Encabezado
Carga útil
Header Payload
FlujoElementary elemental de paquetes (PES) Packet Stream (PES)
Sampled and yplaced intoenTransport Ejemplificado colocado paquetes packets: de transporte:
Flujo de transporte Transport Stream Campo de adaptación (bits de relleno) Adaptation field (stuffing bits)
Encabezado del flujo de transporte
Carga útil Payload
Transport Stream header 123
Sync Sinc. (1 byte) (1 byte)
4 5
6
PID PID (13 (13 bits) bits)
Flujo elemental de paquetes (PES)
Luego, los flujos elementales de paquetes se dividen en muestras de 184 bytes y se colocan en paquetes de Flujo de transporte (Transport Stream, TS) . Cada paquete TS tiene un encabezado de 4 bytes, lo que da un total de 188 bytes para el paquete. 15 - 5
Se eligió esta cantidad de bytes porque se representaría en una celda ATM que, al usar una Capa de adaptación ATM tipo 1 (AAL 1) para tráfico con velocidad constante de transmisión de bits, tiene una longitud de 47 bytes, y 4 x 47 = 188. Si un paquete TS contiene los últimos bytes de un paquete PES y no se usan los 184 bytes de la carga útil, se debe insertar un Campo de adaptación para completar la carga útil del paquete TS. Este Campo de adaptación se coloca al comienzo del campo de carga útil y consta de bits de relleno (FF 16). Sólo un paquete PES puede comenzar en cualquier campo de carga útil TS. El primer byte de un paquete PES debe transformarse en el primer byte del campo de carga útil de un paquete TS. El propósito y la estructura de los bytes del encabezado TS son los siguientes: Sync – ráfaga de sincro nización
Consta de un byte, que siempre tiene el valor 47 16. Campo 1
Un bit: indicador de error de transporte. Campo 2
Un bit: indicador de inicio de unidad de carga útil. Indica si los datos del siguiente campo de carga útil comienzan al principio de un paquete PES. Campo 3
Un bit: prioridad de transporte.
15 - 6
PID (Packet Identifi er) – Identificación de paquete
Consta de 13 bits. La PID identifica el tipo de datos portados en la carga útil del siguiente paquete TS. En la mayoría de los paquetes TS, los datos serán un PES de video o de audio, pero también pueden tratarse de un grupo de ‘indicadores’ de otros paquetes TS o información relacionada con la estructura y la administración del Flujo de transporte en general. Se reservan ciertos valores de la PID para estos fines especiales. Valores de la PID reservados Con un campo de 13 bits, la PID puede tener cualquiera de 213 valores (8.192). La norma ISO/IEC 13818-1 reserva 17 de éstos para propósitos especiales, a saber: Valor PID 0 10: Tabla de asoc iación d e programas (Program As soc iation Table, PAT)
La Tabla de asociación de programas contiene una lista completa de todos los programas transportados en un flujo de transporte y los valores PID de los paquetes TS que contienen más información sobre cada programa. Por ejemplo, si a un programa hipotético denominado Noticias interplanetarias se le asigna el número de programa 20, entonces la PAT contendrá una entrada que indique que se pueden hallar más detalles del programa 20 en el paquete que tiene un valor PID de (por ejemplo) 300 10. Se describen estos detalles a continuación. (Ver ‘Tabla de representación cartográfica de programas’). La PAT se transmite aproximadamente una vez cada 500 ms. Valor PID 1 10: Tabla de acceso c ondicion al (Condition al Access Table, CAT)
Si alguno de los flujos elementales transportados en el Flujo de transporte está encriptado, entonces debe estar presente esta tabla. Contiene los valores PID de los paquetes TS donde se puede encontrar la información de acceso condicional. Valor PID 2 10: Tabla de descripción de flujo de tr ansporte (Transpo rt Stream Descr ipti on Table, TSDT)
Esta tabla ofrece información sobre todo el Flujo de transporte; por ejemplo, el tipo de receptor objetivo (DVB, ATSC, etc.), o el tipo de aplicación, tal como un enlace de contribución satelital. 15 - 7
Valores PID 310 a 1510: r eservados para asignación futur a Valor PID 16 10: Tabla de infor mación d e la red (Network Information Table, NIT)
Este paquete TS contiene un indicador de la ubicación de un programa único al que se le asigna el número 0. Este programa es la Tabla de información de la red, con una estructura que puede ser definida por el operador de la red. Es opcional y se le puede usar para dar información sobre la estructura física de la red que transporta el Flujo de transporte. Por ejemplo, puede contener detalles de un satélite y un transpondedor específico, esquema de modulación, etc.
La Tabla de asociación de programas, la Tabla de información de la red, la Tabla de acceso condicional y la Tabla de representación de programas (se les describe abajo) se denominan, en forma colectiva, Información específica del programa (Program Specific Information, PSI) . Campo 4
Dos bits: control de codificación de transporte. Campo 5
Dos bits: Control de campos de adaptación. Campo 6
Cuatro bits: contador de continuidad. Cuando se requiere más de un paquete TS para transportar un paquete PES (es decir, el paquete PES tiene más de 184 bytes de longitud), el contador de continuidad se incrementa cada vez que se encapsula un bloque del paquete PES. _______________________ La norma ISO/IEC 13818-1 define los 17 valores PID descritos arriba. Otras normas se basan en este fundamento y reservan valores PID adicionales para propósitos específicos.
15 - 8
Por ejemplo, la norma ETSI EN 300 468 para DVD define otros 15 valores PID. El diagrama siguiente muestra la relación de la norma ISO/IEC básica con otras normas regionales.
ATSC Elaborations: A/53E
Elaboraciones:
Especificación Basic básica: specification:
ETSI (DVB)
ISDB
ADTB
ISO/IEC 13181-1
ATSC: Advanced Television Systems Committee, Comité de
Sistemas de Televisión Avanzados. Se aplica a Estados Unidos, México, Canadá, Corea del Sur y Taiwán ETSI:
European Telecommunications Standards Institute, Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones. Se aplica a la mayoría de los países restantes, excepto:
ISDB: Integrated Services Digital Broadcasting, Transmisión
Digital de Servicios Integrados (Japón y Brasil), y ADBT: Advanced Digital Television Broadcasting, Transmisión
Digital de Televisión Avanzada (China) ______________________ La Tabla de representación de programas (Program Map Table, PMT)
Como se indica arriba, el paquete de Flujo de transporte con un valor PID de 010 contiene la Tabla de asociación de programas (PAT). 15 - 9
La PAT contiene ‘indicadores’ a otros paquetes TS que transportan detalles de programas específicos. Se hace referencia a estos detalles como Tablas de representación de programas. El diagrama siguiente muestra las relaciones entre la PAT, una PMT típica y la información del programa. Locating specific program details Ubicación de detalles específicos del programa Tabla de asociación de programas
Program Association Table
Header “Buscar del Programa N° 20 No. en el20 in “Lookdetalles for details of Program paquete TS con with valor PID PID =value 300 …”= 300 10….” TS packet
PIDPID value Valor = 010= 0 10
Tabla de representación Program Map Table de forprogramas Programpara No. el20 Programa N° 20 (Interplanetary News) (Interplanetary News)
Valor = 300 10 10 PID PID value = 300
PIDpara for Program Clock 301 PID Referencia de Reference: reloj del programa: 301 PID video del20 Programa 20: 302 PIDpara for Program video: 302 PID para canal de audio 1 (inglés) del Programa 20: 303 PIDpara for Program audio channel 1del (English): 30320: 304 PID canal de20 audio 2 (alemán) Programa PID canal de20 audio 3 (marciano) del Programa PIDpara for Program audio channel 2 (German): 304 20: 305 PID para los subtítulos del Programa 20: 306 PID for Program 20 audio channel 3 (Martian): 305 PID for Program 20 subtitles: 306 15 - 10
Encapsulamiento IP
Para transmitir por una red basada en IP que usa Ethernet como protocolo de Capa 2, se encapsulan los paquetes MPEG TS como se indica en el diagrama siguiente. COMIENZO BEGIN
8
Preamble Preámbulo
14
Ethernet (MAC) frame Ethernet header (MAC) Encabezado de trama incluyeDestination direccionesand de Source destino addresses y origen --includes
20
IP packet header Encabezado de paquete IP --includes Destination incluye direccionesand de Source destino addresses y origen
8
UDP header UDP Encabezado --includes Source ports incluyeDestination puertos de and destino y origen RTP field* Campo RTP* Real-time Transport Protocol: Protocolo de transporte en tiempo real: provides for video Presta end-to-end servicios dedelivery entregaservices de extremo a extremo and other datay otros with real-time para video datos concharacteristics. características de tiempo real. Estos servicios incluyen These services include payload type identificación de tipo de carga útil, numeración identification, sequence numbering,secuencial, timecolocación sello de hora y monitoreo de entrega. stamping andde delivery monitoring.
