tv a cabo e internet via cabo

A banda larga "via cable" tem se popularizado no Brasil nos ltimos anos. J em 2009, a N3T ultrapassou a T3l3f0n1c4 em nmero de assinantes, conforme vrios sites de notcias informaram na poca (por exemplo, aqui e aqui). Essa popularizao ocorreu principalmente por causa da oferta de servios triple play TV por assinatura, Internet e telefonia por parte da N3T, em 2006. A partir da oferta de combos, a N3T conseguiu aumentar sua base de clientes e consequentemente aumentar sua participao no mercado de banda larga. Mas apesar desta popularizao, existe muita desinformao no que se refere ao funcionamento da banda larga via c4bo, provocado principalmente por estratgias de marketing. O que normalmente chamamos de banda larga "via cable" ou "via c4bo", na verdade via DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) sobre uma rede HFC (Hybrid FiberCoax). DOCSIS uma especificao (ou protocolo) para transmisso de dados em redes HFC. Existe ainda a especificao PacketCable, complementar DOCSIS, utilizada para transportar dados multimdia sobre a rede HFC, sendo que atualmente utilizada apenas para transportar voz sobre IP (VoIP). Uma rede HFC composta por cabos de fibra ptica e cabos coaxiais. Poderamos afirmar que a parte fsica da rede HFC enquanto a parte lgica DOCSIS. Uma rede DOCSIS/HFC composta de um determinado nmero de equipamentos, ativos e passivos, responsveis pelo seu funcionamento e gerenciamento. A figura 1 mostra uma viso simplificada de uma rede HFC (portanto, da parte fsica da rede).

Alguns elementos da rede HFC mais prximos ao cliente so mostrados na figura 2.

Nota: o termo "Centro de Operaes" originalmente chamado de headend em ingls; porm, como no existe equivalente direto em portugus para esta palavra, preferi utilizar o termo "Centro de Operaes", por ser similar ao termo Central Office amplamente utilizado em diagramas de outras tecnologias, como xDSL, FTTH, etc. Da mesma forma, utilizo aqui o termo "N ptico" em referncia ao termo original em ingls optical node (ou tambm fiber node). Iniciando pelos elementos de rede externos mais prximos ao cliente, podemos descrever e analisar os seguintes:

Feeder: o cabo coaxial, pertencente ao segmento secundrio de uma rede HFC, que inicia no n ptico e estende-se por toda uma determinada rea (um ou mais bairros, por exemplo). O comprimento do feeder depende da arquitetura da rede (extenso da fibra ptica, capilaridade desejada, etc), podendo alcanar at 3 Km. Nas redes areas, os feeders so suspensos e presos aos postes por cabos de ao (como os cabos de telefonia). Como o cabo coaxial sofre mais retrao ou expanso trmica do que o cabo de ao, necessrio criar "pontos de expanso" ou "barrigas" nos feeders, junto a cada poste. Estes pontos de expanso tambm so utilizados para a instalao de novos equipamentos, se (ou quando) for necessrio.

Tap: utilizado para distribuir ou combinar os sinais de RF (Radio Frequency). Possui uma entrada, algumas sadas secundrias (geralmente duas, quatro ou oito) e uma sada principal. Sendo assimtrico, o tap distribui uma poro do sinal de entrada entre as sadas secundrias, direcionando a maior parte do sinal para a sada principal. O sinal de upstream originado no cliente multiplexado (ou combinado) aos outros sinais de RF passando pelo tap. Os taps so instalados ao longo do feeder, em locais onde existam residncias ou empresas, para possibilitar a conexo dos drops que atendero aos clientes. A figura 4 mostra um tap com quatro sadas secundrias.

Drop: o cabo coaxial, ligado ao tap, queleva o sinal at o cliente. Tipicamente, seu comprimento menor que 200 metros. Amplificador: devido s altas frequncias utilizadas na rede HFC (mais detalhes na segunda parte deste artigo), o sinal sofre atenuao - isto , diminuio de intensidade ao propagar-se pelo cabo coaxial. Por este motivo necessria a utilizao de amplificadores nos feeders em intervalos regulares.

