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1sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
tema 4
SISTEMAS HFCSISTEMAS HFC
2sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
3sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
4sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /1
CABECERADE RED
NR
NR
NL
NL
NL ONU
ONU
ONU
RED TRONCAL RED DE DISTRIBUCION RED DE DISPERSION
RED OPTICA ( Estrella Múltiple ) RED COAXIAL( Arbol-Rama )
≈ 400 HH.PP.≈ 800.000HH.PP.
≈ 40.000 HH.PP.
NR
->N
odo
de
Red
NL
->N
odo
Loc
alO
NU
->O
pti
calN
etw
ork
Un
itH
H.P
P. -
>H
ogar
es P
asad
os
HFCHybrid
Fiber Coaxial
HFCHybrid
Fiber Coaxial
5sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /2
CABECERADE RED
NL
NL
NL
NL
ONU
ONU
NLNR
NR
anillosecundario
anillosecundario
en la actualidad, la red óptica, inicialmente con topología deestrella múltiple, se está sus-tituyendo por anillos ópticos
el sistema HFC es una evolución de las antiguas redes de distribución de televisión por cable --las CATV, totalmente coaxiales--, en las que se ha sustituido el cablecoaxial por fibra óptica, a excepción del último tramo, el del acceso al Cliente (que
permanece en coaxial).
6sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /3
(*) 7.5 dB (para 64-QAM) y -1.5 dB (para 256-QAM)
DOWNSTREAMUPSTREAM
(*)
5 55 118 606 862
FM TV digitalTV-PAL y Otros
86
como se aprecia, el canal ascendente (upstream) es un recurso muy limitado,pues ha de compartirse entre todos los usuarios, en el que, además, se registra
mucho ruido (efecto noise funnelling , o de embudo del ruido de los usuarios),por lo que en el mismo se utilizan modulaciones poco densas
(QPSK, típicamente)
cana
lizac
ión
espa
ñola
par
alo
s si
stem
as H
FC
7sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /4
1:M
DE
MO
DU
LA
DO
R
CA
BE
CE
RA
DE
RE
D
EO
1:S1:R
1:N 1:P
E
E
E
E
E
O
O
O
O
O OEO
E
O
E
O
O
E
ONUNODO DE RED NODO LOCAL
la red (sub-red) óptica de las primeras redes HFC era en segunda ventana,lo cual limitaba su cobertura, al no poder utilizar amplificación óptica; actual-mente todas las redes HFC lo son en tercera ventana, como la de la figura,
con intensa utilización de los EDFA
8sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /5
VdBEVdB PAL µµ 8262 ≤≤
( NIVEL PORTADORA LUMINANCIA ) / RUIDO = (C/N)PAL ≥ 44 dB
111 −−−
+
=
COAXIALOPTICATOTAL NC
NC
NC
( NIVEL PORTADORA LUMINANCIA ) / DTO = DTO ≥ 52 dB
( NIVEL PORTADORA LUMINANCIA ) / DSO = DSO ≥ 54 dB
DTODTO: Distorsi: Distorsióón (+n (+intermodulaciintermodulacióónn) de Tercer Orden,) de Tercer Orden,que se suma en tensión
DSODSO: Distorsi: Distorsióón (+n (+intermodulaciintermodulacióónn) de Segundo Orden,) de Segundo Orden,que se suma en potencia
9sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /6
111 −−−
+
=+=
+=
→
COXOPT
COXOPTCOXOPT
TOT NC
NC
CN
CN
CNN
NC
SUB-REDCOAXIAL COAXIAL
NCOX
C
NOPT
COXOPTTOT NNC
NC
+=
SUB-RED
OPTICA OPTICA
C C
10sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /7
f 2=
1,5
MH
z
f 5=
3f 1
= 3
MH
z
f 2=
1,5
MH
z
f 3=
2f 1
= 2
MH
z
f 5=
2f 2
= 3
MH
z
f 7=
3f 2
= 4
,5 M
Hz
f 4=
f 1+f 2
= 2
,5 M
Hz
f 6=
f 1+2f
2=
4 M
Hz
f 1=
1 M
Hz
f 1=
1 M
Hz
5 MHz
DSO
señales Incorreladassuma en Potencia