12
m u m i x a m s e t y b 0 6 4 , 1
Carga útil Payload Máxima 7 paquetes de flujo de transporte maximum ofde 7 MPEG Transport Stream packets MPEG x 188 = 1,316 bytes) (7 x (7 188 = 1,316 bytes)
Secuencia(MAC) de verificación de trama Ethernet (MAC) Ethernet Frame Check Sequence
END FIN 15 - 11
Se puede ilustrar la función de cada componente de toda la trama Ethernet considerando el caso de un flujo de transporte MPEG que se entrega a un modulador QAM múltiple. La dirección física (MAC) del dispositivo QAM múltiple será la Dirección de destino contenida en el encabezado de trama Ethernet. De manera similar, la dirección IP de un dispositivo QAM múltiple será la dirección de destino del encabezado del paquete IP. El modulador QAM específico dentro del dispositivo QAM múltiple se identificará mediante el Número de puerto UDP.
15 - 12
DESIGNACIONES DE LONGITUD DE ONDA ÓPTICA Actualmente, el rango de longitudes de onda disponible para la comunicación óptica mediante fibra (de modo simple)monomodo está dividido en cinco bandas, como se muestra en la figura 14-1. Las bandas ‘O’ (Original) y ‘C’ (Convencional) son las que se utilizan con mayor frecuencia y se denominan, en términos generales, bandas de 1310 nm y 1550 nm, respectivamente. Las designaciones completas son las siguientes: Banda O: Banda E: Banda S: Banda C: Banda L:
Original Extendida Corta (Short) Convencional Larga
Las bandas C y L se dividen en secciones ‘roja’ y ‘azul’, de la siguiente forma: Banda C, azul: 1525 a 1544 nm Banda C, roja: 1547 a 1565 nm Banda L, azul: Banda L, roja:
1560 a 1584 nm 1588 a 1620 nm
Los canales ópticos para los sistemas DWDM se encuentran definidos por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) en su norma G.692 (“Interfaces ópticas para sistemas multicanales con amplificadores ópticos”). Las designaciones de canal se basan en la frecuencia de la señal óptica, dada en TeraHertz (THz, o 10 Hertz). 12
En la tabla 16-1, se proporcionan los canales de la cuadrícula de la UIT usados con mayor frecuencia. (La norma incluye canales en secciones grandes de las bandas L y S, pero raramente se encuentran en la industria de la banda ancha). Debe tenerse en cuenta que aunque la mayoría de los fabricantes proporcionan componentes ópticos que funcionan a incrementos de 100 ó 200 GHz, también es posible un espacio de 50 GHz. La tabla también muestra los canales ofrecidos en las líneas de productos de transmisión óptica analógica y digital de Scientific Atlanta. 16 - 1
Designaciones de longi tud de onda óptic a (continuación)
10 ) m m k k r r o e p B B d d ( n n ó o i i t c a a u u n n e e t t t A A
Impurities Impurezas Absorción de Infrared fotones photon infrarrojos
Dispersión Rayleigh de scattering
1
absorption
0.1 600
800
1000
1200
1400
1600 1800
Longitud de onda (nanómetros) Wavelength (nanometers)
10 ) ) m k m r k e r p o p B d ( B d n ( o i t n a ó i u c n a e u t t n A e
0 6 2 1
Banda: Band:
0 6 3 1
0 6 4 1
O
E
1300
1400
0 3 5 1
S
5 6 5 1
C
5 2 6 1
L
1
t A
0.1 1200
1500
1600
Longitud de onda (nanómetros) Wavelength (nanometers)
Nota: la curva de atenuación representa las características de la fibra SMF-28, que se encuentra más comúnmente en redes de banda ancha existentes
Figura 16-1: Bandas de transmi sión de fibra óp tica
16 - 2
Designaciones de longitud de onda óptica (cont.)
Canal N°
Frecuencia (THz)
Longitud de onda (nm)
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
191.0 191.1 191.2 191.3 191.4 191.5 191.6 191.7 191.8 191.9 192.0 192.1 192.2 192.3 192.4 192.5 192.6 192.7 192.8 192.9 193.0 193.1 193.2 193.3 193.4 193.5 193.6
1569.59 1568.77 1567.95 1567.13 1566.31 1565.50 1564.68 1563.86 1563.05 1562.23 1561.42 1560.61 1559.79 1558.98 1558.17 1557.36 1556.55 1555.75 1554.94 1554.13 1553.33 1552.52 1551.72 1550.92 1550.12 1549.32 1548.51
P I a m x s n i y r P L i
s u e t o r s P i o s o d a d o h o n c n n n e e e d o o l a d d i t a l a l g a t a i T t d D s s a n i n s a i r m ™ ™ e s v r r i r d d e P b b R
k n i L r e s a L l a t i g i d a s r e v e R
e t n e d n e c s a k n i L r e s a L
) M A Q ( e t n e d n e c s e d k n i L r e s a L
) M A Q ( e e t t n n e e d d n n e e c c s s e a d I I I I a a m m s i s i r r P P
X X
X
X
X
X
X
X X X X X
X
X
X
X
X
X
X
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X X X X X X
X
X X
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X
X
X
X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 16-1: Canales DWDM de la cuadr ícula de la UIT
16 - 3
X
Designaciones de longitud de onda óptica (cont.)