A amplificao bidirecional, atuando tanto no sinal de downstream quanto no de upstream. Entretanto, cada amplificador instalado introduz distores no sinal (devido s suas caractersticas eletrnicas), limitando a quantidade destes equipamentos por feeder. Normalmente so instalados trs ou quatro amplificadores por feeder, embora existam referncias de at seis. Os fatores que definem o nmero de amplificadores e a distncia entre eles so os seguintes: Frequncia mxima do sistema, em Mhz ou Ghz; Tipo de cabo coaxial sendo utilizado e seu tamanho; Atenuao (em dB) por metro de cabo, operando na frequncia mxima; Ganho operacional do amplificador (tambm em dB), operando na frequncia mxima. Fonte de alimentao: equipamento que converte a voltagem da rede comercial para uma voltagem menor tipicamente 60 ou 90 V, sendo esta ltima predominante multiplexando-a com os sinais de RF e injetando o sinal resultante em um cabo coaxial que alimentar os elementos ativos da rede (ns pticos e amplificadores). A corrente pode situar-se entre 10 e 15 A ou mesmo 40 A, dependendo da quantidade de elementos sendo alimentados. Cada fonte pode alimentar um grupo de dez a vinte elementos, e conta com baterias recarregveis para aliment-los em caso de falta de energia eltrica, por um perodo de 2 a 8 horas (dependendo da quantidade de baterias instaladas). Na figura 6 mostrada uma fonte de alimentao da NET, onde pode ser visto o armrio metlico que armazena os circuitos lgicos e as baterias.

Abaixo do armrio, pode ser visto o medidor de consumo de energia eltrica (para aferio da companhia de energia eltrica), e acima do medidor (atrs do armrio) est o protetor contra descargas na rede. O protetor necessrio devido aos vrios fatores que podem provocar alterao na voltagem fornecida fonte, como raios, problemas ou manutenes na rede eltrica, queda de rvores nos cabos da rede HFC, etc. A fonte possui duas luzes (LEDs) indicativas de status: a verde chamada de ACI (AC Indicator) e indica que a voltagem de sada (90 V) est estabilizada; a vermelha chamada de LRI (Local Remote Indicator) e indica operao atravs das baterias. A luz vermelha pode ainda ser piscante, indicando um problema no circuito que necessita de manuteno. As luzes de status so indicadas pela seta vermelha na figura 7 (luz verde esquerda e vermelha direita). Estas informaes foram extradas do manual do fabricante das fontes de alimentao utilizadas pela N3T - a Alpha. Entretanto, todas as fontes da N3T observadas em Porto Alegre encontram-se com as duas luzes sempre desligadas. Algumas vezes, possvel encontrar fontes apenas com a luz vermelha permanentemente acessa.

====> Segue 0 Postou 02 June 2011 - 10:52 PM A energia eltrica fornecida pela fonte de alimentao inserida no feeder atravs de um "injetor de fora", como o mostrado na figura 8. O cabo coaxial energizado proveniente da fonte de alimentao acoplado ao injetor, juntamente com um dos segmentos do feeder. O injetor localiza-se quase sempre em um raio de cerca de 1 metro a partir da fonte de alimentao.

Trunk: em uma rede HFC, a parte principal do segmento de distribuio composta por cabos de fibra ptica monomodo (isto , apenas um feixe de luz transita pela fibra ptica), que transportam o sinal originado no centro de operaes at os ns pticos, que por sua vez distribuem o sinal atravs dos feeders. Estes cabos de fibra ptica so denominados trunks, e interligam os CMTSs (descritos posteriormente) aos vrios ns pticos distribudos por uma determinada regio atravs de uma topologia em anel. Existem referncias que afirmam ser em estrela a topologia deste segmento ptico da rede HFC, o que tambm possvel. Conforme ser analisado posteriormente, cada n ptico atende um determinado nmero de clientes, e este nmero vem sendo reduzido nos ltimos anos, visando aumentar a largura de banda disponvel para cada cliente. Em redes mais antigas, o nmero de ns pticos era menor, pois cada um deles atendia um nmero maior de clientes. Dessa forma, a rede HFC de uma rea (uma ou mais cidades, por exemplo) possua poucos ns pticos, sendo economicamente vivel interligar cada um deles ao centro de operaes por um par de fibras pticas dedicadas. Entretanto, a partir do momento em que cada n ptico comea a atender menos clientes,