DTO
señales Coherentessuma en Tensión
11sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: arquitectura /8
CABECERACABECERADE REDDE RED
TVTVNRNR NLNL
PTRPTR
C/N = 60 dBDSO = 70 dBDTO = 70 dB
ONUONU
Nivel: 60 dBµVC/N = 43 dBDSO = 55 dBDTO = 51 dB
Nivel: 63 dBµVC/N = 45 dBDSO = 56 dBDTO = 53 dB
C/N = 46 dBDSO = 60 dBDTO = 56 dB
Punto de Terminación de Red
ejemplo de distribución de los parámetros de calidad de un sistema HFC
12sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
13sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /1
WNW1
mN(t)
COMBINADOR
LASERTRANSMISOR
DIVISORESOPTICOS
AMPLIFICADOROPTICO (EDFA)
CABECERA DE RED
RECEPTOROPTICO
F.P.B.m1(t)
ONU
para caracterizar la sub-red óptica del sistema HFC se analiza la información más“frágil” (la señal de televisión PAL, con modulación de amplitud analógica), mode-lando la portadora de luminancia --numerador de las expresiones de S/N, DSO
y DTO-- mediante un oscilador de fase wi con un índice de modulación mi(t)
14sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /2
wiLASER
TRANSMISOR
I(t) = ρ P(t)
2qI0B
RECEPTOR
00)()()( PItPtPhq
tI ⋅=→⋅=⋅= ρρνη
+⋅+⋅= ∑
=
N
iiii twmPtP
10 )cos(1)( ϕ
P(t)
N = número de canalesde televisión ana-lógicos (PAL)
mi(t) = mj(t) = m
entonces, si N>>-> I(t)≡Gaussiana, con:
media = I0varianza = (I0)2Nm2/2
ρρ = = responsividadresponsividad (A/W)(A/W)
15sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /3
las cuatro perturbaciones que suelen considerarse parael cálculo de la relación (S/N) de la sub-red óptica de unsistema HFC son las siguientes:
el ruido cucuáánticontico, o de shotshot, 2qI2qI00BB (amperios2), don-de q es la carga del electrón, I0 la corriente media, y Bel ancho de banda equivalente de ruido.
el ruido de recorterecorte, o de clippingclipping, debido a la polariza-ción del láser transmisor, con transmisión analógica.
el ruido ttéérmicormico, introducido por la resistencia de en-trada del receptor.
el ruido RINRIN (Relative Intensity Noise), debido al dobleretroesparcimiento y a las inestabilidades del láser.
16sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /4
1
2
1
3
2
3
RECORTE(CLIPPING)
P(t)
P0
−⋅⋅⋅=
=⋅∫ ∞−
252
0
0 2
21exp2
)(
µµπ
I
dttI
2
2mN ⋅=µ
17sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /5
+⋅+⋅= ∑=
N
iiii twmPtP
10 )cos(1)( ϕ
−⋅⋅⋅=⋅∫ ∞− 2
520
0 221exp2)(µ
µπIdttI
si mi(t) = m para todo ino-CLIPPING si m≤ 1/N
normalmente 3% ≤ m ≤ 4%
1
2
1
3
2
3 RECORTE(CLIPPING)
P(t)
P0
2
2mN ⋅=µ
índice de modulacióntotal (de los N cana-les PAL):
RUIDO de CLIPPING
18sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /6
k = 1.38042 x 10-23 Julios/ºK
T ≈ 300 ºK
SEÑALOPTICA
V0
CR
RUIDO TERMICO
en los sistemas ópticos, tanto la señalcomo el ruido se suelen expresar enamperios2 (A2); en dicha línea, y su-puesto adaptación de impedancias, elruido truido téérmicormico será:
( )
( ) BIBRkT
RkTB
RkTBR
Rv
i
th
termico
⋅==
===
2
22
22
44
4
19sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /7
ONDA TRANSMITIDAONDA TRANSMITIDAONDA GENERADAONDA GENERADA
DOBLEDOBLERETROESPARCIMIENTORETROESPARCIMIENTO
DE RAYLEIGHDE RAYLEIGH
RETROESPARCIMIENTORETROESPARCIMIENTODE RAYLEIGHDE RAYLEIGH
FOTODETECTOR
FMFM--AM AM NoiseNoise ConversionConversion