Canal N°
Frecuencia (THz)
Longitud de onda (nm)
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
193.7 193.8 193.9 194.0 194.1 194.2 194.3 194.4 194.5 194.6 194.7 194.8 194.9 195.0 195.1 195.2 195.3 195.4 195.5 195.6 195.7 195.8 195.9 196.0 196.1 196.2 196.3
1547.72 1546.92 1546.12 1545.32 1544.53 1543.73 1542.94 1542.14 1541.35 1540.56 1539.77 1538.98 1538.19 1537.40 1536.61 1535.82 1535.04 1534.25 1533.47 1532.68 1531.90 1531.12 1530.33 1529.55 1528.77 1527.99 1527.22
P I a m x s n i y r P L i
s u e t o r s P i o s o d a d o h o n c n n n e e e d o o l a d d i t a l a l g a t a i T t d D s s a n i n s a i r m ™ ™ e s v r r i r d d e P b b R
k n i L r e s a L l a t i g i d a s r e v e R
X
X
X
X
X
e t n e d n e c s a k n i L r e s a L
) M A Q ( e t n e d n e c s e d k n i L r e s a L
) M A Q ( e e t t n n e e d d n n e e c c s s e a d I I I I a a m m s i s i r r P P
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X X X X X
X
X
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X
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X X X X X
X
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X X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X X X X X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Tabla 16-1 (cont.): Canales DWDM de la cuadrícul a de la UIT 16 - 4
Designaciones de longitud de onda óptica (cont.) La frecuencia y la longitud de onda de una señal óptica están relacionadas por las fórmulas aproximadas:
299800 Longitud de onda (en nm) = Frequency ( in THz)
Frecuencia (en THz) =
299800 Wavelength ( in nm)
También puede observarse que el número de canal puede derivarse de la frecuencia tomando las ‘unidades’ y los ‘décimos’ de la frecuencia en TeraHertz. Por ejemplo: El canal 59 se encuentra en una frecuencia de 195.9 THz, y el canal 37 se encuentra en una frecuencia de 193.7 THz Los canales ópticos para los sistemas CWDM son definidos por la UIT en su norma G.694.2 (“Cuadrículas espectrales para aplicaciones de multiplexación por división de longitud de onda: Cuadrícula de longitud de onda con multiplexación por división aproximada de longitud de onda”). Los canales están espaciados en intervalos de 20 nm y están incluidos en la Tabla 16-2, que también muestra los canales ofrecidos en las líneas de productos de transmisión óptica digital y analógica de Scientific-Atlanta.
16 - 5
Designaciones de longitud de onda óptica (continuación)
Canal N°
Longitud de onda (nm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1610 1590 1570 1550 1530 1510 1490 1470 1450 1430 1410 1390 1370 1350 1330 1310 1290 1270
x 7 0 0 9 s l o s i o s e i o d a d d o h o e n c m n n ’ m e e o e d o o t c d d a s a l a p e r l a a m o t t X P s s o d i I t i n n i n C ‘ r a i e L m ™ ™ o v r s r r d n e i r d d o o b i P b b N C F
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X X
X X X X
Tabla 16-2: Canales CWDM de la cuadr ícula de la UIT
16 - 6
CÁLCULOS DE DESEMPEÑO DE SISTEMAS ANALÓGICOS Esta sección proporciona las definiciones y los métodos de cálculo para las dos clases principales de alteraciones de señal en sistemas HFC: distorsiones no lineales y ruido. Los productos de las distorsiones no lineales se tratan en términos de su creación a través de y su efecto sobre señales de video analógicas estándar y, por lo tanto, esta información es pertinente sólo para sistemas HFC que portan una cantidad significativa de dichas señales. Las señales digitales (QAM) también generan productos de distorsión no li neal y pueden verse alteradas por ellos; pero estos productos, los ‘batidos’ generados por las señales analógicas no se distinguen del ruido, por lo que no se (los)les puede identificar y medir usando la instrumentación disponible. Es practica común que los fabricantes describan los efectos de agregar una ‘capa’ digital en términos del aumento aparente de ruido en todo el espectro. (Por lo general, 1-2 dB cuando se agrega una capa digital de 200 MHz a un sistema que porta 78 canales analógicos NTSC). El ruido térmico es una propiedad intrínseca del sistema, por lo que se le puede describir por su efecto en señales analógicos y digitales (QAM) en términos de la Relación portador-a-ruido (Carrier-to-Noise Ratio, CNR).
Distorsiones no lineales: definiciones Batido triple compuesto (CTB) Los componentes de la distorsión de ‘batido triple’ resultan de armónicos e interacciones de la forma:
3f 1 f 1 ± f 2 ± f 3 2f 1 + f 2 2f 1 - f 2 donde f 1, f 2 y f 3 son las frecuencias de tres señales de entrada cualesquiera. Se verá que, en una red de gran capacidad, la cantidad de dichas combinaciones que caen dentro de la banda de paso de la red es muy grande.
17 - 1
La totalidad de todas las señales parásitas que resultan de estas combinaciones se denomina Batido triple compuesto y las agrupaciones de batidos triples, por lo general están en o próximas a las portadoras de video. Por lo tanto:
Se define el batido triple compuesto (Composite Triple-Beat, CTB) como la relación (en decibeles) de la potencia pico de la portadora de video de la señal de distorsión total que yace en la frecuencia de la portadora de video. Estos parámetros se miden con portadoras de video no moduladas y con la portadora en el canal de interés apagado. Los fabricantes de equipos de banda ancha especifican el rendimiento CTB de sus amplificadores a un nivel de salida específico. Una modificación en el nivel de salida elevando o reduciendo el nivel en las entradas de los bloques internos de ganancia hará que se modifique el CTB, como se describe más adelante.
Segundo orden compuesto (Composi te Second Order, CSO) Otra categoría de componentes de señal no deseados producidos por un amplificador consta de los componentes de batido de ‘segundo orden’, que resulta de armónicos e interacciones de la forma:
2f 1 f 1 + f 2 f 1 - f 2 donde f 1 y f 2 son las frecuencias de dos señales de entrada cualesquiera. La cantidad de dichas combinaciones en una red de gran capacidad es menor que la producida por distorsiones de tercer orden, pero sin embargo es significativa. La totalidad de todas las señales parásitas que resultan de estas combinaciones se denomina batido de segundo orden compuesto, y las agrupaciones de CSO por lo general están 0(,).75 ó 1(,).25 MHz por encima o debajo de las portadoras de video. Por lo tanto:
Se define segundo orden compuesto (CSO) como la relación (en decibeles) de la potencia pico de la portadora de video de la señal de distorsión total en ±0.75 MHz o ±1.25 MHz en relación con la frecuencia de la portadora de video. Se mide este parámetro con portadoras de video no moduladas. Como en el caso del batido triple compuesto, los fabricantes de equipos de banda ancha especifican el desempeño CSO de sus amplificadores a un nivel de salida específico.
17 - 2
Modulación cruzada (Cross Modulation, XMOD) Las no linealidades en el amplificador también dan lugar a la modulación cruzada, que es la modulación no deseada de cualquier portadora de video por parte de las señales portadas en otros canales del sistema. Como cada canal de video contiene un componente de señal constante y de alto nivel en la frecuencia de línea horizontal (15.734 kHz en el sistema NTSC), éste es el componente más notorio de la modulación cruzada. Por lo tanto:
Se define la modulación cruzada (XMOD) como la relación de la amplitud de pico a pico de la modulación en la portadora de prueba (causada por las señales de otras portadoras) con el nivel pico de la portadora. Normalmente se le mide en una portadora no modulada, con todas las portadoras restantes del sistema moduladas sincrónicamente a una profundidad de 100% por onda cuadrada en la velocidad de línea horizontal. El desempeño de modulación cruzada de un amplificador único se especifica a un nivel de salida dado y se modifica a medida que se eleva o desciende ese nivel.
Modulación de zumbido (HUM) Esta forma de distorsión es un resultado de la modulación no deseada de una portadora de video en particular por parte de componentes del sistema de alimentación. Por lo tanto:
Se define la modulación de zumbido como la relación (en decibeles) de la potencia pico de la portadora de video y el pico de bandas laterales de modulación no deseada a 50 ó 60 Hz y armónicos (dependiendo de la frecuencia de la línea de alimentación), con respecto a la frecuencia de la portadora de video. En la práctica, se mide la modulación de zumbido como la profundidad porcentual de modulación de una portadora de video, mediante un osciloscopio, y luego convirtiéndola a decibeles. Para convertir la modulación porcentual a decibeles:
⎛ M ⎞ Hum mod ulation in dB = 20 x log ⎜ ⎟ ⎝ 100 ⎠
Donde M = profundidad de la modulación expresada como porcentaje.
