IMPACTO DEL RUIDO DEL CABEZAL (HEADEND) EN LA TERMINAL DE LA RED HFC.
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- María Valdéz Carrizo
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1 IMPACTO DEL RUIDO DEL CABEZAL (HEADEND) EN LA TERMINAL DE LA RED HFC. CONTENIDO: 0.- INTRODUCCIÓN 1.- RUIDO DEL CABEZAL 2.- SUMA DE RUIDOS EN EL CABEZAL 3.- C/N EN LA TERMINAL DEL USUARIO, TABLA COMPARATIVA 4.- CONCLUSIÓN REVISIÓN 25/03/05
2 0.- INTRODUCCIÓN Es frecuente que los Ingenieros y Técnicos responsables del Cabezal (Headend) de una red HFC se pregunten cuanto impacta el ruido del Cabezal al usuario final de la red. Existe mucha literatura para calcular la relación Portadora/Ruido (C/N) en la planta externa, no así para la planta interna o Cabezal. En este documento se presentan los elementos para determinar el ruido térmico aportado por los diferentes equipos del Cabezal en los canales analógicos, sin embargo estos criterios peden aplicarse también a canales digitales. Los resultados obtenidos pueden ser verificados mediante mediciones en el Cabezal y luego al final de la red. Las técnicas de medición quedan fuera del alcance de este documento.
3 1.- RUIDO DEL CABEZAL El ruido acumulado en un canal a la salida del Cabezal se compone de la suma de los ruidos de todos los equipos que procesan señales hacia la red HFC. Cada equipo aporta distintos niveles de ruido en diferentes zonas del espectro de frecuencia. Los siguientes son los distintos tipos de ruido que afectan a un canal en el Cabezal: A. IBN. Ruido dentro de banda. B. ACN. Ruido de canal adyacente. C. OBN. Ruido fuera de banda. D. WBN. Ruido de banda ancha.
4 A. IBN. Ruido dentro de banda. El ruido dentro de banda es el que produce un equipo dentro de su ancho de banda o de la banda de paso normalizada, que en el caso de canales de video NTSC es de 4 MHz; afecta solo al propio canal. B. ACN. Ruido de canal adyacente. Este ruido es el que producen los equipos de los canales adyacentes y afectan principalmente las zonas laterales del canal. La magnitud del efecto depende de la forma de respuesta del filtro del equipo adyacente. C. OBN. Ruido fuera de banda. Es el ruido que produce un equipo fuera de su canal y mas allá del ruido de canal adyacente; afecta a todos los canales del Cabezal, excepto a sí mismo ya que está incluido en el IBN. D. WBN. Ruido de banda ancha. Es el ruido que producen los equipos de banda ancha y afecta a todos los canales del Cabezal que éste procesa. En la siguiente figura se ilustran estos ruidos.
5 dbmv Canal A B C ILUSTRACIÓN 1-1 IBN. Ruido dentro de banda ACN. Ruido de canal adyacente OBN. Ruido fuera de banda WBN. Ruido de banda ancha. MHz.
6 2.- SUMA DE RUIDOS EN EL CABEZAL El nivel de ruido total en un canal del Cabezal, es la suma de todos los ruidos acumulados en ese canal provenientes de todos los equipos que procesan las señales que van a la red HFC. Estos ruidos deben estar expresados en términos de ancho de banda normalizada a 4 MHz. y referidos a la portadora de video. Total de ruido en un canal: N IBN Σ N ACN Σ N OBN Σ N WBN N CAB = N IBN + Σ N ACN + Σ N OBN + Σ N WBN Es el ruido del canal dentro de su banda, este dato debe medirse u obtenerse del fabricante; para canales del aire, puede obtenerse con la fórmula: C/N = NF Li, (NF=figura de ruido del Procesador de canal, Li= nivel de la portadora de video en la entrada del Procesador de canal). Es el ruido que los canales adyacentes producen dentro de la banda del canal afectado. Cuando el ruido de ambos canales invade la misma zona del espectro dentro del canal, éstos se deben sumar. Dado que la amplitud vs espectro de frecuencia de este ruido es irregular, se recomienda tomar como punto de cálculo el de la zona donde mas afecte al canal. Ver ilustración 1-2. Es la suma de los ruidos fuera de banda que producen todos los equipos que procesan un canal. Es la suma de los ruidos de banda ancha. Estos son producidos por equipos de banda ancha como postamplificadores, combinadores activos, etc.
7 ILUSTRACIÓN 1-2 Efecto del ruido de canales adyacentes dbmv 60 Canal A B C Delta de filtraje MHz.
8 CÁLCULO DE RUIDO Los parámetros anteriores se expresan en db, como una relación entre el nivel de la portadora de video y el del ruido normalizado a 4 MHz. de ancho de banda. Para conocer el impacto que tiene el ruido del Cabezal en la terminal de un usuario al final de la red HFC, en la tabla siguiente se muestran los resultados de 3 redes HFC con Cabezales de diferentes niveles de ruido (C/N CAB ), y sus plantas externas también con distintos niveles de ruido (C/N PEXT ). Existen ayudas gráficas para calcular suma de ruidos con resultados aceptables, sin embargo un método matemático arroja resultados mas precisos. Ejemplo de cálculo de suma de ruidos, supongamos: Ruido dentro de banda, N IBN = - 60 db Ruido adyacente, N ACN = - 70 db Suma de los 2 ruidos: = 10 log ((antilog ( -60 / 10 ) + antilog ( -70 / 10 )) N IBN + N ACN : = db En la tabla siguiente se muestra el ruido de un canal del Cabezal (C/N CAB ), sumando las potencias de ruido de cada tipo mencionados en los párrafos anteriores y agregando el ruido de la planta externa (C/N PEXT ), para obtener el ruido total en la terminal del usuario (C/N TER ).
9 3.- C/N AL FINAL DE LA LINEA DE LA RED HFC (ejemplo para 80 canales) C / N IBN + Σ ACE * C / N ACN + Σ OBE * C / N OBN + Σ WBE * C / N = C / N WBN CAB C / N CAB + C / N = PEXT C / N TE R Cabezal "A" Cabezal "B" Cabezal "C" Σ ACE = Número de equipos que aportan ruido de canal adyacente. Σ OBE = Número de equipos que aportan ruido fuera de banda. Σ WBE = Número de equipos que aportan ruido de banda ancha. Si desea la hoja de cálculo de esta tabla, solicítela a nuestro Dto. de Ventas
10 4.- CONCLUSIÓN En cualquiera de los 3 casos anteriores podemos ver resultados semejantes. Por ejemplo si analizamos el caso B tenemos: Un Cabezal de db de C/N y planta externa de 49 db, dan a la terminal db de C/N. Un Cabezal de db de C/N y planta externa de 49 db, dan a la terminal db de C/N Un Cabezal de db de C/N y planta externa de 49 db, dan a la terminal db de C/N Como puede verse, a una diferencia de db entre el Cabezal con mayor y menor ruido, corresponde solo una diferencia de 0.96 db en la terminal de la red. De lo anterior podemos concluir que el impacto del ruido del Cabezal es mínimo y que la planta externa determina predominantemente el C/N en la terminal del usuario.
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