RUIDO RIN = coeficiente-RIN x B x (I0)2
el coeficiente-RIN, con unidades (1/Hz), depende de la longitud del enlace óptico, de las características de la fibra (dispersión,…), y, también, de al-
gunos parámetros del láser (longitud de onda, anchura de banda,…)
20sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /8
)21exp(22
)(
252
020
20
20
µµπ
−+++=
IRINBInFBIBqI
mINC
thOPTICA
Ith = 7 pA/(Hz)1/2
n = 3F = 6 dBRIN = -156 dB/Hz =10-15,6 (1/Hz)
N = 60 / 80m = 0,035 / 0,05ρ = 0,8 A/WB = 5 MHz
relacirelacióón (S/N) para la n (S/N) para la subsub--red red óóptica del sistema HFCptica del sistema HFC
si n EDFA iguales con factor de ruido F -> ruido térmico ≈ B (Ith)2 n F
valores, típicos, consideradospara la representación gráficade la transparencia siguiente
21sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red óptica /9
0
10
20
30
40
50
60
0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15
POTENCIA OPTICA MEDIA DE ENTRADA AL RECEPTOR, (Po), en dBm
REL
AC
ION
PO
RTA
DO
RA
/RU
IDO
, (C
/N),
en d
B
N=60 canales / m=0,035
N=60 canales / m=0,05
N=80 canales / m=0,05
N=80 canales / m=0,035
com
o se
apr
ecia
, si
m >
>pr
edom
inar
áel
ruid
ode
clip
ping
, con
lo q
ue (
S/N
) ≈(m
I 0)2
/ k(I 0
)2->
inde
pend
ient
e de
la in
tens
idad
(de
la p
oten
cia)
reci
bida
-> c
arac
terís
tica
“pla
na”
22sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
ALTA POTENCIA -> efectos no-lineales -> DSO y DTO
20
2
2
PmNP
DSOruidoS
DSO SATMAX ⋅⋅
=−
=
si PSAT ≈ P0 , N=60 y m=3,5% -> DSO = 11,3 dB -> >>
mientras el ruido de DSO crece según m2,el ruido de DTO se incrementa según m4
sistema HFC: red óptica /10
23sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
24sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red coaxial /1
7x2 Viviendas
ONUONU
28Portal 1
AD-25/1.2
AD-325/1.2
25 Portal 2AD-16.1/1.6
28 Portal 3AD-16.1/1.6
26
Portal 4
AD-8.1/2.6
29
Portal 731
Portal 524
Portal 8
23
AD-16.1/1.6
16
Portal 619
NIVELNIVEL ((dBuVdBuV))
CTO (CTO (dBdB))
C/N (C/N (dBdB))
CSO (CSO (dBdB))
64,12
57,29
47,17
93,28
64,86
57,68
47,44
95,86
65,21
47,51
94,12
62,24
56,05
47,42
101,16
63,82
57,12
47,46
95,70
64,15
57,31
47,42
93,34
65,21
57,85
47,32
94,12
65,34
57,91
47,13
93,26
7x2 Viviendas
AD-11.6/1.8
8 x2 Viviendas
7x2 Viviendas
7x2 Viviendas
7x2 Viviendas
8 x2 Viviendas
7x4 Viviendas
AD-11.6/1.8
57,85
deta
lle d
e un
a de
talle
de
una
sub
sub --
red
coax
ial d
el s
iste
ma
HFC
red
coax
ial d
el s
iste
ma
HFC
ACOPLADOR DIRECCIONAL
Entrada Salida a Línea
Salida Derivada
(C/N) = C/KTBGFn
DSOCOX = DSO - 10 log n
DTOCOX = DTO - 20 log n
supuestos n amplificadores igua-les, cada uno con ganancia G,con factor de ruido F, y con rela-ción DSO y DTO, resulta parael total de la cadena:
el cable coaxial y los acopladoresdireccionales sólo introducen ate-
nuación, y no perturbaciones
25sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
1 2 3 n4CC C C C C
NDTO/TOTAL = n2 x NDTONDSO
KTB
NDTO
KTBGF
NTERMICO = nKTBGF
NDSO/TOTAL = n x NDSO
nDTODTONnC
NC
TOTALDTOTOTALDTO
log202/
−=→⋅
=
nDSODSONnC
NC
TOTALDSOTOTALDSO
log10/
−=→⋅
=
sistema HFC: red coaxial /2
26sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: red coaxial /3
N = KTB = (VN)2 /R