17 - 3
Distorsiones no lineales: desempeño de un amplificador único Efecto del cambio del ni vel de salida Si se modifica el nivel de salida del amplificador, pero se mantiene la inclinación según se especifica en las recomendaciones del fabricante, entonces se deben efectuar las siguientes modificaciones en el desempeño del amplificador: CTBnew = CTBref – 2 x (L new - Lref ) Donde
CTBnew CTBref
= nuevo batido triple compuesto, y = batido triple compuesto de referencia (anterior)
CSOnew = CSOref - (Lnew - Lref ) Donde
CSOnew CSOref
(CTB dado como un número positivo)
(CSO dado como un número positivo)
= segundo orden compuesto nuevo, y = segundo orden compuesto de referencia (anterior)
XMODnew = XMODref – 2 x (L new - Lref ) Donde
XMODnew XMODref
(XMOD dado como un número positivo)
= modulación cruzada nueva, y = modulación cruzada de referencia (anterior)
Así se puede ver que todas las distorsiones empeoran cuando se eleva el nivel de salida del amplificador.
Efecto de cambiar la pendiente Si se modifica la pendiente del amplificador, pero se mantiene el nivel de salida del extremo de alta frecuencia del espectro según se especifica en las recomendaciones del fabricante, entonces se deben realizar modificaciones en el desempeño del amplificador. Las siguientes fórmulas se basan en datos empíricos. En todos los casos, se supone que la ‘pendiente’ es positiva; es decir, el nivel de señal en el extremo de alta frecuencia del espectro es mayor que en el extremo de baja frecuencia. Por lo tanto, un aumento en la pendiente es equivalente a una disminución en el nivel de señal en el extremo de baja frecuencia. CTBnew = CTBref + 0.8x(Tnew - Tref ) Donde
CTBnew CTBref
(CTB dado como un número positivo)
= nuevo batido triple compuesto, y = batido triple compuesto de referencia (anterior)
17 - 4
CSOnew = CSOref + 0.33x(Tnew - Tref )
Donde
CSOnew CSOref
(CSO dado como un número positivo)
= segundo orden compuesto nuevo, y = segundo orden compuesto de referencia (anterior) (XMOD dado como un número positivo)
XMODnew = XMODref + 0.5x(Tnew - Tref ) Donde
XMODnew XMODref
= modulación cruzada nueva, y = modulación cruzada de referencia (anterior)
En síntesis, todas las distorsiones mejoran cuando se aumenta la pendiente del amplificador.
Distors iones no lineales: desempeño en cascada Ampli fi cadores y niveles operativos idénti cos Para una cascada de amplificadores idénticos, todos operando con el mismo nivel de salida y pendiente, el rendimiento al final de la línea (end-of-line, EOL) se puede calcular con facilidad de la siguiente manera: Para segundo orden compuesto, (CSO dado como un número positivo)
CSOEOL
= CSO AMP - 10xlog(N)
Donde
N = cantidad de amplificadores en cascada
Para batido triple compuesto, modulación cruzada y modulación de zumbido, CTBEOL
= CTB AMP
- 20xlog(N)
XMODEOL
= XMOD AMP
- 20xlog(N)
HMODEOL
= HMOD AMP
- 20xlog(N)
(CTB, XMOD y HMOD dados como números positivos)
Ampli fi cador es y/o niveles operativos dis ími les Cuando se calcula el desempeño al final de la línea para una cascada de tipos diferentes de amplificadores, o amplificadores idénticos con niveles de salida y pendientes diferentes, se requiere un cálculo más complejo.
17 - 5
Para segundo orden compuesto, ⎛ −CSO 3 ⎞ ⎛ −CSO 2 ⎞ ⎤ ⎡ ⎛ ⎜ −CSO1 ⎞⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎢ ⎜ 10 ⎟ ⎥ ⎜ 10 ⎟ ⎜ 10 ⎟ ⎠ +10 ⎝ ⎠ +10 ⎝ ⎠ + • •⎥ CSOEOL = − 10 x log ⎢10 ⎝ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
Donde CSO1, CSO2, CSO3 etc. son las cifras de rendimiento de segundo orden compuesto para los amplificadores separados en la cascada. NOTA: Se supone que el CSO se expresa en números positivos. y, Para batido triple compuesto, modulación cruzada y modulación de zumbido, ⎛ −CTB 3 ⎞ ⎛ −CTB 2 ⎞ ⎡ ⎛ ⎜ −CTB1 ⎞⎟ ⎤ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎢ ⎜ 20 ⎟ ⎥ ⎜ 20 ⎟ ⎜ 20 ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎢ +10 +10 + • •⎥ CTBEOL = − 20 x log 10 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎛ − XMOD3 ⎞ ⎛ − XMOD2 ⎞ ⎡ ⎛ ⎜ − XMOD1 ⎞⎟ ⎤ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎢ ⎜ 20 ⎟ ⎥ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 20 20 ⎠ +10 ⎝ ⎠ +10 ⎝ ⎠ + • • ⎥ XMODEOL= − 20 x log ⎢10 ⎝ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎛ −HMOD3 ⎞ ⎛ −HMOD2 ⎞ ⎡ ⎛ ⎜ −HMOD1 ⎞⎟ ⎤ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎢ ⎜ 20 ⎟ ⎥ ⎜ ⎜ 20 ⎠⎟ 20 ⎠⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎝ +10 +10 + • •⎥ HMODEOL = − 20 x log ⎢10 ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
⎧ CTB1, CTB 2 , CTB 3 , etc. ⎫ Donde ⎪⎨XMOD , XMOD , XMOD , etc.⎪⎬ son el CTB, XMOD y HMOD 1 2 3 ⎪HMOD ,HMOD ,HMOD , etc.⎪ 1 2 3 ⎩ ⎭ cifras de rendimiento para los amplificadores separados en la cascada. NOTA: Se supone que CTB, XMOD y HMOD se expresan como números positivos.
17 - 6
Ruido: definición Todos los amplificadores generan ruido y una red de banda ancha también es susceptible a ruido de fuentes externas. El nivel de ruido combinado se mide con respecto al nivel de la portadora de video:
Se define la relación portador-a-ruido (CNR) como la relación (en decibeles) de la potencia pico de la portadora de video, normalizada a un ancho de banda específico. El desempeño de ruido de un amplificador único se específica más comúnmente como la figura de ruido: Para convertir la figura de ruido (NF) a CNR: Donde
CNR = 65.2 - 10.log( Δf) + Li - NF
Δf = medición del ancho de banda en MHz Li
= nivel de entrada del amplificador (dBmV) y se supone que la temperatura es de 68 °F (20°C) Los valores de Δf para una cantidad de sistemas de televisión diferentes son los siguientes: Sistema An ch o de ban da d e video * An ch o de ban da d e la medi ción de ruido
I
B, G
K1, L
M, N
6.75 5.08
5.75 4.75
7.25 5.58
4.95 4.00
* Incluye banda lateral menor Ejemplo: para un amplificador con una figura de ruido de 9 dB y una señal de entrada NTSC a un nivel de +20 dBmV, la CNR resultante a 68 °F es 65.2 - 6 + 20 – 9 = 70.2 dB (siempre expresada como una cantidad positiva, en dB).
Ruido: desempeño de un amplificador único Efecto de cambiar el nivel de salida Si se modifica el nivel de salida del amplificador, pero se mantiene la pendiente según se especifica en las recomendaciones del fabricante, entonces se deben efectuar las siguientes modificaciones en el desempeño del amplificador:
17 - 7
CNRnew = CNRref + (Lnew - Lref ) Donde
CNRnew CNRref Lnew Lref
(CNR dada como un número positivo)
= nueva relación portador-a-ruido; = relación portadora/ruido de referencia (anterior); = nuevo nivel de salida del amplificador, y = nivel de salida del amplificador de referencia (anterior)
Así se puede ver que la relación portador-a-ruido mejora cuando se eleva el nivel de salida del amplificador.
