martes, 7 de mayo de 2013

Las Redes de Cable

Las primeras redes de televisión por cable surgieron en la década de los años 40 del pasado siglo como una forma de mejorar la recepción de señales en zonas rurales o montañosas.   Originalmente consistían en una estación receptora, normalmente situada en un lugar elevado, para captar las señales de televisión, un amplificador para aumentar estas señales, y una red de cables coaxiales para repartirla a los hogares de los clientes.   En los años 70 existían miles de estos sistemas.   El siguiente paso consistió en usar estas redes para distribuir películas, a modo de vídeo comunitario.   A lo largo de los años este tipo de instalaciones fueron evolucionando hasta convertirse en lo que conocemos hoy en día: redes mixtas de fibra óptica, cable coaxial y cables de pares que proporcionan servicios de Internet, TV, vídeo a la carta y servicio telefónico.

Estos sistemas se conocen con el nombre de redes HFC (red híbrida de fibra óptica y cable coaxial)  

¿Pero como funcionan estas redes?  ¿que inconvenientes y que ventajas presentan?   Veamos primero como están construidas y que elementos las componen...
...Los cables coaxiales se utilizan para transmitir  señales de televisión, vídeo, radio y también la señal de Internet.   El cable coaxial tiene una gran capacidad de transmisión, pero cuando las distancias son largas, es necesario aumentar mucho el diámetro del cable para compensar las pérdidas por atenuación o intercalar amplificadores. 
Esta imagen nos muestra el conjunto completo: amplificador, distribuidor de coaxiales y caja terminal de la red telefónica asociada. 


Estos amplificadores son equipos activos, por lo que requieren alimentación eléctrica, que se suministra a través del mismo cable.  Es necesario tener cuidado con los radios de curvatura del cable  porque si las curvas son muy cerradas se producirían pérdidas de señal.  Hay otro inconveniente: Internet requiere dos bandas diferenciadas, una de subida y otra de bajada, por lo que los amplificadores han de amplificar al banda de bajada en la dirección del usuario, y la de subida en dirección al nodo.   El resultado son unos amplificadores caros, complejos y bastante voluminosos.

Asignación típica de frecuencias
La difusión de señales de televisión y radio a través de las redes de cables coaxiales diseñadas en principio solo para esta misión no presentaba ningún problema, puesto que el número de clientes conectados al cable no incide en el correcto funcionamiento del sistema.   No ocurre lo mismo cuando se usan para dar acceso a Internet.   Dado que a cada uno de estos nodos hay conectados entre 500 y 2000 hogares, la velocidad de acceso a la red se ve limitadapor el número de conexiones activas en ese momento en el nodo.  La seguridad en las transmisiones también presenta algunos problemas.
 
Nodo de una red de cable


Todos los clientes conectados al mismo nodo están conectados al mismo cable, por lo que los datos correspondientes a cada conexión individual circulan juntos por el coaxial que recorre todo el barrio.  Es el cable-modem, instalado en el interior de cada domicilio, el encargado de hacer el filtrado y entregar a cada cliente solo los datos dirigidos a el.   En la toma de la casa, antes de la conexión con el discriminador, están accesibles todos los datos de todos los clientes conectados al nodo.  Esto es peligroso para la confidencialidad.
Compleja red de un operador de cable

¿Y como funciona el servicio telefónico?   Ya hemos visto en el gráfico  que dentro del espectro de frecuencias del coaxial no hay reservado espacio para la telefonía.   Para las frecuencias de voz se construye una red de cables de pares y acometidas de acceso que discurre paralela desde los nodos hasta los domicilios de los clientes.   Esto significa que todos los servicios llegan hasta los nodos a través de la red de F.O. y a partir de ellos se despliegan dos redes diferentes, una de cables coaxiales para televisión e Internet y otra de cables de pares para la telefonía.
Son bastantes las limitaciones que presentan las redes de cable pero hay que tener en cuenta que esto se debe a que fueron concebidas hace varias décadas,  solo para la transmisión de señales de televisión y que a lo largo de los años han ido adaptandose para dar cabida a nuevos servicios.   Las modernas redes de comunicaciones FTTH suponen un cambio tecnológico radical: toda la transmisión se hace de principio a fin por fibra óptica, la atenuación de las señales no es un condicionante para redes urbanas y ninguno de los elementos de calle necesita telealimentación.   Además tienen una capacidad de transmisión muy superior a las redes convencionales y un coste de mantenimiento mucho menor.