(C/N)i = (C/N)0 x F
n1 2
(C/N)COX
Cin = (Vin)2 /R
Vin (dB/µV)MAXIMO = V0 (dB/µV) - G (dB) - 10 logn
Vin (dB/µV)MINIMO = (C/N)COX + VN (dB/µV) + F (dB) + 10 logn
la tensila tensióón de entrada mn de entrada mááxima a la xima a la subsub--red coaxial, red coaxial, es funcies funcióón de la distorsin de la distorsióón de tercer orden (DTO, Vn de tercer orden (DTO, V00))
la tensila tensióón de entrada mn de entrada míínima a la nima a la subsub--red coaxial, red coaxial, es funcies funcióón de la relacin de la relacióón (C/N) deseada a la salidan (C/N) deseada a la salida
27sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
28sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: distribución de TV /1
(*) 7.5 dB (para 64-QAM) y -1.5 dB (para 256-QAM)
DOWNSTREAMUPSTREAM
(*)
5 55 118 606 862
FM TV digitalTV-PAL y Otros
86
710 710 MHz118 118 MHz 572 572 MHz 606 606 MHz
¿cuántos canales de televisión, analógicos y digitales, cabrían en,respectivamente, las bandas señaladas: 118-572 MHz y 606-710 MHz?
29sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: distribución de TV /2
Y U V
5.75
-1,25 MHz
7 MHz
5.5 MHz
Power
transparencia de refresco
transparencia de refresco
(ya vis
ta en el tema 1)
(ya vis
ta en el tema 1)
30sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: distribución de TV /3
UER -> AM/BLV -> 7 MHz en VHF y 8 MHz en UHF
26 canales-TV en VHF (118-300 MHz)34 canales-TV en UHF (300-572 MHz)
-> N = 60 canales
DISTRIBUCION ANALOGICA
1 TVD (MPEG-2) -> 6 Mbps64-QAM y α = 0,2 -> 5 bits/Hzmás un 10% para Cabeceras, FEC,..
-> N = 80 canales(en unos 100 MHz)
DISTRIBUCION DIGITAL
31sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: distribución de TV /4
TRANSMISIONA DOS NIVELES ( M=21)
DOBLE BANDA LATERAL
FILTRO IDEAL
bRB =
TRANSMISIONMULTINIVEL ( M=2n )
DOBLE BANDA LATERAL
)1( α+=nR
B b
TRANSMISIONMULTINIVEL ( M=2n )
DOBLE BANDA LATERAL
FILTRO IDEAL
nR
B b=
roll-off = α
( ) ( ) MHznR
B b 6,1052,0161,16801 =+
⋅⋅=+= α
80 canales de televisión digital (a razón de unos 6 Mbps/canal, con modulación 64-QAM,y considerando un 10% de capacidad extra para cabeceras,..) en unos 106 MHz
32sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
33sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Datos /1
en los sistemas HFC los servicios de Datos se articulan sobre los “modems maestros”, cada uno de los cuales atiende a varios “modems de usuario”, también conocidos
como “modemsmodems de cablede cable”; según el tamaño del sistema HFC, los modems maestro seubican bien en la cabecera de red (sistemas pequeños) o bien, por ejemplo,
en los nodos locales (sistemas grandes)
los primeros modems maestro disponían de varios canales descendentes(de 27 Mbps/6 MHz por canal, por ejemplo) y de un número sensiblemente mayor
de canales ascendentes (de 614 Kbps/600 kHz por canal, por ejemplo)
Modems de USUARIO(Modems de CABLE)MODEM MAESTRO
34sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Datos /2
1:M
DE
MO
DU
LA
DO
R
CA
BE
CE
RA
DE
RE
D
EO
1:S 1:R
1:N 1:16
E
E
E
E
E
O
O
O
O
O OEO
E
O
E
O
O
E
ONU NODO DE RED NODO LOCAL
MODEM MAESTRO
MODEM MAESTRO sito, por ejemplo, en el NODO LOCAL, antes del Splitterde Salida (1:16); si ONU = 250 HH.PP.