Efecto de cambiar la pendiente Si se modifica la pendiente del amplificador, pero se mantiene el nivel de salida del extremo de alta frecuencia del espectro según se especifica en las recomendaciones del fabricante, entonces se deben realizar modificaciones en el desempeño del amplificador. Se supone que la pendiente’ es positiva; es decir, el nivel de señal en el extremo de alta frecuencia del espectro es mayor que en el extremo de baja frecuencia. Por lo tanto, un aumento en la pendiente es equivalente a una disminución en el nivel de señal en el extremo de baja frecuencia. La relación portador-a-ruido en el extremo de alta frecuencia del espectro no se modifica. En el límite de baja frecuencia, CNRnew = CNRref - (Tnew - Tref ) CNRnew CNRref Tnew Tref
(CNR dada como un número positivo)
= nueva relación portador-a-ruido; = relación portador-a-ruido de referencia (anterior); = nueva inclinación de salida del amplificador, y = inclinación de salida del amplificador de referencia (anterior)
En síntesis, la relación portador-a-ruido a bajas frecuencias empeora cuando se aumenta la pendiente de salida del amplificador.
Ruido: desempeño de amplifi cadores en cascada Amplificadores y ni veles operativos i dénti cos Para una cascada de amplificadores idénticos, todos operando con el mismo nivel de salida y pendiente, el rendimiento al final de la línea (EOL) se puede calcular con facilidad de la siguiente manera: CNREOL
= CNR AMP - 10xlog(N)
Donde
N = cantidad de amplificadores en cascada
(CNR dada como un número positivo)
17 - 8
Ampli fi cador es y/o niveles operativos dis ími les Cuando se calcula el rendimiento al final de la línea para una cascada de tipos diferentes de amplificadores, o amplificadores idénticos con niveles de salida y pendientes diferentes, se requiere un cálculo más complejo: ⎛ −CNR 3 ⎞ ⎛ −CNR 2 ⎞ ⎡ ⎛ ⎜ −CNR1 ⎞⎟ ⎤ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎢ ⎜ 10 ⎟ ⎥ ⎜ 10 ⎟ ⎜ 10 ⎟ ⎠ +10 ⎝ ⎠ +10 ⎝ ⎠ + • •⎥ CNREOL = − 10 x log ⎢10 ⎝ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
Donde CNR1, CNR2, CNR3 etc. son las cifras de rendimiento de portador-a-ruido para los amplificadores individuales en la cascada.
Ruido en enlaces ópticos Esta subsección proporciona fórmulas para el cálculo de CNR en sistemas ópticos. La contribución de los amplificadores ópticos (EDFA) está determinada pero, por supuesto, se excluiría en los sistemas de 1310 nm. También se presentan ejemplos elaborados. Ruido del láser El ruido de intensidad relativo (relative intensity noise, RIN) producido por un láser es causado por la emisión espontánea de fotones y tiene como resultado la producción de luz incoherente. La CNR debida al RIN del láser está determinada por la fórmula:
m2 CNRRIN = 2 .B. (RIN) donde m es el índice de modulación de canal único, y B es el ancho de banda de medición de ruido (4 MHz para sistemas NTSC) Expresado en decibeles, CNRRIN = 20.log(m) – 10.log(2.B) – (RIN)
17 - 9
Ruido del láser (cont.) Con una carga típica de 78 canales NTSC y 33 señales QAM, el Índice de Modulación Óptica (Optical Modulation Index, OMI) por canal será de 3.58% (=0.0358). Por lo tanto, CNRRIN = 20.log(0.0358) – 10.log(8.10 6) – (RIN) y, para un láser típico, el RIN es de –160 dB/Hz, por lo tanto CNRRIN = -97.95 + 160 = 62.05 dB
Ruido del EDFA El ruido de un amplificador óptico también es producido por la emisión espontánea de fotones y se conoce como Emisión Espontánea Amplificada (Amplified Spontaneous Emission, ASE). La CNR debida a la ASE está determinada por la fórmula:
SNRIN . m2 CNREDFA = 2 . B .F donde SNRIN es la relación señal/ruido (Signal-to-Noise Ratio) de la entrada del amplificador, y F es el Factor de Ruido del amplificador. La relación señal/ruido de entrada está determinada por: SNR =
λ .PIN 2 .h . c
donde λ es la longitud de onda del láser en metros, PIN es la potencia de entrada óptica del EDFA en vatios, h es la Constante de Planck (6.63 x 10 -34 J.s), y c es la velocidad de la luz (3 x 10 8 m.s-1)
(1.55 x 10 −6 ) .PIN = (3.896 x 1018 ) .PIN Por lo tanto, SNR IN = 34 8 − 2 . (6.63 x 10 ) . (3 x 10 ) (4.87 x 1011).m 2 .PIN Si el ancho de banda (B) es de 4 MHz, entonces CNR EDFA = F El Factor de Ruido (F) del EDFA se obtiene de la figura de ruido (Noise Figure, NF) mediante la identidad NF = 10.log(F). Entonces, convirtiendo a notación en decibeles y teniendo en cuenta que ‘dBm’ se expresa en milivatios, CNREDFA = 116.87 + 20.log(m) + P IN – 10.log(10 3) – NF
17 - 10
Ruido del EDFA (cont.) Un valor de la (cifra)figura de ruido para un EDFA típico es 5.5 dB, con una potencia de entrada óptica de +5 dBm, y con m = 0.0358, CNREDFA = 116.87 – 28.9 + 5 – 30 – 5.5 = 57.47 dB
Ruido del receptor Paso 1: determinación de la capacidad de respuesta del receptor La capacidad de respuesta, ρ, de un receptor en amperios por vatio está determinada por
ρ=
η. q . λ h .c
donde η es la eficiencia cuántica del detector, q es la carga del electrón en culombios, λ es la longitud de onda en metros, h es la Constante de Planck (6.63 x 10 -34 J.s), y c es la velocidad de la luz (3 x 10 8 m.s-1) Asumiendo un valor típico para η de 0.8, la capacidad de respuesta será
0.8 x (1.60 x 10 −19 ).(1.55 x 10 −6 ) = 1,0 A.W-1 ρ = − 34 8 (6.63 x 10 ).(3 x 10 ) Paso 2: determinación del ruido de disparo (Shot Noise) del receptor El Ruido de Disparo del receptor se debe a la aparición aleatoria de fotones y electrones, y está determinado por:
m2 . ρ .PIN CNR shot = 4 . q .B donde ρ es la capacidad de respuesta del receptor, según se determina en el Paso 1, y m, PIN, q y B conservan las definiciones previas. Entonces, CNR shot
m2 .(1.0).PIN = (3.91x 1011).m2 .PIN = 19 6 − 4 .(1.6 x 10 ).(4 x 10 )
17 - 11
Ruido del receptor (cont.) Expresado en decibeles, y teniendo en cuenta que ‘dBm’ se refiere a milivatios, CNRshot = 115.92 + 20.log(m) + PIN – 10.log(103) Para una potencia de entrada típica de 0 dBm, y un índice de modulación por canal de 0,0358, CNRshot = 57.0 dB Paso 3: determinación del Ruido Térmico (Thermal Noise) del receptor El Ruido Térmico del receptor se genera en la resistencia y el amplificador que siguen al detector y está determinado por:
(m . ρ .PIN )2 CNR therm = 2 . in2 .B donde in2 es la ‘corriente equivalente de ruido térmico’ del amplificador, y m, ρ, PIN y B conservan las definiciones previas. El ruido térmico del amplificador que sigue inmediatamente al fotodetector se caracteriza por una cantidad llamada la ‘corriente equivalente del ruido térmico’; tiene las dimensiones de picoamperios por √Hz, o pA.Hz -½ Sin embargo, en la fórmula proporcionada previamente, se asume que la corriente se expresa en amperios, por lo que debe incluirse un factor de 10 -12. Un valor típico para un amplificador de transimpedancia con una etapa de entrada de GaAsFET es 7.0 pA.Hz-½ Utilizando los valores de ρ y B de las páginas anteriores, CNRtherm
m2 .(1.0)2 .PIN2 = (2.55 x 1015 ).m2 .PIN2 = 12 2 6 − 2.(7.0 x 10 ) .(4 x 10 )
Si PIN se expresa en dBm, entonces para P IN2 debe incluirse un factor de corrección de 10-6. Si el índice de modulación es de 0,0358, y la potencia de entrada óptica es de 0 dBm, entonces, expresada en decibeles: CNRtherm = 10.log(2.55 x 10 15) + 20.log(0.0358) + 0 – 10.log(10 6) = 65.14 dB
17 - 12
Ruido total Luego, la CNR para un enlace óptico completo puede calcularse combinando las cifras del transmisor, el amplificador óptico y el receptor: CNRtotal = ⎛ CNR EDFA ⎞ ⎛ CNR shot ⎞ ⎛ CNR therm ⎞ ⎤ ⎡ − ⎛ ⎜ CNR RIN ⎞⎟ −⎜ −⎜ −⎜ ⎟ ⎟ ⎟ ⎢ 10 ⎠ 10 ⎠ 10 ⎠ 10 ⎠ ⎥ ⎝ ⎝ ⎝ ⎝ +10 +10 +10 10.log ⎢ 10 ⎥ ⎢⎣ ⎥⎦
Usando los ejemplos proporcionados, la CNR total sería:
10 .log 10−6.205 + 10−5.747 + 10−5.700 + 10−6.361) = 10.log 4.84 x 10−6 ) = 53,15 dB
NOTA: Cuando se calcula la CNR en un sistema con varias longitudes de onda, se calcula la l a CNR por separado para cada longitud de onda. La ‘potencia óptica’ a la que se hace referencia en las fórmulas anteriores se refiere a una sola longitud de onda, no a la potencia total.
Rendim Rendimiento iento com binado de sist emas emas ópticos ópt icos y de RF RF Hasta ahora en esta sección se supuso que, para calcular el efecto combinado de ruido y distorsiones de muchos dispositivos individuales activos, se debe usar una regla de combinación ‘10 x log’ o ‘ 20 x log’, dependiendo del parámetro que se esté considerando. Específicamente: CNR y CSO: CTB, XMOD y HMOD:
Se combinan en base ‘10 x log’ Se combinan en base ‘20 x log’
Cuando se debe calcular el rendimiento r endimiento combinado de enlaces ópticos y de RF, está claro que se debe calcular la CNR en base ‘10 x log’, pero también puede haber desacuerdo con respecto a las reglas para distorsiones. (Por ejemplo, ‘15 x log’ para CTB). Se debe tener presente esto cuando se comparan cálculos de fuentes diferentes.
17 - 13
PARÁMETROS PARÁMETROS DE BAND BA NDA A A NCHA NCHA El decibel El decibel (dB) proporciona una manera de representar grandes relaciones de potencia en números pequeños y manejables, y permite calcular las ganancias y pérdidas generales de un módulo o una red a través de la suma y la resta, en vez de la multiplicación y la división. La unidad original era el Bel (por Alexander Graham Bell), y un decibel es un décimo de Bel. Por lo tanto, la relación de dos niveles de potencia se calcula de la l a siguiente manera: Relación de la potencia P1 con la potencia P2, en dB:
⎛ P1 ⎞ ⎟⎟ P ⎝ 2 ⎠
= 10∗log ⎜⎜
Si se conoce la tensión en lugar de los niveles de potencia, y siempre y cuando la impedancia sea constante, la relación de potencia se puede calcular de la siguiente manera: Relación de la potencia producida por la tensión V 1 con la potencia producida por la tensión V 2, en dB:
⎛ V1 ⎞ ⎟⎟ V ⎝ 2 ⎠
= 20∗log ⎜⎜
Conversión de potencia y tensi tensión ón dBmV ‘0 dBmV’ define la potencia producida cuando se aplica una tensión de 1 mV (rms) a través de una impedancia definida (75Ω en la industria de la banda ancha).
18 - 1
Por lo tanto, una medida de 'x dBmV' en una impedancia i mpedancia definida indica que la potencia que se mide es x dB mayor que la que se produce cuando se aplica una tensión de 1 mV a través de la misma impedancia. Cómo convertir x dBmV en milivoltios:
Nivel de señal en milivoltios =
10
⎛ x ⎞ ⎜ ⎠⎟ ⎝ 20
dB V De manera similar, una medida de 'x dB μV’ en una impedancia definida indica que la potencia que se mide es x dB mayor que la que se produce cuando se aplica una tensión de 1 μV (rms) a través de la misma impedancia. Cómo convertir x dBμV a microvoltios:
Nivel de señal en microvoltios =
10
⎛ x ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 20 ⎠
Para convertir dBmV a dB μV, sume 60 a la siguiente lectura de dBmV: x dBmV = (x+60) dBμV
mW Para determinar la potencia en milivatios, que se representa a través de una lectura expresada en dBmV, suponiendo una impedancia de 75Ω: Cómo convertir x dBmV a milivatios:
Potencia de señal en milivatios = ⎛ x ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 10 10 ⎠
75 ∗ 1000
18 - 2
dBm Una medida de ‘x dBm’ indica que una señal en particular tiene una potencia x dB mayor que (o que está x dB ‘por encima de’) 1 milivatio. Un valor de dBm negativo indica que la señal es menor que (‘está por debajo de’) 1 milivatio. Cómo convertir x dBm a milivatios:
Potencia de señal en milivatios = 10
⎛ x ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 10 ⎠
La potencia expresada en dBmV puede convertirse a potencia expresada en dBm, de la siguiente manera (se supone que la impedancia es de 75Ω): Cómo convertir x dBmV directamente a dBm:
Potencia de señal en dBm =
⎡ ⎛ ⎜ x ⎞⎟ ⎤ ⎢ 10⎝ 10 ⎠ ⎥ ⎥ 10 ∗ log ⎢ ⎢ 75 ∗ 1000 ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
También es posible la operación a la inversa: Cómo convertir x dBm directamente a dBmV:
Nivel de señal en dBmV ⎛ x ⎞ ⎤ ⎡ ⎜ ⎟ ⎢ ⎥ = 10 * log ⎢75 * 1000 * 10⎝ 10 ⎠ ⎥ ⎢⎣ ⎥⎦
Desadaptación de impedancia A menudo sucede que la impedancia de entrada de un dispositivo de medición (analizador de espectro, medidor de intensidad de campo, etc.) no coincide con la impedancia del sistema que se está probando. En dicho caso, debe hacerse una corrección a la lectura que muestra el instrumento. ⎛ ⎞ Corrección (en dB) = 10 ∗ log⎜⎜ Zi ⎟⎟ ⎝ ZS ⎠
18 - 3
Donde Zi es la impedancia del instrumento, y ZS es la impedancia del sistema que se está probando.