necessrio aumentar o nmero destes equipamentos na rede HFC desta rea, podendo chegar s centenas de unidades. Ora, interligar centenas de ns pticos ao centro de operaes por fibras pticas dedicadas torna-se extremamente caro, tanto pelo custo do material em si quanto pelo custo da mo-de-obra necessria para instalar a fibra ptica (que sabidamente representa a maior parte do custo de uma rede metropolitana). Somando-se isto o fato de que cada trunk contm no mnimo duas fibras pticas (quatro, para oferecer redundncia e at oito dependendo dos planos futuros da operadora) uma para downstream e outra para upstream o custo torna-se maior ainda. Neste caso, utilizar a topologia em anel faz mais sentido e proporciona um gasto menor para a proprietria da rede. A figura 9 ilustra as diferenas entre as topologias em questo, de forma que seja possvel ter uma pequena noo dos recursos exigidos por cada uma.

O comprimento dos trunks depende de vrios fatores, como frequncia da rede (750/860 Mhz ou 1 Ghz), comprimento de onda da luz emitida pelo laser do n ptico e quantidade de canais transmitidos, mas na topologia em estrela tipicamente chega a at 25 Km. O comprimento mximo de um trunk operando com laser 1310 nm situa-se entre 35 e 40 Km. J se o laser operar 1550 nm e se for utilizado um amplificador EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) tanto no centro de operaes quanto no n ptico, o comprimento mximo pode chegar 100 Km. Multiplicando o nmero de ns pticos da figura por setenta ou oitenta (dependendo do nmero de clientes atendidos por n ptico), podemos facilmente perceber que o custo desta topologia seria excessivamente alto. J na topologia em anel, as distncias entre ns pticos so menores variveis, mas menores implicando uma quantidade menor de cabos a ser utilizada. importante ressaltar que a proprietria da rede HFC provavelmente utiliza vrios anis para cobrir uma determinada rea, ao invs de um nico grande anel. Esta configurao proporciona o isolamento de problemas na rede, limitando-os uma rea geogrfica menor. Podemos inferir isto baseado em incidentes acontecidos na rede da N3T em Porto Alegre, onde vrios bairros ficaram sem sinal devido problemas nos cabos de fibra ptica (referncias aqui e aqui). N ptico: o equipamento responsvel pela distribuio do sinal recebido do CMTS atravs dos trunks. So posicionados prximos s reas que devem atender, de onde se propagam os feeders que efetivamente cobriro a rea designada. A figura 10 ilustra o processo

Conforme explicado anteriormente, uma rede HFC composta por um hbrido de cabos de fibra ptica e coaxiais. Os cabos de fibra ptica ou trunks se estendem do centro de operaes at os ns pticos, de onde saem os cabos coaxiais ou feeders. Ao chegar no n ptico, o sinal de downstream convertido de ptico para eltrico e inserido nos feeders, da mesma forma que o sinal de upstream originado nos clientes e transmitido atravs dos feeders convertido de eltrico para ptico e inserido na fibra ptica dedicada ao fluxo de upstream. Existem modelos de ns pticos que utilizam WDM (Wavelength Division Multiplexing) para transmitir tanto o sinal de downstream quanto o de upstream na mesma fibra ptica utilizando comprimentos de onda diferentes. Ao pesquisar sobre a utilizao de ns pticos com WDM em redes HFC no Brasil, no encontrei nenhuma informao; entretanto, para a utilizao de topologia em anel, altamente provvel que as operadoras utilizem CWDM (Coarse WDM), pelo seguinte motivo: a no utilizao de WDM implica a utilizao de um cabo de fibra ptica exclusivo para upstream em cada n ptico, praticamente eliminando as vantagens oferecidas pela topologia em anel (citadas no item

"Trunk").