-> COBERTURA MODEM MAESTRO = 16 X 250 = 4.000 HH.PP.
35sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Datos /3
TIPO DE TRAFICO: EN TIEMPO REALNO ORIENTADO A CONEXIÓNASIMETRICO
M/M/c/c = Erlang_B -> B(c,A) ≈ k x A/c = k x (N x α x a)/c
B(c,A) = Probabilidad de Pérdida ≈ 1% (-> Garantía = 99 %) c = Número de Servidores necesarioA (erlangs) = Tráfico total ofrecido al Modem Maestro = N x α x ak ≈ 0,0118 si A >>N = Cobertura del Modem Maestro (en el ejemplo = 4.000 HH.PP.)α = Tasa de Penetración (porcentaje de abono) del servicio de Datos
( relación ‘’HH.Pasados / HH.Conectados’’)a = Tráfico medio por Usuario
( 0,2 Erlangs/Usuario = 12 mntos/HC, por ejemplo )
c = k x N x α x a / B(c,A)supuesto A >>
36sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Datos /4
GRADO DE PENETRACION (αα, %)
0
100
200
300
400
500
600
700
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0.2 Erlangs/Usuario
0.3 Erlangs/Usuario
0.4 Erlangs/Usuario
DOWNSTREAM
V USU
AR
IO=
(CA
PA
CID
AD
DE
L M
OD
EM
MA
ES
TRO
) /(N
ºSE
RV
IDO
RE
S)
VELO
CID
AD
ASE
GU
RA
DA
por
USU
AR
IO (V
USU
ARIO
, kbp
s)
supuesto un modem maestro de 27 Mbps de capacidad, con una cobertura de 4.000 hogares pasados, de loscuales han contratado el servicio de datos un 10%, y a-sumiendo un tráfico medio por hogar de 0,2 erlangs, segarantizan, con probabilidad del 99%, 300 kbps/hogar
37sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Datos /5
la interfaz del modem de cable obedece al estándar DOCSISDOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification ), que esta-blece Ethernet como nivel-2, IP como nivel-3,…
en la mayoría de los sistemas HFC actuales está instalada laversión DOCSIS 1.1 que incluye privacidad (encriptación 3DES del tráfico), gestión remota de los modems de cable,..
la próxima versión DOCSIS 3.0 sustentará servicios triple play sobre sistemas HFC
38sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Datos /6
upstreamupstream
downstreamdownstream
situacisituacióón futuran futura((allall IP, DOCSIS 3.0)IP, DOCSIS 3.0)
situacisituacióón actualn actual(DOCSIS 1.1)(DOCSIS 1.1)
39sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
40sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Fonía /1
en los sistemas HFC los servicios de Fonía se articulan sobre las unidades de acceso, centrales telefónicas que atienden a los terminales de usuario (teléfonos); según el tamaño del sistema HFC, las unidades de acceso se ubican bien en la cabecera de red
(sistemas pequeños) o bien, por ejemplo, en los nodos locales (sistemas grandes)
al contrario que los servicios de Datos, los servicios de Fonía suelen ser simétricosy orientados a conexión; en los sentidos descendente y ascendente son típicas,
respectivamente, las modulaciones 64-QAM y QPSK
TERMINALESDE USUARIOUNIDAD DE ACCESO
41sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Fonía /2
1:M
DE
MO
DU
LA
DO
R
CA
BE
CE
RA
DE
RE
D
EO
1:S 1:R
1:N 1:16
E
E
E
E
E
O
O
O
O
O OEO
E
O
E
O
O
E
ONU NODO DE RED NODO LOCAL
UNIDAD DE ACCESO
UNIDAD DE ACCESO sita, por ejemplo, en el NODO LOCAL, antes del Splitterde Salida (1:16); si ONU = 250 HH.PP.