Tabla de co nversion es
La siguiente tabla incluye las conversiones entre las diferentes unidades de medida para el rango de niveles de señal que se encuentran comúnmente en redes de banda ancha. Para compilar esta tabla se utilizaron las ecuaciones descritas en las dos páginas anteriores. dBmV
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
mV
1.0 1 .1 1.3 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.2 3.5 4.0 4.5 5.0 5.6 6.3 7.1 7.9 8.9 10.0 11.2 12.6 14.1 15.8 17.8
dB V
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85
mW
Menos de 0.0010 0.0010
0.0011 0.0013 0.0017 0.0021 0.0027 0.0033 0.0042
dBm
dBmV
mV
dB V
mW
-48.8 -47.8 -46.8 -45.8 -44.8 -43.8 -42.8 -41.8 -40.8 -39.8 -38.8 -37.8 -36.8 -35.8 -34.8 -33.8 -32.8 -31.8 -30.8 -29.8 -28.8 -27.8 -26.8 -25.8 -24.8 -23.8
26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
20.0 22.4 25.1 28.2 31.6 35.5 39.8 44.7 50.1 56.2 63.1 70.8 79.4 89.1 100.0 112.2 125.9 141.3 158.5 177.8 199.5 223.9 251.2 281.8 316.2
86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110
0.0053 0.0067 0.0084 0.0106 0.0133 0.0168 0.0211 0.0266 0.0335 0.0422 0.0531 0.0668 0.0841 0.1059 0.1333 0.1679 0.2113 0.2660 0.3349 0.4216 0.5308 0.6682 0.8413 1.0591 1.3333
18 - 4
dBm
-22.8 -21.8 -20.8 -19.8 -18.8 -17.8 -16.8 -15.8 -14.8 -13.8 -12.8 -11.8 -10.8 -9.8 -8.8 -7.8 -6.8 -5.8 -4.8 -3.8 -2.8 -1.8 -0.8 0.2 1.2
Intensidad de campo (fugas) Las fugas de una red de banda ancha se miden utilizando una antena dipolo estándar conectada a un dispositivo de medición de nivel de señal, como un analizador de espectro. Si el nivel de señal de una portadora de video determinada medido de esa manera es de x dBmV, la intensidad de campo real se determina a partir de la siguiente fórmula: Intensidad de campo en microvoltios por metro ( μV/m) =
21∗ F∗10
⎛ x ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 20 ⎠
Donde F es la frecuencia, en MHz, de la portadora de video que se mide.
Coeficiente de pérdida de cable El coeficiente de atenuación en el cable coaxial en dB, en dos frecuencias, es aproximadamente igual a la raíz cuadrada de la relación de las frecuencias:
Relación de pérdida de cable aproximada =
⎛ FH⎞ ⎜ ⎟ ⎝ FL ⎠
Ejemplo: un cable coaxial de 0.5 pulgadas, de 100 pies de longitud tiene una pérdida de 1.32 dB a 300 MHz. ¿Cuál es la pérdida a 600 MHz? Pérdida de cable aproximada =
⎛ 600 ⎞ = ⎟ ⎜ ⎝ 300 ⎠
2 =
1.414
Por lo tanto, la pérdida aproximada a 600 MHz es 1.32 x 1.414 = 1.87 dB.
18 - 5
Coeficiente exacto de pérdida de cable Puede obtenerse una determinación más exacta del coeficiente de pérdida de cable a partir de la siguiente fórmula: ⎧⎪ f ⎛ f ⎞⎫⎪ L f = 1 + α ⎨⎪ f + α ⎜⎜ f ⎟⎟⎬⎪ ⎝ 0 ⎠⎭ ⎩ 0
L0
Donde
Lf L0 α f 0 f
= pérdida, en dB, a la frecuencia deseada; = pérdida, en dB, a la frecuencia de referencia; = factor de forma del cable; = frecuencia de referencia en MHz, y = frecuencia deseada en MHz
El factor de forma del cable ( α) es un parámetro asociado con un tipo y fabricante de cable en particular. En la práctica, el valor de α se determina en forma empírica.
BER (Bit Error Ratio, Proporción de errores de bits ) En un enlace digital de comunicaciones, la Proporción de errores de bits se define como la relación entre la cantidad de bits erróneos recibidos y la cantidad total de bits transmitidos: Proporción de errores de bits =
Number of defective bits Number of bits transmitted
Por ejemplo, si un aparato de prueba de BER muestra una lectura de 2,3e-8, esto significa que la proporción de errores de bits es 0,000000023 La tasa de errores de bits se calcula tomando la inversa de la proporción de errores de bits. En el ejemplo anterior, una proporción de errores de bits de 2.3e-8 significa que los errores se reciben a una relación de un bit erróneo por cada 4.35 x 10 7 bits recibidos,
⎛ 1 7 ⎞ ⎟⎟ = 4 . 35 x 10 −8 2 . 3 x 10 ⎝ ⎠
porque ⎜⎜
18 - 6
Cuando se mide la BER, y en particular cuando se realizan pruebas para tasas de errores muy bajas, se recomienda que el intervalo de medición sea lo suficientemente largo para obtener un resultado estadísticamente significativo. Como pauta general, el intervalo de medición debe ser un orden de magnitud mayor que el intervalo en el cual puede esperarse un error. Por ejemplo, si se espera una tasa de errores de bits de un bit erróneo en 10 bits (BER = 1.0e-8), y la velocidad de transmisión es de 1.544 Mbps, puede esperarse un error cada 64.8 segundos. (10 dividido por 1.544 x 10 ). Por lo tanto, para obtener un resultado estadísticamente significativo, un intervalo de 648 segundos (10.8 minutos) debe ser permitido. Se sobreentiende que para tasas de errores muy bajas este procedimiento puede no ser factible. 8
8
6
MER (Modulation Error Ratio, Tasa de errores de modulación) La relación señal - ruido (Signal-to-Noise Ratio, SNR) se utiliza a menudo como una medida de la posible alteración en una señal digital. Sin embargo, la SNR, medida con un analizador de espectro convencional, no proporciona información acerca de las perturbaciones de fase en la señal, que son críticas en el caso de esquemas de modulación de fase/amplitud como QAM. Un mejor parámetro es la tasa de errores de modulación. En el diagrama de constelación de una señal QAM, existe un área ideal, definida por las coordenadas I y Q, para cada vector posible I j, Q j . En un sistema práctico, el punto ideal no suele alcanzarse exactamente, debido a varias imperfecciones en el enlace de transmisión, como un error de cuantificación, errores de redondeo, ruido e inestabilidad de fase. Esta desviación de un vector real del área ideal en la constelación de la señal puede expresarse como un vector de error δI j, δQ j . Matemáticamente, la MER es igual a la magnitud de la raíz cuadrada media de los puntos del vector ideal dividida por la magnitud de la raíz cuadrada media de los vectores de error.
18 - 7
Por lo tanto,
MER =
1 N 2 . ∑ (I j + Q j2 ) N j =1 1 N . ∑ ( δI j2 + δQ j2 ) N 1= j
Expresado en decibeles, la ecuación sería:
⎧ 1 N 2 2 ⎫ ( + . I Q ∑ j j ) ⎪ ⎪ N ⎪ ⎪ MER (dB) = 10.log ⎨ N j =1 ⎬ 1 2 2 ⎪ . ∑ ( δI j + δQ j ) ⎪ ⎪⎩ N j =1 ⎪⎭
El proyecto DVB utiliza la MER como cifra de prueba de mérito para la calidad de la modulación.