-> COBERTURA de la UNIDAD DE ACCESO = 16 X 250 = 4.000 HH.PP.
42sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Fonía /3
TIPO DE TRAFICO: EN TIEMPO REALORIENTADO A CONEXIÓNSIMETRICO
M/M/c/c = Erlang_B -> B(c,A) ≈ k x A/c = k x (N x α x a)/c
B(c,A) = Probabilidad de Pérdida ≈ 1% (-> Garantía = 99 %) c = Número de Servidores necesarioA (erlangs) = Tráfico total ofrecido a la Unidad de Acceso = N x α x ak ≈ 0,0118 si A >>N = Cobertura de la Unidad de Acceso (en el ejemplo = 4.000 HH.PP.)α = Tasa de Penetración (porcentaje de abono) del servicio de Fonía
( relación ‘’HH.Pasados / HH.Conectados’’)a = Tráfico medio por Usuario
( 0,2 Erlangs/Usuario = 12 mntos/HC, por ejemplo )
c = k x N x α x a / B(c,A)supuesto A >>
43sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: servicios de Fonía /4
- capacidad del servidor: 64 kbps- modulación QPSK (roll-off = 0,2 ) -> 2/1,2 = 1,6 bits/Hz- 10 % para Cabeceras, FEC,..- probabilidad de servidor libre = 99% -> PB = B(c,A) = 1 %
canal ascendente (upstreamupstream):
ANCHO DE BANDA = B (kHz) = c x 64 x 1,1 / 1,6
- capacidad del servidor: 64 kbps- modulación 64-QAM (roll-off = 0,2 ) -> 6/1,2 = 5 bits/Hz- 10 % para Cabeceras, FEC,..- probabilidad de servidor libre = 99% -> PB = B(c,A) = 1 %
canal descendente (downstreamdownstream):
ANCHO DE BANDA = B (kHz) = c x 64 x 1,1 / 5
44sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
10 20 30 40 50 60 70 80 90
GRADO DE PENETRACION (α, %)
AN
CH
O D
E B
AN
DA
REQ
UER
IDO
(MH
z)
0.06 Erlangs/Usuario
0.03 Erlangs/Usuario
0.01 Erlangs/Usuario
sistema HFC: servicios de Fonía /5
45sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
SUB_RED COAXIAL
SERVICIOS DE DATOS
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
SUB_RED OPTICA
SERVICIOS DE DISTRICION DE TV
BUSINESS CASE
SERVICIOS DE FONIA
46sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: business case /1
este business case, plan de negocio simplificado, se elaboró en 1997, y, obviamente,algunos de sus parámetros (panel de distribución de los servicios de voz y video, precios y costes,..) no responden ya a la situación actual.
no obstante, se ha mantenido el business case original por una doble razón: porque elprocedimiento del mismo continúa aún vigente, y porque ya en 1997 mostró la difícil viabi-lidad económica de los sistemas HFC en España.
1. premisas de partida2. estimación del mercadomercado3. cálculo de ingresosingresos4. inversionesinversiones requeridas5. evaluación de gastosgastos6. índices de rentabilidadrentabilidad
procedimiento genérico para la realización
de unbusiness case
47sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
Comunidad de Madrid ( ≈ 1,5 millones de Hogares )
techo de saturación: 60%
para competencia (TESA): un 30% ( ≈ 450.000 Hogares )
despliegue de red en 4 añostasa anual de abono: 13,5%, 9%, 9%, 13,5%, 13,5%, 13,5%,13,5%, 5%, 5%, y 4,5% (-> el 100% en 10 años)
clientes: 100% a TV (Televisión)40% a Fonía (POTS/RDSI)10% Datos (acceso a Internet)
sistema HFC: business case (escenario) /2
48sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
CUOTA DE MERCADO (HOGARES, expresados en miles, valor Acumulado)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
112,5 225 337,5 450 450 450 450 450 450 450
TELEVISION: HOGARES CONECTADOS (valor Acumulado, expresado en miles)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
15,2 50,6 106,3 202,5 263,2 324 384,7 407,2 429,7 450
TELEFONIA: HOGARES CONECTADOS (valor Acumulado, expresado en miles)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
6,1 20,2 42,5 81 105,3 129,6 153,9 162,9 171,9 180
DATOS: HOGARES CONECTADOS (valor Acumulado, expresado en miles)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
1,5 5,1 10,6 20,2 26,3 32,4 38,5 40,7 43 45
sistema HFC: business case (mercado) /3
49sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
PREVISION DE INGRESOS (valor Anual, no-Acumulado, en millones de euros)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
7,0 23,0 47,7 90,5 115,7 142,0 168,3 176,9 186,6 195,3
CONCEPTO DE INGRESOS EUROS / HOGAR / MES
CUOTA DE ABONO 30,0 (1)
ABONO BASICO (por canales-TV “abiertos”) 15,0
ABONO “extra” (por canales-TV de pago) 12,0 (2)
INGRESOS por TELEFONIA/RDSI 15,0 (3)
INGRESOS por DATOS 18,0 (3)
INGRESOS por PUBLICIDAD 1,2
(1) Pago único.(2) 6,0 por Consumo y otros 6,0 en concepto de alquiler del Descodificador.(3) A considerar sólo para hogares conectados a estos Servicios.
sistema HFC: business case (ingresos) /4
50sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
ESTIMACION DE INVERSIONES (valor Anual, no-Acumulado, en millones de euros)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
48,8 58,2 67,6 86,5 28,3 28,3 28,3 10,5 10,5 9,4
11,2 euros por Hogar Pasado (HP).más 369,6 euros por Hogar Conectado (a Televisión):
129,2 por red de dispersión (acometida,...).240,4 por Descodificador (que se presta en régimen de alquiler).
más 210,3 euros por Hogar Conectado a Fonía (POTS/RDSI).más 123,2 euros por Hogar Conectado a Datos (acceso a Internet).
sistema HFC: business case (inversiones) /5
51sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
de O+M -> 8.0% de Inversión acumulada
de PROGRAMACION -> 50.0% de Ingresos_TV
de INTERCONEXION -> 40.0% de Ingresos en TLF+Datos
de tipo COMERCIAL -> 3.0% de Ingresos totales
por CANONES (Municipal,..) -> 4,5% de Ingresos totales
para Provisión IMPAGADOS -> 2.0% de Ingresos totales
PREVISION DE GASTOS (valor Anual, no-Acumulado, en millones de euros)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
7,7 21,2 40,5 71,4 88,6 106,0 123,3 129,6 136,0 141,8
sistema HFC: business case (gastos) /6
52sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
Cash Flow Neto = Resultados tras Impuestos+ Amortizaciones- Inversiones
CASH FLOW NETO (valor Anual, no-Acumulado, en millones de euros)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
(49,5) (56,5) (60,5) (67,4) (1,2) 6,4 13,6 33,3 35,9 39,3
RESULTADOS tras IMPUESTOS (valor Anual, no-Acumulado, en millones de euros)
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
(5,6) (8,9) (10,3) (7,0) (1,8) 3,0 7,3 8,1 9,7 11,1
supuesto un Impuesto de Sociedades del 30%
sistema HFC: business case (rentabilidad) /7
53sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)
sistema HFC: business case (rentabilidad) /8
supuesta una tasa del Descuento del 4%
CASH FLOW NETO ACTUALIZADO
año 1 año 2 año 3 año 4 año 5 año 6 año 7 año 8 año 9 año 10
(49,5) (54,3) (55,9) (59,9) (1,0) 5,3 10,7 25,3 26,3 27,6
(valor Anual, no-Acumulado, en millones de euros)
-250,0
-200,0
-150,0
-100,0
-50,0
0,0
50,0
100,01 2 3 4 5 6 7 8 9 10
mill
ones
de
euro
s
Cash-Flow Neto Cash-Flow Actualizado VAN
( años ) tras 10 años, el flujo neto acumulado decaja aún es negati-vo; la suma de sali-das de caja (inver-siones y gastos) to-davía es superior ala suma de entradasen caja (ingresos)