EVM EVM (Erro (Errorr Vector Magnit Magnitude, ude, Magnitud Magnitud del vector de error) La EVM está relacionada con la MER dado que es una medida de la desviación de los vectores de una señal de modulación de fase/amplitud de los puntos ideales de la constelación. Se define como la magnitud de la raíz cuadrada media de los vectores de error dividida por la magnitud del vector ideal máximo, y se expresa como porcentaje:
EVM (%) =
1 N . ∑ ( δI j2 + δQ j2 ) N j =1 x 100 Smax
18 - 8
OMI OMI (Optical (Optical Modulation Index, Index, Índice de mod ulación óptica) ópti ca) El Índice de modulación óptica es una medida del grado de modulación de la transportadora óptica mediante una señal de radiofrecuencia (Radio Frequency, RF). Se define matemáticamente como la relación de la corriente moduladora pico de radiofrecuencia con la corriente moduladora promedio:
Irf ,peak OMI = Imod La corriente moduladora de radio frecuencia, I rf,peak, puede formularse del siguiente modo:
Irf ,peak
Vrf ,peak 2 . Vrf ,rms .k = = 75Ω 75Ω
donde Vrf,rms es la entrada al circuito de adaptación del láser, y k es el factor de adaptación del láser. La corriente promedio de alimentación del láser, Imod, puede formularse del siguiente modo:
Imod =
Popt ε
donde Popt es la potencia óptica de salida promedio, y ε es la eficiencia de la pendiente del láser. Por lo tanto el OMI, m, puede formularse del siguiente modo:
m=
2 . Vrf ,rms .k . ε Popt . 75Ω
El OMI es directamente proporcional a la tensión de entrada del láser y, por lo tanto, si la tensión de entrada cambia en una determinada proporción, el OMI cambiará en la l a misma proporción:
m α Vrf ,rms , therefore
m1 V1 = m2 V2
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Si V1 y V2 se expresan en dBmV, entonces
m1 = m2
V ⎛ ⎜ 1 20 ⎞⎟ 10⎝ ⎠ V ⎛ ⎜ 2 20 ⎞⎟ 10⎝ ⎠
o
⎛ V1 − V2 ⎞ ⎜ ⎟ m1 20 ⎠ ⎝ = 10
m2
A la inversa, un cambio cambio en el OMI exigirá un un cambio en la tensión tensión de alimentación:
⎧m ⎫ V1 − V2 = 20.log ⎨ 1 ⎬ ⎩ m2 ⎭ El OMI que se menciona en el texto anterior es el OMI por canal; otro parámetro útil es el OMI rms compuesto, representado por el símbolo aproximado de μ está determinado por: μ. El valor aproximado de
μ = m.
N 2
donde N es el número de canales. Esta aproximación solo es válida cuando N es sustancialmente mayor que 10 y cuando los canales tienen igual amplitud. Para un número menor de canales, el OMI compuesto es aditivo sobre una base de tensión pico, en el peor de los casos.
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PESOS y MEDIDAS Las siguientes tablas incluyen conversiones entre las unidades utilizadas en los Estados Unidos y sus equivalentes métricos. Las unidades métricas están definidas por el SI (Système International), que entró en vigencia en octubre de 1960. Las tablas no tienen carácter taxativo en absoluto: incluyen solo los pesos y las medidas que están relacionados, directa o indirectamente, con la industria de la banda ancha. Longitud (general) métrico a estadounidense
1 milímetro (mm) 1 centímetro (cm) 1 metro (m) 1 kilómetro (km)
= 10 mm = 100 cm = 1000 m
= 0.0394 pulgadas = 0.3937 pulgadas = 1.0936 yardas = 0.6214 millas
estadounidense a métrico
1 pulgada (in) 1 pie 1 yarda 1 milla
= 12 pulgadas = 3 pies = 1760 yardas
= 25.400 mm = 30.48 cm = 0.9144 m = 1.6093 km
(La unidad de longitud estándar del SI es el metro) Longi tud (óptica)
1 angstrom (Å) 1 nanómetro (nm) 1 micrómetro (μm)
= 10-10 m = 10-9 m = 10-6 m
= 10 Å = 1000 nm
(Al micrómetro se le conoce comúnmente como ‘micrón’)
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Superficie métrico a estadounidense
1 centímetro cuadrado (cm2) 1 metro cuadrado (m 2) 1 kilómetro cuadrado (km2)
4
2
= 10 cm
= 106 m2 = 100 hectáreas
= 0.1550 pulgadas cuadradas = 10.7639 pies cuadrados = 1.1960 yardas cuadradas = 247.105 acres = 0.3861 millas cuadradas
estadounidense a métrico
1 pulgada cuadrada (pulg2) = 144 2 1 pie cuadrado (pie ) pulgadas2 1 yarda cuadrada (yarda 2) = 9 pies2 1 acre = 4840 yardas 2 1 milla cuadrada (milla 2)
= 640 acres
= 6.4516 cm 2 = 0.0929 m 2 = 0.8361 m 2 = 4046.86 m 2 = 0.4047 hectáreas = 259 hectáreas
(La unidad de superficie estándar del SI es el metro cuadrado) Masa métrico a estadounidense
1 gramo (g) 1 kilogramo (kg) 1 tonelada métrica (tm)
= 1000 g = 1000 kg
= 0.0353 onzas = 2.2046 libras = 2204.6 libras = 0.9842 toneladas
(La tonelada es a veces llamada tonelada métrica) estadounidense a métrico
1 onza (oz) 1 libra (lb) 1 tonelada
= 16 oz = 2240 lb
= 28.35 g = 0.4536 kg = 1016.05 kg = 1.0161 tonelada métrica
(La unidad de masa estándar del SI es el kilogramo) 19 - 2
Volumen métrico a estadounidense 3
1 centímetro cúbico (cm ) 1 decilitro (dl) 1 litro (l)
= 100 cm3 = 1000 cm3
1 metro cúbico (m 3)
= 1000 l
= 0.0610 pulgadas cúbicas = 0.0338 onzas líquidas = 3.3814 onzas líquidas = 2.1134 pintas* = 0.2642 galones* = 0.0353 pies cúbicos = 35.3147 pies cúbicos = 1.3079 yardas cúbicas
estadounidense a métrico
1 pulgada cúbica (pulgada3) 1 onza líquida 1 pinta (pt)* 1 galón (gal)* 1 pie cúbico (ft 3) 1 yarda cúbica (yd 3)
= 1.8047 pulgadas 3 = 16 onzas líquidas = 8 pintas* = 7.4844 galones* = 27 pies cúbicos
= 16.3871 cm3 = 29.5735 cm3 = 4.7318 dl = 0.4732 l = 3.7854 l = 28.3168 l = 0.7646 m 3
* Son medidas estadounidenses, no volúmenes anglosajones. (La unidad estándar de volumen del SI es el metro cúbico, si bien el litro es más popular) Momento de fuerza (par de tor sió n) métrico a estadounidense
1 Newton metro (Nm)
= 7.2307 pies - lb
estadounidense a métrico
1 pie - libra (pie - lb)
= 0.1383 Nm
(Un pie-libra es el par de torsión producido por una fuerza de una libra que actúa en el extremo de una manivela de un pie) 19 - 3
Multiplicadores métricos
La siguiente tabla representa los prefijos del SI según lo definido por la norma ISO 1000:1992 Factor
1024 1021 1018 1015 1012 109 106 103 102 10 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24
Prefijo Nombre
Símbolo
yotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto
Y Z E P T G M k h da d c m µ
n p f a z y
Se debe tener cuidado a fin de asegurarse de utilizar las mayúsculas o minúsculas correctas para evitar confusiones. (p. ej., M = mega; m = mili)
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